Resumo
This study aimed to identify species of Astyanax bimaculatus group from four Itaipu Reservoir tributaries (Paraná River Basin) by cytogenetics and molecular markers (COI) to investigate the possible occurrence of cryptic diversity in part of this basin. The four populations showed only one karyotype formula and simple AgNORs. FISH with 18S rDNA probe showed a high variation, and 5S rDNA probes evidenced simple sites in most of the specimens, although multiple sites are present in two specimens. The variations of 5S and 18S cistrons generated 13 cytotypes. The molecular data did not reveal cryptic diversity in the populations; however, its grouping with 82 sequences from other stretches of the Paraná River Basin originated three haplogroups (distances of 3.12% and 8.82%) and 33 haplotypes were identified. DNA Barcode suggests that cytogenetic variations represent a high polymorphism degree, and it identified the analyzed specimens as Astyanax lacustris, which confirms the morphological identification. Our data suggest that the cryptic diversity of this group in the tributaries of the Paraná River Basin is different than the proposed by the synonymizations of A. altiparanae and A. asuncionensis to A. lacustris. This study reinforces the importance of integrative cytogenetics and molecular methods for taxonomy.(AU)
Este trabalho teve como objetivo identificar espécies do complexo Astyanax bimaculatus de quatro afluentes do reservatório de Itaipu (bacia do Rio Paraná) por métodos citogenéticos e moleculares (COI), investigando a possibilidade de ocorrência de diversidade críptica em parte desta bacia. As quatro populações apresentaram apenas uma fórmula cariotípica e AgNORs simples. A FISH com rDNA 18S apresentou alto grau de variação e as sondas de rDNA 5S evidenciaram sítios simples na maioria dos exemplares, embora sítios múltiplos tenham sido evidenciados em dois espécimes. As variações dos cistrons 5S e 18S geraram 13 citótipos. Os dados moleculares não revelaram diversidade críptica nas populações, entretanto, seu agrupamento com 82 sequências de outros trechos da mesma bacia formou três haplogrupos (distâncias de 3,12% e 8,82%) e gerou 33 haplótipos. O DNA Barcode sugere que as variações citogenéticas representam um alto grau de polimorfismo e identificou os espécimes analisados como Astyanax lacustris, confirmando a identificação por caracteres morfológicos. Nossos dados sugerem que a diversidade críptica do grupo nos afluentes da bacia do Rio Paraná é diferente do proposto pelas sinonimizações de A. altiparanae e A. asuncionensis para A. lacustris, reforçando a importância da integração de métodos citogenéticos e moleculares para a taxonomia.(AU)
Assuntos
Animais , Polimorfismo Genético , Biomarcadores , Characidae/classificação , Characidae/genética , Variação Genética , DNA Ribossômico/análise , Análise Citogenética/veterináriaResumo
Hypostomus is the most specious genus of Hypostominae, composed of several species with high intraspecific morphological and color pattern variation, making their identification a complex issue. One of the species with problematic identification is Hypostomus tietensis that was described from a single specimen, resulting in uncertainties about its color pattern and correct identification. To assist in this context, cytogenetic analyzes were carried out in three putative populations of H. tietensis from the Upper Paraná River basin, one of them from the type locality. The three populations showed considerable cytogenetic differences, with 2n = 72 chromosomes for the population from the type locality and 2n = 76 chromosomes for the others. Terminal NORs were detected (Ag- and 18S rDNA-FISH), being simple for the type locality population (acrocentric pair 23, long arm) and the Pirapó River (subtelocentric pair 11, short arm), and multiple for Do Campo River (subtelocentric pairs 11 and 12, short and long arm, respectively). C-banding was efficient in differentiating the type locality population from the others. Cytogenetic data revealed that populations from Pirapó and Do Campo rivers, although treated until now as Hypostomus aff. tietensis, represent a cryptic species, and those morphological analyses are necessary to differentiate and for describing this new species.(AU)
