Origin, evolution and strategies for the genetic improvement of physalis / Origem, evolução e estratégias para o melhoramento genético de fisális

ABSTRACT: Physalisperuviana L. (physalis) has significant economic potential by virtue of the unique flavor of its fruit. However, the productivity of Brazilian plantations is low because of the limited number of varieties or cultivars available. The main obstacle in the selection of superior genotypes is the lack of information about genetic variability within- and between- populations and limited genetic basis that has likely resulted from evolutionary, domestication and selection processes of the natural or artificial populations. Physalis currently cultivated in Brazil is tetraploid, and such polyploidy may have led to the reproductive isolation of the species, preventing the occurrence of intraspecific hybridization. Moreover, cultivated populations derive from a common gene pool and have undergone a long process of domestication and selection carried out empirically by farmers. In Colombia and other Andean countries there are wild populations that exhibit genetic diversity which; although, fundamental for the conservation of the species, have low potential for the development of genotypes with superior agronomic traits. In order to create and expand the genetic variability of physalis, breeders have employed various strategies including induction of mutation, chromosome duplication, and interspecific and intraspecific hybridization. Furthermore, the production of double haploid lines from in vitro anther cultures has shown good results in the selection of hybrids. The mutant genotypes and/or hybrids obtained using these methods in association with those of wide genomic selection can generate cultivars with superior agronomic traits.

RESUMO: Physalis peruviana L. (fisális) apresenta grande potencial econômico devido ao sabor diferenciado de seus frutos. A produtividade dos pomares brasileiros é baixa em função do número limitado de variedades ou cultivares disponíveis. O principal entrave na seleção de genótipos superiores é a falta de informação sobre a variabilidade genética dentro e entre as populações de fisális e, possivelmente, a base genética limitada das mesmas, que pode ser explicada pelos processos evolutivos, de domesticação e de seleção das populações naturais ou artificiais. A fisális cultivada atualmente no Brasil é tetraploide e tal poliploidia pode ter levado ao isolamento reprodutivo da espécie, o qual impede a ocorrência de hibridação intraespecífica. As populações cultivadas provêm de um pool genético comum e, além disso, sofreram um longo processo de domesticação e seleção realizadas empiricamente pelos agricultores. Porém, na Colômbia e em outros países andinos existem populações silvestres que exibem diversidade genética que, embora sejam fundamentais para a conservação da espécie, apresentam baixo potencial para o desenvolvimento de genótipos com características agronômicas superiores. A fim de criar e ampliar a variabilidade genética de fisális, os melhoristas tem empregado várias estratégias incluindo a indução de mutação, a duplicação cromossômica e a hibridação inter e intraespecífica. Além disso, a produção de linhagens duplo-haploides a partir da cultura de anterasin vitro vem demonstrando bons resultados para a seleção de híbridos. Os genótipos mutantes e/ou híbridos obtidos através dos métodos citados em associação com os de seleção genômica ampla podem gerar cultivares com características agronômicas superiores.

Tracking the evolutionary pathways among Brazilian Lebiasina species (Teleostei: Lebiasinidae): a chromosomal and genomic comparative investigation

Despite several difficulties in chromosomal analyses of small-sized fishes, the cytogenetics of the Lebiasinidae was largely improved in the last years, showing differential patterns in the chromosomal evolution inside the family. In this context, it has been shown that genus Lebiasina preserves its karyotypic macrostructure, composed of 2n = 36 chromosomes, whereas the other genera generally present higher 2n. This study focused on the comparative cytogenetics of three Lebiasina species, one of them analyzed here for the first time, using conventional and molecular procedures. The results reinforced the differentiated evolutionary path of the genus Lebiasina while, at the same time, highlighted the genomic particularities that have accompanied the evolution of each species. In this sense, the repetitive components of the genome played a significant role in the differentiation of each species. It is also notable that L. minuta and L. melanoguttata, the two species that occur exclusively in the Brazilian territory, show greater chromosomal similarities to each other than to the trans-Andean sister species, L. bimaculata.(AU)

Apesar das dificuldades encontradas em se realizar análises cromossômicas em peixes de pequeno porte, os estudos citogenéticos em Lebiasinidae vêm crescendo nos últimos anos e demonstrando padrões diferenciados na evolução cromossômica entre os membros da família. Nesse contexto, o gênero Lebiasina tem mostrado preservar sua macroestrutura cariotípica, composta por 2n = 36 cromossomos, enquanto os demais gêneros geralmente apresentam 2n maiores. Este estudo tem como foco a citogenética comparativa de três espécies de Lebiasina, sendo uma delas analisada pela primeira vez aqui, através do emprego de técnicas convencionais e moleculares. Os resultados obtidos reforçam a trajetória evolutiva diferenciada do gênero Lebiasina, ao mesmo tempo em que evidenciam as particularidades genômicas que acompanham a evolução de cada uma das espécies. Neste contexto, os componentes repetitivos do genoma tiveram um papel importante na caracterização particular de cada uma das espécies. Também, é notável que L. minuta e L. melanoguttata, duas espécies que ocorrem exclusivamente no território brasileiro, apresentam maior proximidade citogenética entre elas do que com a espécie irmã transandina, L. bimaculata.(AU)

Clinical aspects, food management, and clinical evolution of a cat with hypertrophic muscular dystrophy / Aspectos clínicos, manejo alimentar e evolução clínica de um gato com distrofia muscular hipertrófica

Hypertrophic feline muscular dystrophy (HFMD), rarely reported in the literature, is a disease caused by a hereditary recessive dystrophin deficiency linked to the X chromosome, mainly affecting young male cats. Here, we presented the clinical aspects, food management, and clinical evolution of a seven-year-old mixed-breed cat diagnosed with HFMD, having a primary history of progressive tongue protrusion.

