Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): an invasive species in Central Punjab Pakistan / Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): uma espécie invasora no centro de Punjab, Paquistão

Physids belong to Class Gastropoda; belong to Phylum Mollusca and being bioindicators, intermediate hosts of parasites and pests hold a key position in the ecosystem. There are three species of Genus Physa i.e. P. fontinalis, Physa acuta and P. gyrina water bodies of Central Punjab and were characterized on the basis of molecular markers High level of genetic diversity was revealed by polymorphic RAPD, however SSR markers were not amplified. The multivariate analysis revealed polymorphism ranging from 9.09 percent to 50 percent among the three Physid species. Total number of 79 loci were observed for the three species under study and 24 loci were observed to be polymorphic. These RAPD fragment(s) can be developed into co dominant markers (SCAR) by cloning and can be further sequenced for the development of the Physa species specific markers to identify the introduced and native species in Pakistan.

Os físidos pertencem à classe Gastropoda; pertencem ao filo Mollusca e, sendo bioindicadores, hospedeiros intermediários de parasitas e pragas, ocupam uma posição-chave no ecossistema. Existem três espécies do gênero Physa, ou seja, P. fontinalis, Physa acuta e P. gyrina em corpos d’água do Punjab Central e foram caracterizadas com base em marcadores moleculares. Alto nível de diversidade genética foi revelado por RAPD polimórfico, no entanto os marcadores SSR não foram amplificados. A análise multivariada revelou polimorfismo variando de 9,09% a 50% entre as três espécies de Physid. Um número total de 79 loci foi observado para as três espécies em estudo e 24 loci foram observados como polimórficos. Esses fragmentos RAPD podem ser desenvolvidos em marcadores codominantes (SCAR) por clonagem e podem ser posteriormente sequenciados para o desenvolvimento de marcadores específicos da espécie Physa para identificar as espécies introduzidas e nativas no Paquistão.

Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): an Invasive species in Central Punjab Pakistan

Abstract Physids belong to Class Gastropoda; belong to Phylum Mollusca and being bioindicators, intermediate hosts of parasites and pests hold a key position in the ecosystem. There are three species of Genus Physa i.e. P. fontinalis, Physa acuta and P. gyrina water bodies of Central Punjab and were characterized on the basis of molecular markers High level of genetic diversity was revealed by polymorphic RAPD, however SSR markers were not amplified. The multivariate analysis revealed polymorphism ranging from 9.09 percent to 50 percent among the three Physid species. Total number of 79 loci were observed for the three species under study and 24 loci were observed to be polymorphic. These RAPD fragment(s) can be developed into co dominant markers (SCAR) by cloning and can be further sequenced for the development of the Physa species specific markers to identify the introduced and native species in Pakistan.

Resumo Os físidos pertencem à classe Gastropoda; pertencem ao filo Mollusca e, sendo bioindicadores, hospedeiros intermediários de parasitas e pragas, ocupam uma posição-chave no ecossistema. Existem três espécies do gênero Physa, ou seja, P. fontinalis, Physa acuta e P. gyrina em corpos dágua do Punjab Central e foram caracterizadas com base em marcadores moleculares. Alto nível de diversidade genética foi revelado por RAPD polimórfico, no entanto os marcadores SSR não foram amplificados. A análise multivariada revelou polimorfismo variando de 9,09% a 50% entre as três espécies de Physid. Um número total de 79 loci foi observado para as três espécies em estudo e 24 loci foram observados como polimórficos. Esses fragmentos RAPD podem ser desenvolvidos em marcadores codominantes (SCAR) por clonagem e podem ser posteriormente sequenciados para o desenvolvimento de marcadores específicos da espécie Physa para identificar as espécies introduzidas e nativas no Paquistão.

Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): an Invasive species in Central Punjab Pakistan / Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): uma espécie invasora no centro de Punjab, Paquistão

Abstract Physids belong to Class Gastropoda; belong to Phylum Mollusca and being bioindicators, intermediate hosts of parasites and pests hold a key position in the ecosystem. There are three species of Genus Physa i.e. P. fontinalis, Physa acuta and P. gyrina water bodies of Central Punjab and were characterized on the basis of molecular markers High level of genetic diversity was revealed by polymorphic RAPD, however SSR markers were not amplified. The multivariate analysis revealed polymorphism ranging from 9.09 percent to 50 percent among the three Physid species. Total number of 79 loci were observed for the three species under study and 24 loci were observed to be polymorphic. These RAPD fragment(s) can be developed into co dominant markers (SCAR) by cloning and can be further sequenced for the development of the Physa species specific markers to identify the introduced and native species in Pakistan.

Resumo Os físidos pertencem à classe Gastropoda; pertencem ao filo Mollusca e, sendo bioindicadores, hospedeiros intermediários de parasitas e pragas, ocupam uma posição-chave no ecossistema. Existem três espécies do gênero Physa, ou seja, P. fontinalis, Physa acuta e P. gyrina em corpos d'água do Punjab Central e foram caracterizadas com base em marcadores moleculares. Alto nível de diversidade genética foi revelado por RAPD polimórfico, no entanto os marcadores SSR não foram amplificados. A análise multivariada revelou polimorfismo variando de 9,09% a 50% entre as três espécies de Physid. Um número total de 79 loci foi observado para as três espécies em estudo e 24 loci foram observados como polimórficos. Esses fragmentos RAPD podem ser desenvolvidos em marcadores codominantes (SCAR) por clonagem e podem ser posteriormente sequenciados para o desenvolvimento de marcadores específicos da espécie Physa para identificar as espécies introduzidas e nativas no Paquistão.

Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): an invasive species in Central Punjab Pakistan / Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): uma espécie invasora no centro de Punjab, Paquistão

Physids belong to Class Gastropoda; belong to Phylum Mollusca and being bioindicators, intermediate hosts of parasites and pests hold a key position in the ecosystem. There are three species of Genus Physa i.e. P. fontinalis, Physa acuta and P. gyrina water bodies of Central Punjab and were characterized on the basis of molecular markers High level of genetic diversity was revealed by polymorphic RAPD, however SSR markers were not amplified. The multivariate analysis revealed polymorphism ranging from 9.09 percent to 50 percent among the three Physid species. Total number of 79 loci were observed for the three species under study and 24 loci were observed to be polymorphic. These RAPD fragment(s) can be developed into co dominant markers (SCAR) by cloning and can be further sequenced for the development of the Physa species specific markers to identify the introduced and native species in Pakistan.(AU)

Os físidos pertencem à classe Gastropoda; pertencem ao filo Mollusca e, sendo bioindicadores, hospedeiros intermediários de parasitas e pragas, ocupam uma posição-chave no ecossistema. Existem três espécies do gênero Physa, ou seja, P. fontinalis, Physa acuta e P. gyrina em corpos dágua do Punjab Central e foram caracterizadas com base em marcadores moleculares. Alto nível de diversidade genética foi revelado por RAPD polimórfico, no entanto os marcadores SSR não foram amplificados. A análise multivariada revelou polimorfismo variando de 9,09% a 50% entre as três espécies de Physid. Um número total de 79 loci foi observado para as três espécies em estudo e 24 loci foram observados como polimórficos. Esses fragmentos RAPD podem ser desenvolvidos em marcadores codominantes (SCAR) por clonagem e podem ser posteriormente sequenciados para o desenvolvimento de marcadores específicos da espécie Physa para identificar as espécies introduzidas e nativas no Paquistão.(AU)

Genetic structure simulation for Hancornia speciosa populations in Northeast Brazil / Simulação da estrutura genética de populações de Hancornia speciosa no nordeste brasileiro

ABSTRACT: Mangaba tree is a fruit tree species whose natural populations are fragmented by anthropic actions. For this reason, studies assessing the impact of fragmentation on the diversity and genetic structure of these populations are required in order to establish suitable conservation strategies. In our study, we used data from analyzes through microsatellite markers in computer simulations to estimate the rates of migration and selfing of six mangaba populations. The studied populations are located in the northeastern states of Ceará, Pernambuco and Sergipe. We tested different selfing and migration rates and selected the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers. According to our simulations, selfing and migration were moderate. This may have led to an increase in inbreeding and genetic drift, resulting in low genetic diversity. We recommend expanding the area and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, which play an important role in increasing genetic diversity.

RESUMO: A mangabeira é uma espécie frutífera cujas populações naturais se encontram fragmentadas por ações antrópicas. Desse modo, são necessários estudos sobre a avaliação do impacto da fragmentação sobre a diversidade e estrutura genética dessas populações para o estabelecimento de estratégias de conservação adequadas. No presente estudo, foram utilizados dados de análises com marcadores microssatélites em simulações computacionais para estimar as taxas de migração e autofecundação de seis populações de mangaba. As populações estudadas estão localizadas nos estados nordestinos do Ceará, Pernambuco e Sergipe. Foram testadas diferentes taxas de autofecundação e migração, e selecionada a combinação que apresentou valores de heterozigosidade observada e esperada mais próximos dos obtidos com marcadores microssatélites. Com base nas simulações, a autofecundação foi de 0,3 e a taxa de migração variou de 0,5 a 0,6, valores que podem ter conduzido ao aumento da endogamia e deriva genética, resultando em baixa diversidade genética. Recomenda-se a expansão da área e a redução de perturbações para promover a ocorrência de polinizadores, que desempenham um papel importante no aumento da diversidade genética.

Morphological diversity among Brazilian Capsicum peppers / Diversidade morfológica entre pimentas Capsicum brasileiras

ABSTRACT: This research aimed to morphologically characterize and estimate the genetic diversity of 21 Capsicum accessions belonging to the Capsicum Germplasm Active Bank at the Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI) using uni- and multivariate analysis. The experiment was carried out in a greenhouse, by completely randomized experimental design with four repetitions, with one plant per plot. Analysis of variance (ANOVA) and the comparison of means for seven quantitative variables were performed, followed by clustering the averages by the Scott-Knott test (P < 0.05). The analysis of the seven quantitative and thirteen qualitative descriptors was estimated based on the Gower distance. Later, it was performed the principal component analysis and the UPGMA hierarchical cluster method. Results characterized and identified a wide intra- and interspecific genetic variability related to the fruit size, colors, and shapes among the Brazilian Capsicum genotypes belonging to the BAGC-UFPI. The descriptors used in this research were effective in the discrimination of the pepper accessions, especially the closely related C. frutescens and C. chinense species.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo caracterizar e estimar a diversidade genética em 21 acessos de Capsicum pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI), por análises uni e multivariadas. O experimento foi conduzido em telado, utilizando-se o delineamento inteiramente ao acaso, com quatro repetições, sendo uma planta por parcela. Realizou-se análise de variância (ANOVA) e comparação da média para as setes variáveis quantitativas, seguidas do agrupamentos de médias pelo teste Scott-Knott (P < 0,05). A análise dos sete descritores quantitativos e treze qualitativos foi estimada com base na distância de Gower. Posteriormente, foi realizada a análise de componentes principais e o método de agrupamento hierárquico UPGMA. Os resultados caracterizaram e identificaram uma ampla variabilidade genética intra e interespecífica relacionada ao tamanho, cor e formato dos frutos entre os genótipos brasileiros de Capsicum do banco de germoplasma de pimentas BAGC-UFPI. Os descritores utilizados foram eficientes na discriminação dos acessos de pimentas, especialmente para espécies proximamente relacionadas C. frutescens e C. chinense.