Hypostomus é o gênero mais especioso de Hypostominae, composto por várias espécies com uma alta variação tanto morfológica, como no padrão de coloração intraespecífica, tornando sua identificação uma questão complexa. Uma das espécies com identificação complexa é Hypostomus tietensis, a qual foi descrita a partir de um único espécime, resultando em incertezas sobre o seu padrão de cor e identificação. Para auxiliar nesse contexto, análises citogenéticas foram realizadas em três populações putativas de H. tietensis da bacia do Alto rio Paraná, sendo uma delas da localidade tipo. As três populações apresentaram diferenças citogenéticas consideráveis, com 2n = 72 cromossomos para a população da localidade tipo e as demais com 2n = 76. RONs terminais foram detectadas (Ag- e FISH-DNAr 18S), sendo simples para a população da localidade tipo (par acrocêntrico 23, braço longo) e do rio Pirapó (par subtelocêntrico 11, braço curto) e múltiplas para rio Do Campo (pares subtelocêntricos 11 e 12, braço curto e longo, respectivamente), confirmado pela FISH-DNAr 18S. O bandamento C foi eficiente em diferenciar a população da localidade tipo das demais. Os dados citogenéticos revelaram que as populações dos rios Pirapó e do rio Do Campo, embora tratadas até agora como Hypostomus aff. tietensis, representam uma espécie críptica, e que análises morfológicas são necessárias para diferenciar e descrever esta nova espécie.(AU)
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Animais , Variação Genética/genética , Peixes-Gato/genética , Especificidade da Espécie , Brasil , Análise Citogenética/veterináriaResumo
Pimelodidae harbors several species and is widely distributed throughout the Neotropical region. Pimelodus is the genus with the largest number of species, however it is a polyphyletic group. Cytogenetic analyzes of the valid species still covers less than half of them. Herein, seven Pimelodus species from three Brazilian hydrographic systems were analyzed through basic (Giemsa, AgNORs and C banding) and molecular (5S and 18S rDNA-FISH) cytogenetic methods. All species had 2n=56 chromosomes with different karyotype formulas observed among the species. AgNORs were corresponding to 18S rDNA and localized on long arm of one chromosome pair in all species. Heterochromatin distribution follows the pattern commonly verified in the family and allows to identify each one of the studied species. 5S rDNA marker was interspecifically variable in number and position of cistrons. Pimelodus ortmanni had B chromosomes varying intra and inter-individually. We performed a discussion on our own and available cytogenetic data for Pimelodidae, and the associating of them with available phylogeny enable us identifying features that distinguish subgroups within Pimelodidae, such as NORs location (terminal/long arm for species belonging to "Iheringichthys-Parapimelodus" and "Pimelodus maculatus" subclades) and location of 5S rDNA sites (pericentromeric/interstitial/ long arm for species belonging to Pimelodus group).(AU)
Pimelodidae abriga várias espécies e é amplamente distribuída ao longo da região Neotropical. Pimelodus é o gênero com o maior número de espécies, porém é um grupo polifilético. Análises citogenéticas foram realizadas em menos da metade das espécies válidas. Aqui, sete espécies de Pimelodus de três sistemas hidrográficos brasileiros foram estudadas através das técnicas citogenéticas básicas (Giemsa, AgRONs e banda C) e moleculares (FISH-DNAr 5S e 18S). Todas as espécies apresentaram 2n=56 cromossomos, sendo observadas variações na fórmula cariotípica entre algumas espécies. As AgRONs correspondentes ao DNAr 18S foram localizadas no braço longo de um par de cromossomos em todas as espécies. A heterocromatina segue o padrão comumente observado na família e permite identificar cada uma das espécies estudadas. O DNAr 5S apresentou variação interespecífica em número e na posição dos cístrons. Cromossomos B foram evidenciados em P. ortmanni com variação intra e interindividual. Nós discutimos os nossos resultados com os dados citogenéticos válidos para Pimelodidae, e a associação desses dados com a filogenia válida nos permitiu identificar características que distinguem subgrupos dentro de Pimelodidae, tais como a localização das RONs (terminal/braço longo para espécies pertencentes aos subclados "Iheringichthys-Parapimelodus" e "Pimelodus maculatus") e localização dos sítios de DNAr 5S (pericentromérico/intersticial no braço longo para espécies pertencentes ao grupo Pimelodus).(AU)
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Animais , Peixes-Gato/genética , Heterocromatina , CitogenéticaResumo