A distrofia muscular hipertrófica felina é uma doença causada por uma deficiência da distrofina com caráter hereditário recessivo ligado ao cromossomo X, com poucos registros de ocorrência na literatura, que acomete principalmente gatos machos jovens. Neste trabalho, são relatados os aspectos clínicos, manejo alimentar e evolução clínica de um gato, sem raça definida, de sete anos com histórico principal de protrusão progressiva da língua e diagnosticado com distrofia muscular hipertrófica felina.

Chromosome analysis in Saccodon wagneri (Characiformes) and insights into the karyotype evolution of Parodontidae

Parodontidae is a relatively small group of Neotropical characiform fishes consisting of three genera (Apareiodon, Parodon, and Saccodon) with 32 valid species. A vast cytogenetic literature is available on Apareiodon and Parodon, but to date, there is no cytogenetic data about Saccodon, a genus that contains only three species with a trans-Andean distribution. In the present study the karyotype of S. wagneri was described, based on both conventional (Giemsa staining, Ag-NOR, C-bands) and molecular (repetitive DNA mapping by fluorescent in situ hybridization) methods. A diploid chromosome number of 2n = 54 was observed in both sexes, and the presence of heteromorphic sex chromosomes of the ZZ/ZW type was detected. The W chromosome has a terminal heterochromatin band that occupies approximately half of the long arm, being this band approximately half the size of the Z chromosome. The FISH assay showed a synteny of the 18S-rDNA and 5S-rDNA genes in the chromosome pair 14, and the absence of interstitial telomeric sites. Our data reinforce the hypothesis of a conservative karyotype structure in Parodontidae and suggest an ancient origin of the sex chromosomes in the fishes of this family.(AU)

Parodontidae é um grupo relativamente pequeno de peixes caraciformes neotropicais que consiste em três gêneros (Apareiodon, Parodon e Saccodon) com 32 espécies válidas. Uma vasta literatura citogenética está disponível sobre Apareiodon e Parodon, mas até o momento não há dados citogenéticos sobre Saccodon, um gênero que contém apenas três espécies com distribuição transandina. No presente estudo foi descrito o cariótipo de S. wagneri, baseado em métodos convencionais (coloração de Giemsa, Ag-NOR, bandas C) e moleculares (mapeamento de DNA repetitivo por hibridização fluorescente in situ). Um número cromossômico diplóide de 2n = 54 foi observado, e a presença de cromossomos sexuais heteromórficos do tipo ZZ/ZW foi revelada. O cromossomo W possui uma banda terminal heterocromática que ocupa aproximadamente metade do braço longo, sendo esta banda aproximadamente a metade do tamanho do cromossomo Z. O ensaio FISH mostrou uma sintenia dos genes 18S-rDNA e 5S-rDNA no par de cromossomos 14, e a ausência de sítios teloméricos intersticiais. Nossos dados reforçam a hipótese de uma estrutura cariotípica conservadora em Parodontidae e sugerem uma origem ancestral dos cromossomos sexuais nos peixes desta família.(AU)

Chromosome analysis in Saccodon wagneri (Characiformes) and insights into the karyotype evolution of Parodontidae

Parodontidae is a relatively small group of Neotropical characiform fishes consisting of three genera (Apareiodon, Parodon, and Saccodon) with 32 valid species. A vast cytogenetic literature is available on Apareiodon and Parodon, but to date, there is no cytogenetic data about Saccodon, a genus that contains only three species with a trans-Andean distribution. In the present study the karyotype of S. wagneri was described, based on both conventional (Giemsa staining, Ag-NOR, C-bands) and molecular (repetitive DNA mapping by fluorescent in situ hybridization) methods. A diploid chromosome number of 2n = 54 was observed in both sexes, and the presence of heteromorphic sex chromosomes of the ZZ/ZW type was detected. The W chromosome has a terminal heterochromatin band that occupies approximately half of the long arm, being this band approximately half the size of the Z chromosome. The FISH assay showed a synteny of the 18S-rDNA and 5S-rDNA genes in the chromosome pair 14, and the absence of interstitial telomeric sites. Our data reinforce the hypothesis of a conservative karyotype structure in Parodontidae and suggest an ancient origin of the sex chromosomes in the fishes of this family.(AU)

Parodontidae é um grupo relativamente pequeno de peixes caraciformes neotropicais que consiste em três gêneros (Apareiodon, Parodon e Saccodon) com 32 espécies válidas. Uma vasta literatura citogenética está disponível sobre Apareiodon e Parodon, mas até o momento não há dados citogenéticos sobre Saccodon, um gênero que contém apenas três espécies com distribuição transandina. No presente estudo foi descrito o cariótipo de S. wagneri, baseado em métodos convencionais (coloração de Giemsa, Ag-NOR, bandas C) e moleculares (mapeamento de DNA repetitivo por hibridização fluorescente in situ). Um número cromossômico diplóide de 2n = 54 foi observado, e a presença de cromossomos sexuais heteromórficos do tipo ZZ/ZW foi revelada. O cromossomo W possui uma banda terminal heterocromática que ocupa aproximadamente metade do braço longo, sendo esta banda aproximadamente a metade do tamanho do cromossomo Z. O ensaio FISH mostrou uma sintenia dos genes 18S-rDNA e 5S-rDNA no par de cromossomos 14, e a ausência de sítios teloméricos intersticiais. Nossos dados reforçam a hipótese de uma estrutura cariotípica conservadora em Parodontidae e sugerem uma origem ancestral dos cromossomos sexuais nos peixes desta família.(AU)

Molecular cytogenetics insights in two pelagic big-game fishes in the Atlantic, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae)