Morphological diversity among Brazilian Capsicum peppers / Diversidade morfológica entre pimentas Capsicum brasileiras

This research aimed to morphologically characterize and estimate the genetic diversity of 21 Capsicum accessions belonging to the Capsicum Germplasm Active Bank at the Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI) using uni- and multivariate analysis. The experiment was carried out in a greenhouse, by completely randomized experimental design with four repetitions, with one plant per plot. Analysis of variance (ANOVA) and the comparison of means for seven quantitative variables were performed, followed by clustering the averages by the Scott-Knott test (P < 0.05). The analysis of the seven quantitative and thirteen qualitative descriptors was estimated based on the Gower distance. Later, it was performed the principal component analysis and the UPGMA hierarchical cluster method. Results characterized and identified a wide intra- and interspecific genetic variability related to the fruit size, colors, and shapes among the Brazilian Capsicum genotypes belonging to the BAGC-UFPI. The descriptors used in this research were effective in the discrimination of the pepper accessions, especially the closely related C. frutescens and C. chinense species.

Este trabalho teve como objetivo caracterizar e estimar a diversidade genética em 21 acessos de Capsicum pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI), por análises uni e multivariadas. O experimento foi conduzido em telado, utilizando-se o delineamento inteiramente ao acaso, com quatro repetições, sendo uma planta por parcela. Realizou-se análise de variância (ANOVA) e comparação da média para as setes variáveis quantitativas, seguidas do agrupamentos de médias pelo teste Scott-Knott (P < 0,05). A análise dos sete descritores quantitativos e treze qualitativos foi estimada com base na distância de Gower. Posteriormente, foi realizada a análise de componentes principais e o método de agrupamento hierárquico UPGMA. Os resultados caracterizaram e identificaram uma ampla variabilidade genética intra e interespecífica relacionada ao tamanho, cor e formato dos frutos entre os genótipos brasileiros de Capsicum do banco de germoplasma de pimentas BAGC-UFPI. Os descritores utilizados foram eficientes na discriminação dos acessos de pimentas, especialmente para espécies proximamente relacionadas C. frutescens e C. chinense.

Genetic structure simulation for Hancornia speciosa populations in Northeast Brazil / Simulação da estrutura genética de populações de Hancornia speciosa no nordeste brasileiro

Mangaba tree is a fruit tree species whose natural populations are fragmented by anthropic actions. For this reason, studies assessing the impact of fragmentation on the diversity and genetic structure of these populations are required in order to establish suitable conservation strategies. In our study, we used data from analyzes through microsatellite markers in computer simulations to estimate the rates of migration and selfing of six mangaba populations. The studied populations are located in the northeastern states of Ceará, Pernambuco and Sergipe. We tested different selfing and migration rates and selected the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers. According to our simulations, selfing and migration were moderate. This may have led to an increase in inbreeding and genetic drift, resulting in low genetic diversity. We recommend expanding the area and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, which play an important role in increasing genetic diversity.

A mangabeira é uma espécie frutífera cujas populações naturais se encontram fragmentadas por ações antrópicas. Desse modo, são necessários estudos sobre a avaliação do impacto da fragmentação sobre a diversidade e estrutura genética dessas populações para o estabelecimento de estratégias de conservação adequadas. No presente estudo, foram utilizados dados de análises com marcadores microssatélites em simulações computacionais para estimar as taxas de migração e autofecundação de seis populações de mangaba. As populações estudadas estão localizadas nos estados nordestinos do Ceará, Pernambuco e Sergipe. Foram testadas diferentes taxas de autofecundação e migração, e selecionada a combinação que apresentou valores de heterozigosidade observada e esperada mais próximos dos obtidos com marcadores microssatélites. Com base nas simulações, a autofecundação foi de 0,3 e a taxa de migração variou de 0,5 a 0,6, valores que podem ter conduzido ao aumento da endogamia e deriva genética, resultando em baixa diversidade genética. Recomenda-se a expansão da área e a redução de perturbações para promover a ocorrência de polinizadores, que desempenham um papel importante no aumento da diversidade genética.

Molecular characterization of Astyanax species (Characiformes: Characidae) from the upper Paraguaçu River basin, a hydrographic system with high endemism

Molecular tools have been employed to improve the knowledge about freshwater Neotropical fishes. Such approaches supporting studies of groups including species complexes such as Astyanax, one of the most diversified and taxonomically complex genus of the family Characidae. Here, we employed species delimitation analyses in four Astyanax species described for the upper Paraguaçu River basin, a drainage within Northeastern Mata Atlântica freshwater ecoregion with high endemism. We implemented single and multilocus approaches based on two mitochondrial and one nuclear markers. Cytochrome c Oxidase I sequences previously available for Astyanax species were also added to our dataset. The single locus analyses showed A. epiagos, A. rupestris, and A. aff. rupestris as different Molecular Operational Taxonomic Units (MOTUs), while A. brucutu and A. lorien were grouped. However, the multilocus approach distinguished these two species and showed congruence for the remaining single locus results. Astyanax aff. rupestris was separated into two MOTUs using both approaches, highlighting the need for an integrative taxonomic revision including A. aff. rupestris. These findings contribute to a better understanding of the diversity of this fish group in the upper Paraguaçu, identifying hidden diversity and reinforcing the relevance of this hydrographic system as a notable hotspot for ichthyofauna biodiversity endemism.(AU)