Pimelodidae harbors several species and is widely distributed throughout the Neotropical region. Pimelodus is the genus with the largest number of species, however it is a polyphyletic group. Cytogenetic analyzes of the valid species still covers less than half of them. Herein, seven Pimelodus species from three Brazilian hydrographic systems were analyzed through basic (Giemsa, AgNORs and C banding) and molecular (5S and 18S rDNA-FISH) cytogenetic methods. All species had 2n=56 chromosomes with different karyotype formulas observed among the species. AgNORs were corresponding to 18S rDNA and localized on long arm of one chromosome pair in all species. Heterochromatin distribution follows the pattern commonly verified in the family and allows to identify each one of the studied species. 5S rDNA marker was interspecifically variable in number and position of cistrons. Pimelodus ortmanni had B chromosomes varying intra and inter-individually. We performed a discussion on our own and available cytogenetic data for Pimelodidae, and the associating of them with available phylogeny enable us identifying features that distinguish subgroups within Pimelodidae, such as NORs location (terminal/long arm for species belonging to "Iheringichthys-Parapimelodus" and "Pimelodus maculatus" subclades) and location of 5S rDNA sites (pericentromeric/interstitial/ long arm for species belonging to Pimelodus group).(AU)
Pimelodidae abriga várias espécies e é amplamente distribuída ao longo da região Neotropical. Pimelodus é o gênero com o maior número de espécies, porém é um grupo polifilético. Análises citogenéticas foram realizadas em menos da metade das espécies válidas. Aqui, sete espécies de Pimelodus de três sistemas hidrográficos brasileiros foram estudadas através das técnicas citogenéticas básicas (Giemsa, AgRONs e banda C) e moleculares (FISH-DNAr 5S e 18S). Todas as espécies apresentaram 2n=56 cromossomos, sendo observadas variações na fórmula cariotípica entre algumas espécies. As AgRONs correspondentes ao DNAr 18S foram localizadas no braço longo de um par de cromossomos em todas as espécies. A heterocromatina segue o padrão comumente observado na família e permite identificar cada uma das espécies estudadas. O DNAr 5S apresentou variação interespecífica em número e na posição dos cístrons. Cromossomos B foram evidenciados em P. ortmanni com variação intra e interindividual. Nós discutimos os nossos resultados com os dados citogenéticos válidos para Pimelodidae, e a associação desses dados com a filogenia válida nos permitiu identificar características que distinguem subgrupos dentro de Pimelodidae, tais como a localização das RONs (terminal/braço longo para espécies pertencentes aos subclados "Iheringichthys-Parapimelodus" e "Pimelodus maculatus") e localização dos sítios de DNAr 5S (pericentromérico/intersticial no braço longo para espécies pertencentes ao grupo Pimelodus).(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , Heterocromatina , CitogenéticaResumo
We provide cytogenetic data for the threatened species Gymnogeophagus setequedas, and the first record of that species collected in the Iguaçu River, within the Iguaçu National Park's area of environmental preservation, which is an unexpected occurrence for that species. We verified a diploid number of 2n = 48 chromosomes (4sm + 24st + 20a) and the presence of heterochromatin in centromeric and pericentromeric regions, which are conserved characters in the Geophagini. The multiple nucleolar organizer regions observed in G. setequedas are considered to be apomorphic characters in the Geophagini, whereas the simple 5S rDNA cistrons located interstitially on the long arm of subtelocentric chromosomes represent a plesiomorphic character. Because G. setequedas is a threatened species that occurs in lotic waters, we recommend the maintenance of undammed environments within its known area of distribution.(AU)
Fornecemos dados citogenéticos para a espécie ameaçada Gymnogeophagus setequedas, e o primeiro registro da espécie coletado no rio Iguaçu, na área de preservação ambiental do Parque Nacional do Iguaçu, a qual é uma área de ocorrência inesperada para esta espécie. Verificamos em G. setequedas 2n = 48 cromossomos (4sm + 24st + 20a) e heterocromatina presente nas regiões centroméricas e pericentroméricas, as quais indicam caracteres conservados em Geophagini. Múltiplas regiões organizadoras de nucléolos foram observadas em G. setequedas e são consideradas características apomórficas em Geophagini, enquanto cístrons de DNAr 5S simples e localizados intersticialmente no braço longo de cromossomos subtelocêntricos representam uma característica plesiomórfica. Visto que G. setequedas é uma espécie ameaçada de extinção que ocorre em águas lóticas, recomendamos a manutenção de ambientes livre de barragens em sua área de distribuição.(AU)