Some pelagic and usually large sized fishes are preferential targets for sport and commercial fishing. Despite their economic importance, cytogenetic data on their evolutionary processes and management are very deficient, especially due to logistical difficulties. Here, information for two of such charismatic species, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), both with a wide Atlantic distribution, were provided. Cytogenetic data were obtained using conventional methods (Giemsa staining, Ag-NORs technique, and C-banding), base-specific fluorochrome staining and fluorescence in situ hybridization (FISH) with rDNA probes. Megalops atlanticus has 2n = 50 chromosomes, all acrocentric ones (NF = 50), while Istiophorus platypterus has 2n = 48 chromosomes, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Megalops atlanticus populations from the South Atlantic and Caribbean share identical karyotypic patterns, likely associated with gene flow between them. In turn, I. platypterus presents karyotype similarities with phylogenetically close groups, such as Carangidae. The chromosomal characteristics of these species highlight their independent evolutionary paths. Additionally, the current data contribute to knowledge of new aspects of pelagic fish fauna and will support further comparative studies with congeneric species, clarifying evolutionary karyotype trends of these fish groups.(AU)

Alguns peixes pelágicos de grande porte são alvos preferenciais para a pesca esportiva e comercial. Apesar de sua importância econômica, os dados citogenéticos sobre seus processos evolutivos e de manejo são muito deficientes, principalmente devido às dificuldades logísticas. Aqui são apresentadas informações cromossômicas de duas espécies carismáticas, o tarpão, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), e o agulhão-vela, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), ambos com ampla distribuição no oceano Atlântico. Os dados citogenéticos foram obtidos usando métodos convencionais (coloração em Giemsa, técnica de Ag-NORs e bandamento C), coloração com fluorocromos específicos e hibridização fluorescente in situ (FISH) com sondas DNAr. Megalops atlanticus possui 2n = 50 cromossomos, todos acrocêntricos (NF = 50), enquanto Istiophorus platypterus possui 2n = 48 cromossomos, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Populações de M. atlanticus do Atlântico Sul e Caribe compartilham padrões cariotípicos idênticos, provavelmente associados ao fluxo gênico entre regiões. Por sua vez, I. platypterus apresenta semelhanças cariotípicas micro e macroestruturais com grupos filogeneticamente próximos, como Carangidae. As características cromossômicas destas espécies destacam seus caminhos evolutivos independentes. Adicionalmente, os dados apresentados contribuem com novos aspectos da fauna pelágica e apoiarão futuros estudos comparativos com espécies congenéricas, esclarecendo as tendências evolutivas do cariótipo destes grupos de peixes.(AU)

Molecular cytogenetics insights in two pelagic big-game fishes in the Atlantic, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae)

Some pelagic and usually large sized fishes are preferential targets for sport and commercial fishing. Despite their economic importance, cytogenetic data on their evolutionary processes and management are very deficient, especially due to logistical difficulties. Here, information for two of such charismatic species, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), both with a wide Atlantic distribution, were provided. Cytogenetic data were obtained using conventional methods (Giemsa staining, Ag-NORs technique, and C-banding), base-specific fluorochrome staining and fluorescence in situ hybridization (FISH) with rDNA probes. Megalops atlanticus has 2n = 50 chromosomes, all acrocentric ones (NF = 50), while Istiophorus platypterus has 2n = 48 chromosomes, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Megalops atlanticus populations from the South Atlantic and Caribbean share identical karyotypic patterns, likely associated with gene flow between them. In turn, I. platypterus presents karyotype similarities with phylogenetically close groups, such as Carangidae. The chromosomal characteristics of these species highlight their independent evolutionary paths. Additionally, the current data contribute to knowledge of new aspects of pelagic fish fauna and will support further comparative studies with congeneric species, clarifying evolutionary karyotype trends of these fish groups.(AU)

Alguns peixes pelágicos de grande porte são alvos preferenciais para a pesca esportiva e comercial. Apesar de sua importância econômica, os dados citogenéticos sobre seus processos evolutivos e de manejo são muito deficientes, principalmente devido às dificuldades logísticas. Aqui são apresentadas informações cromossômicas de duas espécies carismáticas, o tarpão, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), e o agulhão-vela, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), ambos com ampla distribuição no oceano Atlântico. Os dados citogenéticos foram obtidos usando métodos convencionais (coloração em Giemsa, técnica de Ag-NORs e bandamento C), coloração com fluorocromos específicos e hibridização fluorescente in situ (FISH) com sondas DNAr. Megalops atlanticus possui 2n = 50 cromossomos, todos acrocêntricos (NF = 50), enquanto Istiophorus platypterus possui 2n = 48 cromossomos, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Populações de M. atlanticus do Atlântico Sul e Caribe compartilham padrões cariotípicos idênticos, provavelmente associados ao fluxo gênico entre regiões. Por sua vez, I. platypterus apresenta semelhanças cariotípicas micro e macroestruturais com grupos filogeneticamente próximos, como Carangidae. As características cromossômicas destas espécies destacam seus caminhos evolutivos independentes. Adicionalmente, os dados apresentados contribuem com novos aspectos da fauna pelágica e apoiarão futuros estudos comparativos com espécies congenéricas, esclarecendo as tendências evolutivas do cariótipo destes grupos de peixes.(AU)

Evolução da utilização de espermatozoides sexados / Evolution of sexed spermatozoa utilization

A sexagem de espermatozoides tem relevante aplicação na produção animal. Várias publicações demonstram a eficiência do processo de sexagem por citometria de fluxo que separa os espermatozoides X e Y em função da mensuração do conteúdo de DNA. Importantes modificações no processo de sexagem por citometria de fluxo, tais como pressão, intensidade do laser, diluidores tem levado à diminuição dos danos nos espermatozoides e aumentado a viabilidade dos mesmos.(AU)

Spermatozoa sexing has an important application for livestock production. Results have been published worldwide that demonstrate effectiveness of the flow cytometer sexing process based on sorting sperm with differential DNA content as the X and Y sperm marker. Major improvements in the sexing sorting process as pressure, laser power, extenders had led to the decrease of sperm damage and increase of sperm viability(AU)

Evolução da utilização de espermatozoides sexados / Evolution of sexed spermatozoa utilization

A sexagem de espermatozoides tem relevante aplicação na produção animal. Várias publicações demonstram a eficiência do processo de sexagem por citometria de fluxo que separa os espermatozoides X e Y em função da mensuração do conteúdo de DNA. Importantes modificações no processo de sexagem por citometria de fluxo, tais como pressão, intensidade do laser, diluidores tem levado à diminuição dos danos nos espermatozoides e aumentado a viabilidade dos mesmos.