Ferramentas moleculares têm sido empregadas para melhorar o conhecimento sobre os peixes Neotropicais. Tais abordagens apoiam estudos de grupos que incluem complexos de espécies, como Astyanax, um dos gêneros mais diversificados e taxonomicamente complexos dentro da família Characidae. Neste estudo, nós empregamos análises de delimitação de espécies em quatro espécies de Astyanax recentemente descritas da bacia do alto rio Paraguaçu, uma drenagem dentro da ecorregião Mata Atlântica Nordeste que apresenta alto endemismo. Nós realizamos abordagens de loco único e multilocos baseadas em dois marcadores mitocondriais e um nuclear. Sequências de Citocromo c Oxidase I anteriormente disponíveis para espécies de Astyanax foram adicionadas ao nosso conjunto de dados. As análises de loco único mostraram A. epiagos, A. rupestris e A. aff. rupestris como diferentes Unidades Taxonômicas Operacionais Moleculares (MOTUs), enquanto A. brucutu e A. lorien foram agrupadas. Entretanto, a abordagem multilocos distinguiu estas duas espécies e mostrou congruência com os demais resultados das análises de loco único. Astyanax aff. rupestris foi separada em duas MOTUs usando ambas as abordagens, sugerindo a necessidade de uma revisão taxonômica integrativa incluindo A. rupestris e ambas A. aff. rupestris. Esses achados contribuem para uma melhor compreensão da diversidade desse grupo de peixes na bacia do rio Paraguaçu, identificando diversidade oculta e reforçando a relevância desse sistema hidrográfico como um notável hotspot de endemismo da biodiversidade da ictiofauna.(AU)

Genetic relationships of the Yucatan black hairless pig with Iberian breeds using single nucleotide polymorfisms / Relações genéticas de porcos pretos calvos de Yucatán com raças ibéricas usando Polimorfismo de nucleotídeos isolados

To conduct ex-situ creole pig conservation programs, it is essential to determine which breeding animals will be used, preferentially those with a more significant Iberian genetic component to preserve their origin. This study used a Yucatan black hairless pigs (YBHP) subpopulation to estimate its genetic diversity and population structure. One hundred four adult pigs were selected for the absence of hair, black skin (without spots), black hoof, and straight snout. The porcine-GGP-50K chip was used for SNP genotyping in YBHP, and information on Iberian and Yucatán hairless pigs from the United States (USYU) was taken from databases. All analysis was performed using PLINK v1.9 and v2.1 software. Inbreeding and fixation index values were lower in YBHP, with high observed heterozygosity and allogamy index values, which agree with those obtained in the populations of Canarias and Chato Murciano. According to the clusters generated by the "Genome-Wide Identity by State" analysis, four groups were identified, one of which included pigs from Guadyerbas, USYU, and YBHP. Between populations, YBHP was closely related to the hairless pigs from Guadyerbas, USYU, and Canarias. Principal component analysis showed the same result. According to the results obtained from the runs of homozygosity investigation, aimed to get pools consensus of regions of overlapping, 119 SNPs associated with genes and biological processes were identified. The BMP7 and NSUN2 genes were associated with epithelial cell differentiation, morphogenesis, and epithelial development. For nutrient metabolism: energy, the HADHA, PPARA, ADD1/SREBF1, and FAT 1genes were identified.(AU)

Para realizar programas de conservação ex-situ de suínos crioulos, é importante determinar quais animais serão criados, preferencialmente aqueles com maior componente de genética ibérica, para preservar sua origem. Uma subpopulação de porco preto calvo de Yucatán (YBHP) foi usada para estimar sua diversidade genética e estrutura populacional. Um total de 104 suínos adultos foram selecionados levando-se em consideração características como ausência de pelos, pele preta (sem manchas), casco preto e focinho reto. O painel GGP-50K foi utilizado para a genotipagem dos SNPs em animais YBHP, e informações de porcos sem pelos ibéricos e de Yucatán dos Estados Unidos (USYU) foram retiradas de bancos de dados. Todas as análises foram realizadas com o software PLINK v1.9 e v2.1. Os valores dos índices de endogamia e fixação foram menores em YBHP, com altos valores de índice de heterozigosidade e alogamia observados, que concordam com os obtidos nas populações de Canárias e Chato Murciano. De acordo com os clusters gerados pela análise "Genoma-Wide Identity By State", quatro grupos foram identificados, um dos quais incluiu porcos de Guadyerbas, USYU e YBHP. Entre as populações, YBHP estava intimamente relacionado com os porcos sem pelo de Guadyerbas, USYU e Canárias. A análise de componentes principais mostrou o mesmo resultado. De acordo com os resultados obtidos nas corridas de investigação de homozigose, visando obter consenso de pools de regiões de sobreposição, foram identificados 119 SNPs associados a genes e processos biológicos. Os genes BMP7 e NSUN2 foram associados à diferenciação de células epiteliais, morfogênese e desenvolvimento epitelial. Para metabolismo de nutrientes: energia, os genes HADHA, PPARA, ADD1/SREBF1 e FAT1 foram identificados.(AU)

Phenotypic diversity of agromorphological characteristics of quinoa (Chenopodium quinoa Willd. ) germplasm in Colombia

Chenopodium quinoa Willd. is an Andean crop with great nutritional value, economic potential, and a broad genetic and phenotypic diversity with adaptation to different conditions. In Colombia, C. quinoa is cultivated mainly in Cundinamarca, Nariño and Boyacá, where studies have been conducted to characterize the germplasm and lack of seed materials, some challenges for the quinoa crop. This work assessed agromorphological characteristics of 50 quinoa genotypes from the germplasm collection of Boyacá the using a completely randomized design on the farm in Tunja. The multivariate analysis followed by a clustering approach were conducted on agromorphological descriptors, in which 16 were qualitative descriptors (e.g, panicle shape, episperm color, leaf shape) and five quantitative descriptors (e.g, plant height, panicle number). The results showed that higher coefficients of variation were found in characteristics associated to yield. The principal component analysis (PCA) of the quantitative variables showed that the first two components explained 88 % of the total variation with the characteristics of plant height, length, diameter, and panicle number showing the highest variability. The quantitative characteristic clusters comprised length and diameter panicle, weight 1,000 seeds, and plant height, while the qualitative characteristic clusters comprised stem shape, branching habit, panicle shape, and color of the axils. The factorial analysis of mixed data discriminated the materials with outstanding morphoagronomic characteristics. Agromorphological characterization revealed a broad variability, which should be conserved and used in genetic improvement programs of C. quinoa.