Assuntos
Animais , Ciclídeos/genética , Citogenética/classificação , BiodiversidadeResumo
We provide cytogenetic data for the threatened species Gymnogeophagus setequedas, and the first record of that species collected in the Iguaçu River, within the Iguaçu National Park's area of environmental preservation, which is an unexpected occurrence for that species. We verified a diploid number of 2n = 48 chromosomes (4sm + 24st + 20a) and the presence of heterochromatin in centromeric and pericentromeric regions, which are conserved characters in the Geophagini. The multiple nucleolar organizer regions observed in G. setequedas are considered to be apomorphic characters in the Geophagini, whereas the simple 5S rDNA cistrons located interstitially on the long arm of subtelocentric chromosomes represent a plesiomorphic character. Because G. setequedas is a threatened species that occurs in lotic waters, we recommend the maintenance of undammed environments within its known area of distribution.(AU)
Fornecemos dados citogenéticos para a espécie ameaçada Gymnogeophagus setequedas, e o primeiro registro da espécie coletado no rio Iguaçu, na área de preservação ambiental do Parque Nacional do Iguaçu, a qual é uma área de ocorrência inesperada para esta espécie. Verificamos em G. setequedas 2n = 48 cromossomos (4sm + 24st + 20a) e heterocromatina presente nas regiões centroméricas e pericentroméricas, as quais indicam caracteres conservados em Geophagini. Múltiplas regiões organizadoras de nucléolos foram observadas em G. setequedas e são consideradas características apomórficas em Geophagini, enquanto cístrons de DNAr 5S simples e localizados intersticialmente no braço longo de cromossomos subtelocêntricos representam uma característica plesiomórfica. Visto que G. setequedas é uma espécie ameaçada de extinção que ocorre em águas lóticas, recomendamos a manutenção de ambientes livre de barragens em sua área de distribuição.(AU)
Resumo
The genetic diversity of the specimens of four natural populations of Arapaima from Araguaia-Tocantins basin was assessed within and among these stocks, using five primers for ISSR. COI (cytochrome c oxidase subunit I) partial sequences confirmed that the specimens belongs to Arapaima gigas. The ISSR provided 168 loci, of which 165 were polymorphic. However, the number of loci for each population and expected heterozygosity values were low. AMOVA showed 52.63% intra-population variation and 47.37% inter-population variation. The F ST was high among all populations (F ST ≥ 0.25), however, the cluster analysis (PCoA) and Bayesian inference showed three major groups: Araguaiana-MT + São Félix do Araguaia-MT, Novo Santo Antônio-MT and Itupiranga-PA. The genetic distance was not correlated with geographical distance. The ISSR marker revealed that the populations of the Araguaia-Tocantins are structured and have a low genetic diversity. These are the first data from a population analysis using molecular markers for A. gigas of Araguaia-Tocantins basins and may be used to define the best management strategies and conservation projects for this species.(AU)
A diversidade genética dos espécimes de quatro populações naturais de Arapaima coletados na bacia do Araguaia-Tocantins foi avaliada com base em cinco primers para marcadores moleculares ISSR. A sequência parcial do COI (cytochrome c oxidase subunit I) confirmou que os espécimes pertencem à espécie Arapaima gigas. Os ISSR forneceram 168 loci, dos quais 165 polimórficos. No entanto, para cada população, os valores de heterozigosidade esperada foram baixos. A AMOVA mostrou 52,63% de variação intrapopulacional e 47,37% interpopulacional. O F ST foi alto entre todas as populações (F ST ≥ 0,25); entretanto, a análise de agrupamento e a inferência Bayesiana mostraram três grandes grupos: Araguaiana-MT + São Félix do Araguaia-MT, Novo Santo Antônio-MT e Itupiranga-PA. A distância genética não teve correlação com a distância geográfica. Os ISSRs se mostraram eficientes para determinar a diversidade genética para a A. gigas, revelando que as populações da bacia Araguaia-Tocantins estão estruturadas e com baixa diversidade genética. Estes são os primeiros dados de análise populacional utilizando ISSR para A. gigas da bacia Araguaia-Tocantins e poderão ser utilizados para definir as melhores estratégias de manejo e projetos de conservação dessa espécie.(AU)