Spermatozoa sexing has an important application for livestock production. Results have been published worldwide that demonstrate effectiveness of the flow cytometer sexing process based on sorting sperm with differential DNA content as the X and Y sperm marker. Major improvements in the sexing sorting process as pressure, laser power, extenders had led to the decrease of sperm damage and increase of sperm viability

First chromosomal analysis of Gymnorhamphichthys britskii: the remarkable lowest diploid value within the family Rhamphichthyidae (Gymnotiformes)

Gymnorhamphichthys britskii is a Neotropical electric fish of family Rhamphichthyidae described from the Paraná-Paraguay system. This study reports the first karyotypic description of G. britskii collected from the upper Paraná river basin, which presented 2n=38 chromosomes, karyotype composed of 14 metacentric, 8 submetacentric, 2 subtelocentric and 14 acrocentric chromosomes, and fundamental number as 62 for both sexes. Heteromorphic sex chromosomes were absent. A single pair of nucleolar organizing regions (NORs) was detected in the submetacentric chromosome pair number 9 by silver staining and confirmed by the 18S rDNA probe. The 5S rDNA was located in a single chromosome pair. Heterochromatic regions were clearly observed in the short arms of the NOR-bearing chromosome pair and in the telomeric positions of most acrocentric chromosomes. Besides the present data are valuable to help in understanding karyotypic evolution in Rhamphichthyidae, data from NORs confirmed the tendency of this family in presenting simple NORs sites, similar to the other Gymnotiformes clades. Yet, the presence of a large heterochromatic block in the NOR-bearing chromosome can be used as cytogenetic markers for G. britskii, and that centric fusions appear to be an important mechanism in the karyotype evolution and differentiation among Gymnotiformes species.(AU)

Gymnorhamphichthys britskii é um peixe neotropical da família Rhamphichthyidae descrita no sistema Paraná-Paraguai. Este estudo relata a primeira descrição cariotípica de G. britskii coletado na bacia do alto rio Paraná, que apresentou 2n = 38 cromossomos, cariótipo composto por 14 metacêntricos, 8 submetacêntricos, 2 subtelocêntricos e 14 acrocêntricos, e número fundamental 62 para ambos sexos. Cromossomos sexuais heteromórficos estavam ausentes. Um único par de regiões organizadoras de nucléolos (RONs) foi detectado no par de cromossomos submetacêntricos número 9 por coloração com prata e confirmado pela sonda DNAr 18S. O DNAr 5S foi localizado em um único par cromossômico. Regiões heterocromáticas foram claramente observadas nos braços curtos do par de cromossomos que carrega a RON e nas posições teloméricas da maioria dos cromossomos acrocêntricos. Além dos dados presentes serem valiosos para auxiliar na compreensão da evolução cariotípica em Rhamphichthyidae, dados de RONs confirmaram a tendência desta família em apresentar sítios simples de RONs, semelhantes aos demais clados de Gymnotiformes. No entanto, a presença de um grande bloco heterocromático no cromossomo portador da RON, pode ser usado como marcador citogenético para G. britskii e as fusões cêntricas parecem ser um mecanismo importante na evolução e diferenciação cariotípica entre as espécies de Gymnotiformes.(AU)

First chromosomal analysis of Gymnorhamphichthys britskii: the remarkable lowest diploid value within the family Rhamphichthyidae (Gymnotiformes)

Gymnorhamphichthys britskii is a Neotropical electric fish of family Rhamphichthyidae described from the Paraná-Paraguay system. This study reports the first karyotypic description of G. britskii collected from the upper Paraná river basin, which presented 2n=38 chromosomes, karyotype composed of 14 metacentric, 8 submetacentric, 2 subtelocentric and 14 acrocentric chromosomes, and fundamental number as 62 for both sexes. Heteromorphic sex chromosomes were absent. A single pair of nucleolar organizing regions (NORs) was detected in the submetacentric chromosome pair number 9 by silver staining and confirmed by the 18S rDNA probe. The 5S rDNA was located in a single chromosome pair. Heterochromatic regions were clearly observed in the short arms of the NOR-bearing chromosome pair and in the telomeric positions of most acrocentric chromosomes. Besides the present data are valuable to help in understanding karyotypic evolution in Rhamphichthyidae, data from NORs confirmed the tendency of this family in presenting simple NORs sites, similar to the other Gymnotiformes clades. Yet, the presence of a large heterochromatic block in the NOR-bearing chromosome can be used as cytogenetic markers for G. britskii, and that centric fusions appear to be an important mechanism in the karyotype evolution and differentiation among Gymnotiformes species.(AU)