Reciprocal recurrent selection for obtaining water-deficit tolerant maize progeny / Seleção recorrente recíproca para obtenção de progênies de milho tolerantes ao déficit hídrico

In view of the need to increase genetic variability to obtain materials with a significant capacity to drought tolerance, this study conducted a cycle of a reciprocal recurrent selection of full-sib families of maize. To this end, 64 full-sib families of maize were evaluated in two environments according to their morpho-agronomic data in a randomized block design with two replicates. It were analyzed of Male flowering (MF); Female flowering (FF); Flowering interval (IF); days for flowering (DF); Plant height (PH); Ear height (EH); number of plants at the Stand (NPS); Number of broken plant (NBrP); Number of bedded plants (NBeP); Strawing (St); Ear length (EL); Ear diameter (ED); Ear number (EN); Prolificacy (Pr); Number of diseased ears (NDE); Number of ears attacked by pests (NEP); Ear weight (EW); Yield (YIE) and Total Chlorophyll Index (TCI). The analysis of variance was performed by the F test at 5% significance level, and also the evaluation of genetic parameters. Regarding morpho-agronomic data, the analysis of variance and the analysis of genetic parameters showed that there was no interaction genotype x environment with regard to the genetic variability among the families under study. Lastly, the final selection of the superior genotypes was made on the basis of the ranking of the 40 most productive families, from which, combined with the molecular data, the 30 most productive, most drought-tolerant, and most genetically diverse ones were selected to compose the next cycle of recurrent maize selection aiming water-stress tolerance.

Tendo em vista a necessidade de aumentar a variabilidade genética para obter materiais com significativa capacidade de tolerância à seca, este estudo conduziu um ciclo de seleção recorrente recíproca de famílias de irmãos completos de milho. Para tanto, 64 famílias de irmãos completos de milho foram avaliadas em dois ambientes de acordo com seus dados morfoagronômicos em um delineamento de blocos casualizados com duas repetições. Foram analisados o florescimento masculino (MF); florescimento feminino (FF); Intervalo de florescimento (IF); dias para florescimento (DF); Altura da planta (PH); Altura da espiga (EH); número de plantas na parcela (NPS); Número de planta quebrada (NBrP); Número de plantas com acamadas (NBeP); empalhamento (St); Comprimento da espiga (EL); Diâmetro da espiga (DE); Número de espigas (EN); Prolificidade (Pr); Número de espigas doentes (EQM); Número de espigas atacadas por pragas (NEP); Peso de espiga (EW); Rendimento de grãos (YIE) e Índice de clorofila total (TCI). A análise de variância foi realizada pelo teste F com nível de significância de 5% e também pela avaliação dos parâmetros genéticos. Em relação aos dados morfoagronômicos, a análise de variância e a análise dos parâmetros genéticos mostraram que não houve interação genótipo x ambiente no que diz respeito à variabilidade genética entre as famílias em estudo. Por fim, a seleção final dos genótipos superiores foi feita com base no ranking das 40 famílias mais produtivas, das quais, combinadas com os dados moleculares, foram selecionadas as 30 mais produtivas, mais tolerantes à seca e mais geneticamente diversificadas. para compor o próximo ciclo de seleção recorrente de milho visando tolerância ao estresse hídrico.

Temporal genetic structure of a stock of Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae) in the Mogi-Guaçu River ecosystem, São Paulo, Brazil

Prochilodus lineatus is a species of migratory fish widely distributed in the Paraná River basin, found mainly in the Grande, Pardo and Mogi-Guaçu rivers located in a well-developed region of the state of São Paulo. This study analyzes the genetic diversity and population structure in shoals of P. lineatus based on temporal analysis of specimens sampled over the years 2003, 2005, 2006, 2009, 2010, and 2015 in the Mogi-Guaçu River, São Paulo, at the region of Cachoeira de Emas. Genetic analysis performed using the D-Loop and seven microsatellite marker revealed significant genetic variability in all sampled groups. Moderate levels of structuring between groups were identified with the microsatellite markers (Fst = 0.14), while the mitochondrial marker did not reveal patterns of genetic structuring (Fst = 0.01). The genetic variability fluctuated over time, characterizing patterns of structuring among the analyzed samples. The occurrence of environmental alterations resulting in increased mortality rates, as well as changes in the water level in the ecosystem, among other factors, could determine changes in the reproductive behavior of species. The lack of favorable environmental conditions for reproduction in the basin, as reflected by tests of population bottlenecks, could have resulted in the differentiation of populations of P. lineatus over time.(AU)

Prochilodus lineatus é uma espécie de peixe migratório amplamente distribuído na bacia do rio Paraná, principalmente nos rios Grande, Pardo e Mogi-Guaçu localizados em uma região bem desenvolvida do estado de São Paulo. Este estudo analisou a diversidade genética e a estrutura populacional em cardumes de P. lineatus com base na análise temporal de espécimes amostrados ao longo dos anos de 2003, 2005, 2006, 2009, 2010 e 2015 na Cachoeira de Emas no rio Mogi-Guaçu, São Paulo, Brasil. A análise genética realizada com o marcador D-Loop e sete microssatélites revelou variabilidade genética significativa em todos os grupos amostrados. Níveis moderados de estruturação entre os grupos foram identificados com os marcadores microssatélites (Fst = 0.14), enquanto o marcador mitocondrial não revelou padrões de estruturação genética (Fst = 0.01). A variabilidade genética identificada no estoque oscilou ao longo do tempo, caracterizando padrões de estruturação entre as amostras analisadas. A ocorrência de alterações ambientais resultando em aumento das taxas de mortalidade, bem como mudanças no nível de água no ecossistema, entre outros fatores, podem determinar mudanças no comportamento reprodutivo das espécies. A falta de condições ambientais favoráveis para a reprodução na bacia, pode ter resultado na diferenciação das populações de P. lineatus ao longo do tempo.(AU)