Gymnorhamphichthys britskii é um peixe neotropical da família Rhamphichthyidae descrita no sistema Paraná-Paraguai. Este estudo relata a primeira descrição cariotípica de G. britskii coletado na bacia do alto rio Paraná, que apresentou 2n = 38 cromossomos, cariótipo composto por 14 metacêntricos, 8 submetacêntricos, 2 subtelocêntricos e 14 acrocêntricos, e número fundamental 62 para ambos sexos. Cromossomos sexuais heteromórficos estavam ausentes. Um único par de regiões organizadoras de nucléolos (RONs) foi detectado no par de cromossomos submetacêntricos número 9 por coloração com prata e confirmado pela sonda DNAr 18S. O DNAr 5S foi localizado em um único par cromossômico. Regiões heterocromáticas foram claramente observadas nos braços curtos do par de cromossomos que carrega a RON e nas posições teloméricas da maioria dos cromossomos acrocêntricos. Além dos dados presentes serem valiosos para auxiliar na compreensão da evolução cariotípica em Rhamphichthyidae, dados de RONs confirmaram a tendência desta família em apresentar sítios simples de RONs, semelhantes aos demais clados de Gymnotiformes. No entanto, a presença de um grande bloco heterocromático no cromossomo portador da RON, pode ser usado como marcador citogenético para G. britskii e as fusões cêntricas parecem ser um mecanismo importante na evolução e diferenciação cariotípica entre as espécies de Gymnotiformes.(AU)

Chromosomal distribution of the retroelements Rex 1, Rex 3 and Rex 6 in species of the genus Harttia and Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae)

The transposable elements (TE) have been widely applied as physical chromosome markers. However, in Loricariidae there are few physical mapping analyses of these elements. Considering the importance of transposable elements for chromosomal evolution and genome organization, this study conducted the physical chromosome mapping of retroelements (RTEs) Rex1, Rex3 and Rex6 in seven species of the genus Harttia and four species of the genus Hypostomus, aiming to better understand the organization and dynamics of genomes of Loricariidae species. The results showed an intense accumulation of RTEs Rex1, Rex3 and Rex6 and dispersed distribution in heterochromatic and euchromatic regions in the genomes of the species studied here. The presence of retroelements in some chromosomal regions suggests their participation in various chromosomal rearrangements. In addition, the intense accumulation of three retroelements in all species of Harttia and Hypostomus, especially in euchromatic regions, can indicate the participation of these elements in the diversification and evolution of these species through the molecular domestication by genomes of hosts, with these sequences being a co-option for new functions.(AU)

Os elementos transponíveis (TE) têm sido amplamente aplicados como marcadores cromossômicos. Contudo, em Loricariidae, há poucas análises de mapeamento físico destes elementos. Considerando a importância de elementos transponíveis para a evolução cromossômica e organização genômica, este trabalho realizou o mapeamento físico cromossômico dos retroelementos (RTEs) Rex1, Rex3 e Rex6 em sete espécies do gênero Harttia e em quatro espécies do gênero Hypostomus, com o intuito de melhor compreender a organização e dinâmica dos genomas das espécies de Loricariidae. Os resultados evidenciaram um intenso acúmulo dos RTEs Rex1, Rex3 e Rex6 e distribuição dispersa em regiões heterocromáticas e eucromáticas no genoma das espécies estudadas. A presença de retroelementos em algumas regiões cromossômicas sugere sua participação em vários rearranjos cromossômicos. Além disso, o intenso acúmulo dos três retroelementos em todas as espécies de Harttia e Hypostomus, especialmente em regiões eucromáticas, pode indicar a participação destes elementos na diversificação e evolução destas espécies através da domesticação molecular pelo genoma dos hospedeiros, com estas sequências sendo co-optadas paras novas funções.(AU)

Chromosomal distribution of the retroelements Rex 1, Rex 3 and Rex 6 in species of the genus Harttia and Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae)

The transposable elements (TE) have been widely applied as physical chromosome markers. However, in Loricariidae there are few physical mapping analyses of these elements. Considering the importance of transposable elements for chromosomal evolution and genome organization, this study conducted the physical chromosome mapping of retroelements (RTEs) Rex1, Rex3 and Rex6 in seven species of the genus Harttia and four species of the genus Hypostomus, aiming to better understand the organization and dynamics of genomes of Loricariidae species. The results showed an intense accumulation of RTEs Rex1, Rex3 and Rex6 and dispersed distribution in heterochromatic and euchromatic regions in the genomes of the species studied here. The presence of retroelements in some chromosomal regions suggests their participation in various chromosomal rearrangements. In addition, the intense accumulation of three retroelements in all species of Harttia and Hypostomus, especially in euchromatic regions, can indicate the participation of these elements in the diversification and evolution of these species through the molecular domestication by genomes of hosts, with these sequences being a co-option for new functions.(AU)

Os elementos transponíveis (TE) têm sido amplamente aplicados como marcadores cromossômicos. Contudo, em Loricariidae, há poucas análises de mapeamento físico destes elementos. Considerando a importância de elementos transponíveis para a evolução cromossômica e organização genômica, este trabalho realizou o mapeamento físico cromossômico dos retroelementos (RTEs) Rex1, Rex3 e Rex6 em sete espécies do gênero Harttia e em quatro espécies do gênero Hypostomus, com o intuito de melhor compreender a organização e dinâmica dos genomas das espécies de Loricariidae. Os resultados evidenciaram um intenso acúmulo dos RTEs Rex1, Rex3 e Rex6 e distribuição dispersa em regiões heterocromáticas e eucromáticas no genoma das espécies estudadas. A presença de retroelementos em algumas regiões cromossômicas sugere sua participação em vários rearranjos cromossômicos. Além disso, o intenso acúmulo dos três retroelementos em todas as espécies de Harttia e Hypostomus, especialmente em regiões eucromáticas, pode indicar a participação destes elementos na diversificação e evolução destas espécies através da domesticação molecular pelo genoma dos hospedeiros, com estas sequências sendo co-optadas paras novas funções.(AU)

Complete genome sequence of human pathogen Kosakonia cowanii type strain 888-76T

Kosakonia cowanii type strain 888-76T is a human pathogen which was originally isolated from blood as NIH group 42. In this study, we report the complete genome sequence of K. cowanii 888-76T. 888-76T has 1 chromosome and 2 plasmids with a total genome size of 4,857,567 bp and C+G 56.15%. This genome sequence will not only help us to understand the virulence features of K. cowanii 888-76T but also provide us the useful information for the study of evolution of Kosakonia genus.(AU)

Evolution after four years of breeding soundness evaluation (BSE) in Nellore zebu bulls and assessment of the relationship with fertility in a breeding season / Evolução após quatro anos de aplicação da capacidade andrológica por pontos (CAP) em touros Nelore e estudo da relação com a prenhez em estação de acasalamento

We studied the evolution and the relationship between the fertility of a cow herd and the breeding soundness evaluation (BSE). During four years, 1092 Nellore zebu bulls were maintained on pasture conditions in Mato Grosso do Sul State – Brazil. After the clinic evaluation, scrotal circumference was measured and semen was collected by electro ejaculation and analyzed for physical and morphological aspects. Scores for CAP were established by sperm progressive motility (MOT), sperm morphology (MORF), and scrotal circumference (PEP). Modifications to original BSE were established by sperm concentration, sperm motility intensity, and testicles morphology. During the breeding season, 157 bulls were chosen from a-c BSE score. Fifteen reproductive groups of bulls were established randomly among three groups of females (Nellore zebu heifers, first-calf cows, mature cows, and first-calf cross-bred cows). After four years of observations, there was a significant increase in BSE varying, respectively, from 59.5 to 79.0 in 1994 to 1997. The BSE scores PEP, MOT and MORF increased in the period from 17.5, 12.7, and 29.3 to 30.1, 14.8, and 34.4, respectively. Correlations were observed among the BSE components with the year and the studied reproductive characteristics. There was a significant increase of bulls in the BSE categories 'a' and 'b' of 9.0% and 46.9% vs. 43.5% and 44.8%, respectively. The data of 1997 breeding season were: 82.0 ± 13.2 points and 83.1 ± 8.4% for BSE and pregnancy rate, respectively. There was a relationship (P <0.001) between BSE and pregnancy rate (r=0.25). The Breeding Soundness Evaluations (BSE) showed a positive correlation with the pregnancy rate in a herd with different categories of females. The use of 'a' and 'b' BSE bull groups is compatible with the high fertility potential of the herd. The ratio bull:cow used underestimates the reproductive potential of the bulls’ fertility. [...]

Estudou-se a evolução da capacidade andrológica por pontos (CAP) de 1092 touros Nelore, mantidos a pasto, durante quatro anos, e sua relação com a porcentagem de prenhez após uma estação reprodutiva. A cada ano, realizaram-se avaliações clínico-andrológicas em que mediu-se o perímetro escrotal (PE) e se coleou sêmen por eletroejaculação, para avaliação dos aspectos físicos e morfológicos dos ejaculados. A partir dos pontos obtidos pelo PE (PEP), motilidade progressiva (MOT) e morfologia espermática (MORF), computaram-se os CAP. Na estação de monta foram utilizadas 4319 fêmeas e 256 touros Nelore, em regime de pasto, para avaliação da fertilidade do rebanho. Após a escolha de 157 touros dentro das faixas A-C do CAP, foram estabelecidos, aleatoriamente, 15 grupos de touros para diferentes categorias e quantidade de fêmeas. Nos quatro anos de estudo houve aumento significativo do CAP, de 59,5 a 79,0. A PEP, MOT e MORF aumentaram no mesmo período de 17,5, 12,7 e 29,3 para 30,1, 14,8 e 34,4, respectivamente (P<0,05). Foram observadas correlações entre o CAP com os seus componentes, o ano e as características reprodutivas estudadas. Houve aumento significativo de touros enquadrados nas categorias A e B do CAP de 9,0% e 46,9% vs. 43,5% e 44,8%, respectivamente. O CAP e a porcentagem de prenhez das fêmeas foram de 82,0 ± 13,2 pontos e 83,1 ± 8,4 %, respectivamente. Houve correlação (P<0,001) entre o CAP e a taxa de prenhez (r=0,25). A utilização de grupos de touros das faixas A e B do CAP favoreceu o aumento da percentagem de prenhez no rebanho. A relação touro:fêmea observada sub-utiliza o potencial reprodutivo dos touros. A técnica empregada foi importante para avaliar a fertilidade potencial e modificar as características reprodutivas da população de touros estudada.

Evolution after four years of breeding soundness evaluation (BSE) in Nellore zebu bulls and assessment of the relationship with fertility in a breeding season / Evolução após quatro anos de aplicação da capacidade andrológica por pontos (CAP) em touros Nelore e estudo da relação com a prenhez em estação de acasalamento

We studied the evolution and the relationship between the fertility of a cow herd and the breeding soundness evaluation (BSE). During four years, 1092 Nellore zebu bulls were maintained on pasture conditions in Mato Grosso do Sul State Brazil. After the clinic evaluation, scrotal circumference was measured and semen was collected by electro ejaculation and analyzed for physical and morphological aspects. Scores for CAP were established by sperm progressive motility (MOT), sperm morphology (MORF), and scrotal circumference (PEP). Modifications to original BSE were established by sperm concentration, sperm motility intensity, and testicles morphology. During the breeding season, 157 bulls were chosen from a-c BSE score. Fifteen reproductive groups of bulls were established randomly among three groups of females (Nellore zebu heifers, first-calf cows, mature cows, and first-calf cross-bred cows). After four years of observations, there was a significant increase in BSE varying, respectively, from 59.5 to 79.0 in 1994 to 1997. The BSE scores PEP, MOT and MORF increased in the period from 17.5, 12.7, and 29.3 to 30.1, 14.8, and 34.4, respectively. Correlations were observed among the BSE components with the year and the studied reproductive characteristics. There was a significant increase of bulls in the BSE categories 'a' and 'b' of 9.0% and 46.9% vs. 43.5% and 44.8%, respectively. The data of 1997 breeding season were: 82.0 ± 13.2 points and 83.1 ± 8.4% for BSE and pregnancy rate, respectively. There was a relationship (P <0.001) between BSE and pregnancy rate (r=0.25). The Breeding Soundness Evaluations (BSE) showed a positive correlation with the pregnancy rate in a herd with different categories of females. The use of 'a' and 'b' BSE bull groups is compatible with the high fertility potential of the herd. The ratio bull:cow used underestimates the reproductive potential of the bulls fertility. [...](AU)