Effects of nanoparticles treatments and salinity stress on the genetic structure and physiological characteristics of Lavandula angustifolia Mill / Efeitos de tratamentos com nanopartículas e estresse salino na estrutura genética e características fisiológicas de Lavandula angustifolia Mill

Lavandula angustifolia Mill. is an aromatic herb of the Lamiaceae family, which has been widely used by humans for many centuries. In the current study, we treated L. angustifolia samples with various concentrations of ZnO and Fe2O3 nanoparticles in the presence/ absence of NaCl salinity stress to evaluate the composition of essential oils, genetic structure, glandular trichome density and cellular Zn2+ and Fe2+ contents. We used Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) molecular markers to investigate the parameters of genetic diversity among the treated samples. Furthermore, the hydro-distilled essential oil from the aerial parts of the samples was subjected to GC and GC / MS analyses. SPSS ver. 15, PAST, PopGene, and GenAlex software were employed for statistical analyses. Intracellular concentrations of Fe2+ and Zn2+ differed under various concentrations of nanoparticles and salinity treatments, and a significant negative correlation was observed between these elements, however, nanoparticles treatment significantly increased intracellular concentrations of iron and zinc ions. We found four types of glandular trichomes on the surface of the leaf of the treated plants, and the ANOVA test revealed a significant variation for most of them. Meanwhile, the short-stalked capitate trichomes were the most frequent in most of the evaluated samples. The main and trace essential oil compounds were the same among the treated plants, meanwhile, their percentages varied among the samples. The percentages of 1,8- cineole and camphor decreased in treated plants, which affects the quality of essential oils. Parameters of genetic diversity differed among the treated samples. Furthermore, the AMOVA test demonstrated a significant genetic variation that its substantial part belonged to among treated samples. These findings revealed that the treatment of nanoparticles and salinity stress strongly influenced the genetic diversity, trichomes density, iron and zinc ions content in lavender plants.

Lavandula angustifolia Mill. é uma erva aromática da família Lamiaceae, que tem sido amplamente utilizada pelo homem há muitos séculos. No presente estudo, tratamos amostras de L. angustifolia com várias concentrações de nanopartículas de ZnO e Fe2O3 na presença/ausência de estresse salino de NaCl para avaliar a composição de óleos essenciais, estrutura genética, densidade de tricomas glandulares e teores celulares de Zn2+ e Fe2+. Usamos marcadores moleculares Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) para investigar os parâmetros de diversidade genética entre as amostras tratadas. Além disso, o óleo essencial hidrodestilado das partes aéreas das amostras foi submetido às análises de GC e GC/MS. SPSS ver. 15, os softwares PAST, PopGene e GenAlex foram empregados para análises estatísticas. As concentrações intracelulares de Fe2+ e Zn2+ diferiram sob várias concentrações de nanopartículas e tratamentos de salinidade, e uma correlação negativa significativa foi observada entre esses elementos. No entanto, o tratamento com nanopartículas aumentou significativamente as concentrações intracelulares de íons de ferro e zinco. Encontramos quatro tipos de tricomas glandulares na superfície da folha das plantas tratadas, e o teste ANOVA revelou uma variação significativa para a maioria deles. Enquanto isso, os tricomas capitados de haste curta foram os mais frequentes na maioria das amostras avaliadas. Os compostos do óleo essencial principal e traço foram os mesmos entre as plantas tratadas, entretanto, seus percentuais variaram entre as amostras. As porcentagens de 1,8-cineol e cânfora diminuíram nas plantas tratadas, o que afeta a qualidade dos óleos essenciais. Os parâmetros de diversidade genética diferiram entre as amostras tratadas. Além disso, o teste AMOVA demonstrou uma variação genética significativa que sua parte substancial pertencia entre as amostras tratadas. Esses achados revelaram que o tratamento de nanopartículas e o estresse salino influenciaram fortemente a diversidade genética, densidade de tricomas, teor de íons ferro e zinco em plantas de lavanda.

Global phylogeography of the flood mosquito, Aedes vexans (Diptera: Culicidae), from mitochondrial DNA

This contribution endeavored to investigate the genetic structure and gene flow of the flood mosquito, Aedes vexans (Meigen, 1830). Using partial sequences of the mitochondrial COI gene, available from BOLD Systems and GenBank, the Haplotypic (Hd) and nucleotide (π) gene diversity, genetic structuring and gene flow of A. vexans at the global, continental, and country levels were calculated. In total, 1,184 sequences were obtained, distributed among America (88.60%; represented by EUA and Canada), Europe (7.35%), Asia (3.89%), and Africa (0.17%). From these, 395 haplotypes (H) without presence of pseudogenes (NUMTs) were detected. The cluster analyses grouped the haplotypes into six clades. Clade I includes haplotypes from countries in America and Europe, while clades II and III include haplotypes exclusively from Asia and Europe; clade IV grouped only one haplotype from Africa and clade V grouped haplotypes from America and Africa. The global Hd and π were 0.92 and 0.01, respectively. In addition, there is evidence of genetic structuring among continents (7.07%), countries (1.62%), and within countries (91.30%; FST = 0.08, p < 0.05) and no isolation by distance was detected (r = 0.003, p > 0.05). The genetic diversity of A. vexans was found to be greater in North America than in other continents. Although this provisional conclusion might be influenced by a sample bias, since 88.60% of the sequences are from America, is also plausible to consider that America corresponds to the ancestral distribution area of the flood mosquito. This hypothesis needs further testing, using a more comprehensive sample from other continents. Additionally, the six clusters found and their geographical distribution do not support previous proposals of splitting the genus into three subspecies confined to certain geographical areas.