Estudou-se a evolução da capacidade andrológica por pontos (CAP) de 1092 touros Nelore, mantidos a pasto, durante quatro anos, e sua relação com a porcentagem de prenhez após uma estação reprodutiva. A cada ano, realizaram-se avaliações clínico-andrológicas em que mediu-se o perímetro escrotal (PE) e se coleou sêmen por eletroejaculação, para avaliação dos aspectos físicos e morfológicos dos ejaculados. A partir dos pontos obtidos pelo PE (PEP), motilidade progressiva (MOT) e morfologia espermática (MORF), computaram-se os CAP. Na estação de monta foram utilizadas 4319 fêmeas e 256 touros Nelore, em regime de pasto, para avaliação da fertilidade do rebanho. Após a escolha de 157 touros dentro das faixas A-C do CAP, foram estabelecidos, aleatoriamente, 15 grupos de touros para diferentes categorias e quantidade de fêmeas. Nos quatro anos de estudo houve aumento significativo do CAP, de 59,5 a 79,0. A PEP, MOT e MORF aumentaram no mesmo período de 17,5, 12,7 e 29,3 para 30,1, 14,8 e 34,4, respectivamente (P<0,05). Foram observadas correlações entre o CAP com os seus componentes, o ano e as características reprodutivas estudadas. Houve aumento significativo de touros enquadrados nas categorias A e B do CAP de 9,0% e 46,9% vs. 43,5% e 44,8%, respectivamente. O CAP e a porcentagem de prenhez das fêmeas foram de 82,0 ± 13,2 pontos e 83,1 ± 8,4 %, respectivamente. Houve correlação (P<0,001) entre o CAP e a taxa de prenhez (r=0,25). A utilização de grupos de touros das faixas A e B do CAP favoreceu o aumento da percentagem de prenhez no rebanho. A relação touro:fêmea observada sub-utiliza o potencial reprodutivo dos touros. A técnica empregada foi importante para avaliar a fertilidade potencial e modificar as características reprodutivas da população de touros estudada.(AU)

CARACTERIZAÇÃO DE HOMOLOGIAS ENTRE SONDAS DE BACs DE BOVINO (Bos taurus) E CROMOSSOMOS DE VEADO-CATINGUEIRO (Mazama gouazoubira): NOVAS PERSPECTIVAS EM ESTUDOS INTRA E INTERESPECÍFICOS DO GÊNERO MAZAMA

A família Cervidae é reconhecida por uma acentuada diversidade cariotípica, reflexo de sua elevada taxa de evolução cromossômica. Os cervídeos neotropicais do gênero Mazama destacam-se por um expressivo polimorfismo cromossômico. Embora as espécies desse gênero demonstrem uma elevada variação nos valores de seus números diploides (2n), elas são morfologicamente semelhantes e estão intimamente relacionadas. Por consequência, o grupo é cercado de incertezas taxonômicas. A evolução cromossômica das espécies do gênero a partir do cariótipo hipotético ancestral, retido pelo veado-catingueiro (Mazama gouazoubira, 2n = 70), é pouco compreendida e carece de análise citogenética molecular. Dessa forma, o presente estudo caracterizou as homologias cromossômicas entre bovino (Bos taurus, 2n = 60) e M. gouazoubira usando uma combinação de clones cromossomos artificiais de bactéria (BAC) derivados do genoma bovino. Por hibridização in situ fluorescente, foi construído um mapa citogenético com 106 novos marcadores para os 34 pares de autossomos e para o cromossomo X do veado-catingueiro. As sondas de BACs de bovino mostraram-se satisfatórias para o estabelecimento de marcadores cromossômicos em cervídeos. Foi demonstrado que as diferenças evolutivas entre o cariótipo de B. taurus e os cromossomos do M. gouazoubira incluem 5 fissões e uma fusão em tandem em bovino. Cada grupo de sondas de BACs derivadas dos pares cromossômicos 1, 2, 5, 6, 8 e 9 apresentaram sinais de hibridização em dois cromossomos diferentes, enquanto os pares 28 e 26 estão fusionados em tandem em um único cromossomo acrocêntrico em M. gouazoubira. Para os demais cromossomos, as BACs derivadas do mesmo autossomo bovino apresentaram sinais em um único par cromossômico no veado-catingueiro. Além disso, as análises detectaram que os homólogos aos pares do autossomo 1 e do cromossomo X apresentaram rearranjos intracromossômicos no M. gouazoubira. Sendo assim, espera-se que os estudos futuros usando os marcadores produzidos resultem em um grande conhecimento taxonômico e reprodutivo para o gênero os cervídeos neotropicais.