Mobilization of seed storage proteins is crucial to high vigor in common bean seeds / Mobilização das proteínas de reserva é crucial para o alto vigor em sementes de feijão

Seed germination is a complex process controlled by many factors, in which physical and biochemical mechanisms are involved and the mobilization of reserves is crucial for this process to occur. Although, seed reserve mobilization is usually thought to be a post-germination process, seed reserve proteins mobilization occurs during germination. This study quantified seed proteins of bean genotypes during different hydration times, in order to understand the process of protein mobilization and whether there is relationship of this biochemical component with seed vigor. This study was conducted using seeds with different levels of vigor, genotypes with highest (13, 42, 55 and 81) and lowest (07, 23, 44, 50, IPR-88-Uirapurú and Iapar 81) physiological quality. High vigor genotypes showed greater efficiency in hydrolysis and mobilization of protein component, because they presented low globulins content in cotyledons at radicle protrusion in relation to low vigor genotypes (07, 23 and 50). The protein alpha-amylase inhibitor, observed in all genotypes, is involved with the longer time needed for radicle protrusion, according to the band intensity difference in genotypes 07, 44 and Iapar 81.

A germinação de sementes é um processo complexo controlado por muitos fatores, nos quais mecanismos físicos e bioquímicos estão envolvidos e a mobilização de reservas é decisiva para que esse processo ocorra. Embora a mobilização de reservas de sementes seja considerada um processo pós-germinativo, a mobilização das proteínas de reserva de sementes ocorre durante a germinação. Este estudo teve como objetivo quantificar as proteínas de sementes de genótipos de feijão durante os diferentes tempos de hidratação, a fim de compreender o processo de mobilização proteica e se há relação desse componente bioquímico com o vigor das sementes. Este estudo foi realizado utilizando sementes com diferentes níveis de vigor, genótipos com maior (13, 42, 55 e 81) e menor (07, 23, 44, 50, IPR-88-Uirapurú e Iapar 81) qualidade fisiológica. Os genótipos de alto vigor apresentaram maior eficiência na hidrólise e mobilização do componente proteico, pois apresentaram baixo teor de globulinas nos cotilédones na protrusão radicular em relação aos genótipos de baixo vigor (07, 23 e 50). A proteína inibidora da alfa-amilase, observada em todos os genótipos, está envolvida com o maior tempo necessário para a protrusão da radícula, de acordo com a diferença de intensidade da banda nos genótipos 07, 44 e Iapar 81.

Characterization of rice genotypes used in Brazil regarding salinity tolerance at the seedling stage / Caracterização de genótipos de arroz utilizados no Brasil quanto à tolerância à salinidade no estádio de plântula

Rice production (Oryza sativa L.) is among the most economically important activities in the world. However, soil and salinity coming from irrigation water reduce rice yield. Therefore, the identification and/or development of salt-tolerant rice genotypes is a strategy to minimize this problem. The development of new genotypes depends on the presence of genetic diversity, and understanding the heritability of a desired trait can help in the selection process. Thus, this study aimed to identify superior genotypes, analyze the genetic diversity and estimate the heritability for salinity tolerance at the seedling stage in rice genotypes used in Brazil. For this, seedlings of 69 genotypes were kept in hydroponic solution with 40mM NaCl (4 dSm-1) for seven days. Shoot length, root length, shoot dry weight, and root dry weight) were evaluated and the results were converted into relative performance. Tolerant and moderately salt-tolerant genotypes were identified at the seedling stage, which can be used in breeding programs and can be cultivated in high salinity areas. Principal component analysis showed the presence of genetic diversity for salinity response. Finally, it was shown that most of the observed variation is of genetic origin, which can make the breeding process less difficult.

O arroz (Oryza sativa L.) é uma espécie com grande importância econômica no mundo. A salinidade do solo ou da água reduz a produtividade da cultura. Por isso, a identificação e/ou desenvolvimento de genótipos de arroz com tolerância à salinidade é uma estratégia para minimizar esse problema. O desenvolvimento de novos genótipos depende da presença de variabilidade genética, e o conhecimento da herdabilidade da característica de interesse pode auxiliar no processo de seleção. Dessa forma, esse estudo teve como objetivo identificar genótipos superiores, analisar a variabilidade genética e estimar a herdabilidade para tolerância a salinidade no estádio de plântula em genótipos de arroz utilizados no Brasil. Para isso, plântulas de 69 genótipos foram mantidas em solução hidropônica acrescida de 40 mM de NaCl (4 dSm-1) durante sete dias. Foram avaliados comprimento de parte aérea, comprimento de raiz, peso seco de parte aérea, e peso seco de raiz e os resultados foram convertidos em desempenho relativo. Foram identificados genótipos tolerantes e moderadamente tolerantes à salinidade no estádio de plântula, os quais podem ser utilizados em programas de melhoramento e cultivados em áreas com ocorrência desse estresse. A análise de componentes principais mostrou a presença de variabilidade genética para resposta à salinidade. Finalmente, foi demonstrado que a maior parte da variação observada nos caracteres é de origem genética, o que pode tornar o processo de melhoramento menos difícil.

Population genetics of three threatened catfish species in heterogeneous environments of the Cauca River, Colombia

Neotropical catfishes Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii and Sorubim cuspicaudus are migratory fishes of commercial importance that exhibit decreasing populations due to overfishing and other anthropic interventions. This study used species-specific microsatellite loci to test the hypothesis that threatened fish populations show genetic vulnerability signs and are genetically structured in the middle and lower sections of the Cauca River. The studied species exhibit genetic diversity levels higher than the average values reported for Neotropical Siluriformes; however, they seem to have suffered recent bottlenecks and they present significant endogamy levels that are higher for the critically endangered catfish P. grosskopfii. Furthermore, both Ageneiosus pardalis and S. cuspicaudus are each formed by one genetic group, while Pimelodus grosskopfii comprises two coexisting genetic groups. The information obtained in this study is useful for the decision making in management plans that are appropriate for the sustainability of these three species populations within the proposal for the expansion of the hydroelectric development and other anthropic activities.(AU)

Los bagres Neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son peces migratorios de importancia comercial cuyas poblaciones han disminuido debido a la sobrepesca y otras intervenciones antrópicas. En este trabajo, se utilizaron loci microsatélites especie-específicos para contrastar la hipótesis de que las poblaciones de peces amenazadas muestran señales de vulnerabilidad genética y están genéticamente estructuradas en los sectores medio y bajo del río Cauca. Las especies estudiadas exhiben niveles de diversidad genética superiores a los promedios reportados para Siluriformes Neotropicales; sin embargo, parecen haber sufrido cuellos de botella recientes y presentan niveles significativos de endogamia que son más altos para el bagre en peligro crítico, P. grosskopfii. Además, Ageneiosus pardalis y S. cuspicaudus están conformados cada uno por un solo grupo genético, mientras que Pimelodus grosskopfii comprende dos grupos genéticos que coexisten. La información obtenida en este estudio es útil para la toma de decisiones en planes de manejo que sean adecuados para la sostenibilidad de las poblaciones de estas tres especies de bagre dentro de las propuestas para la expansión de desarrollo hidroeléctrico y otras actividades antrópicas.(AU)

Population genetics of three threatened catfish species in heterogeneous environments of the Cauca River, Colombia

Neotropical catfishes Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii and Sorubim cuspicaudus are migratory fishes of commercial importance that exhibit decreasing populations due to overfishing and other anthropic interventions. This study used species-specific microsatellite loci to test the hypothesis that threatened fish populations show genetic vulnerability signs and are genetically structured in the middle and lower sections of the Cauca River. The studied species exhibit genetic diversity levels higher than the average values reported for Neotropical Siluriformes; however, they seem to have suffered recent bottlenecks and they present significant endogamy levels that are higher for the critically endangered catfish P. grosskopfii. Furthermore, both Ageneiosus pardalis and S. cuspicaudus are each formed by one genetic group, while Pimelodus grosskopfii comprises two coexisting genetic groups. The information obtained in this study is useful for the decision making in management plans that are appropriate for the sustainability of these three species populations within the proposal for the expansion of the hydroelectric development and other anthropic activities.(AU)

Los bagres Neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son peces migratorios de importancia comercial cuyas poblaciones han disminuido debido a la sobrepesca y otras intervenciones antrópicas. En este trabajo, se utilizaron loci microsatélites especie-específicos para contrastar la hipótesis de que las poblaciones de peces amenazadas muestran señales de vulnerabilidad genética y están genéticamente estructuradas en los sectores medio y bajo del río Cauca. Las especies estudiadas exhiben niveles de diversidad genética superiores a los promedios reportados para Siluriformes Neotropicales; sin embargo, parecen haber sufrido cuellos de botella recientes y presentan niveles significativos de endogamia que son más altos para el bagre en peligro crítico, P. grosskopfii. Además, Ageneiosus pardalis y S. cuspicaudus están conformados cada uno por un solo grupo genético, mientras que Pimelodus grosskopfii comprende dos grupos genéticos que coexisten. La información obtenida en este estudio es útil para la toma de decisiones en planes de manejo que sean adecuados para la sostenibilidad de las poblaciones de estas tres especies de bagre dentro de las propuestas para la expansión de desarrollo hidroeléctrico y otras actividades antrópicas.(AU)

Anthropogenic river fragmentation reduces long-term viability of the migratory fish Salminus brasiliensis (Characiformes: Bryconidae) populations

Life-history, geographical barriers, and damming can shape the genetic diversity of freshwater migratory fish, which are particularly vulnerable to anthropogenic impacts. We investigated the genetic diversity of Salminus brasiliensis, a long-distance migratory species that is recognized as an important provider of ecosystem services. We implemented microsatellite analyses to assess genetic diversity and simulate future scenarios for evaluating the long-term viability of dammed and non-dammed populations from the Uruguay River. High levels of genetic diversity were detected for all sampled populations. However, effective population sizes were lower in the uppermost river stretches, where the landscape is highly fragmented. Population structure analysis indicated two spatial genetic populations. It is suggested that this genetic structure preserves populations partially isolated by an ancient natural barrier, instead of being a result of the presence of dams. The simulated genetic scenarios indicated that genetic variability of S. brasiliensis populations from upstream dams could collapse over the years, mainly due to the reduction in the number of alleles. Therefore, besides helping to better understand issues related to the influence of dams on the genetic diversity of migratory fish, our results are especially relevant for driving local fishery policies and management actions for the species conservation.'

História de vida, barreiras geográficas e barramento dos rios podem moldar a diversidade genética de grandes peixes migratórios de água doce, que são particularmente vulneráveis a impactos antrópicos. Nós investigamos a diversidade genética de Salminus brasiliensis, uma espécie migratória de longa distância que é reconhecida como um importante provedor de serviços ecossistêmicos. Realizamos análises de microssatélites para avaliar a diversidade genética e simular cenários futuros, possibilitando estimar a viabilidade em longo prazo de populações situadas em regiões com e sem represas do rio Uruguai. Altos níveis de diversidade genética foram detectados para todas as populações amostradas. Contudo, os tamanhos populacionais efetivos foram menores nos trechos superiores do rio, onde a paisagem é altamente fragmentada. A análise da estrutura populacional indicou duas populações genéticas espaciais. Sugere-se que esta estrutura genética preserva populações parcialmente isoladas por uma antiga barreira natural, ao invés de ser resultado da presença de barragens. Os cenários genéticos simulados indicaram que a variabilidade genética das populações de S. brasiliensis situadas a montante das barragens entraria em colapso ao longo dos anos, principalmente como resultado da redução do número de alelos. Portanto, além de ajudar a entender melhor questões relacionadas à influência de barragens na diversidade genética de peixes migradores, nossos resultados são especialmente relevantes para a condução de políticas pesqueiras locais e ações de manejo para a conservação das espécies.(AU)