The Cervidae family presents a marked karyotypic variation as a reflection of its high rate of chromosome evolution. The Neotropical deer from the genus Mazama stands out for its expressive chromosomal polymorphism. Although the species of the genus differ in the values of their diploid number (2n), they are closely related and similar morphologically. Due to this, the group exhibits taxonomic uncertainties. The chromosomal evolution of the Mazama species from the hypothetical ancestral karyotype, retained by the gray brocket Mazama gouazoubira (2n = 70), is poorly understood and lacks molecular cytogenetic analysis. Then, the present study revealed chromosomal homologies between bovine (Bos taurus, 2n = 60) and M. gouazoubira using a combination of bacterial artificial chromosome (BAC) clones derived from cattle. By fluorescent in situ hybridization, we constructed a cytogenetic map with 106 new markers to the 34 gray brocket autosomes and the X chromosome. Our results showed that bovine BAC probes proved to be satisfactory for the establishment of chromosomal markers in deer. The evolutionary differences between the bovine and gray brocket deer chromosomes include five fissions and one tandem fusion in the cattle. Each group of BAC probes derived from bovine chromosomes pairs 1, 2, 5, 6, 8, and 9 presented hybridization signals on two different chromosomes, while pairs 28 and 26 are fused in tandem on a single acrocentric chromosome in M. gouazoubira. For the other chromosomes, the BAC probes derived from the same bovine autosome showed signals in a unique chromosome pair in M. gouazoubira. Moreover, we detected that the homologous to the autosome pair 1 and X chromosome are intrachromosomally rearranged in M. gouazoubira. Therefore, it is expected that future studies using the produced markers result in great taxonomic and reproductive knowledge for brocket deer.

Chromosome evolution in fishes: a new challenging proposal from Neotropical species

We present a database containing cytogenetic data of Neotropical actinopterygian fishes from Venezuela obtained in a single laboratory for the first time. The results of this study include 103 species belonging to 74 genera assigned to 45 families and 17 out of the 40 teleost orders. In the group of marine fishes, the modal diploid number was 2n=48 represented in 60% of the studied species, while in the freshwater fish group the modal diploid complement was 2n=54, represented in 21.21 % of the studied species. The average number of chromosomes and the mean FN were statistically higher in freshwater fish than in marine fish. The degree of diversification and karyotype variation was also higher in freshwater fish in contrast to a more conserved cytogenetic pattern in marine fish. In contrast to the assumption according to which 48 acrocentric chromosomes was basal chromosome number in fish, data here presented show that there is an obvious trend towards the reduction of the diploid number of chromosomes from values near 2n=60 with high number of biarmed chromosomes in more basal species to 2n=48 acrocentric elements in more derived Actinopterygii.(AU)

Se presenta una base de datos que contiene los datos citogenéticos de peces Actinopterigios Neotropicales de Venezuela obtenidos por primera vez en un solo laboratorio. Los resultados de este estudio incluyen 103 especies pertenecientes a 74 géneros de 45 familias contenidas en 17 de los 40 órdenes de teleósteos. En el grupo de peces marinos, el número diploide modal fue 2n=48 representado en 60% de las especies estudiadas, mientras que en el grupo de peces de agua dulce el complemento diploide modal fue 2n=54, representado en el 21,21% de las especies estudiadas. El número de cromosomas y FN promedio fueron estadísticamente superiores en peces dulceacuícolas. El grado de diversificación y variación en el cariotipo también fue mayor en peces de agua dulce en contraste con un patrón citogenético más conservado en peces marinos. En contraposición a la suposición según la cual 48 cromosomas acrocentricos era el número cromosómico basal en los peces, los datos aquí presentados muestran que existe una evidente tendencia hacia la reducción del número de cromosomas desde valores cercanos a 2n=60 con alto número de cromosomas birrámeos en las especies más basales a 2n=48 elementos acrocéntricos en los actinopterigios más derivados.(AU)

The role of chromosomal fusion in the karyotypic evolution of the genus Ageneiosus (Siluriformes: Auchenipteridae)

Ageneiosus is the most widely distributed genus of the family Auchenipteridae among South American river basins. Although chromosome studies in the family are scarce, this genus has the largest number of analyzed species, with 2n = 54 to 56 chromosomes, differing from the rest of the family (2n = 58). This study aimed to analyze Ageneiosus inermis from the Araguaia River basin. The diploid number found was of 56 chromosomes. Heterochromatin was allocated in terminal region of most chromosomes, plus a pericentromeric heterochromatic block in pair 1, a pair distinguished by size in relation to other chromosomes pairs. AgNORs were detected in only one submetacentric chromosome pair, which was confirmed by FISH. 5S rDNA was present in only one metacentric chromosome pair. Hybridization with [TTAGGG]n sequence marked the telomeres of all chromosomes, in addition to an ITS in the proximal region of the short arm of pair 1. The repetitive [GATA]n sequence was dispersed, with preferential location in terminal region of the chromosomes. Ageneiosus has a genomic organization somewhat different when compared to other Auchenipteridae species. Evidences indicate that a chromosomal fusion originated the first metacentric chromosome pair in A. inermis, rearrangement which may be a basal event for the genus.(AU)

Ageneiosus é o gênero da família Auchenipteridae mais amplamente distribuído em bacias da América do Sul. Apesar dos estudos cromossômicos nesta família serem escassos, este gênero tem o maior número de espécies analisadas, com número diploide variando de 54 a 56 cromossomos, o que difere do restante da família (2n = 58). Este estudo objetivou analisar Ageneiosus inermis da bacia do rio Araguaia. O número diploide encontrado foi de 56 cromossomos. A heterocromatina se mostrou localizada na região terminal da maioria dos cromossomos, além de um bloco heterocromático pericentromérico no par 1, um par facilmente distinguível no cariótipo pelo seu maior tamanho quando comparado aos outros pares do complemento. AgRONs foram detectadas em somente um par de cromossomos submetacêntricos, que foi confirmado pela FISH. 5S rDNA se mostrou presente em somente um par de cromossomos metacêntricos. A hibridização com a sequência [TTAGGG]n marcou os telômeros de todos os cromossomos, além de um ITS (sequência telomérica intersticial) na região proximal do braço curto do par 1. A sequência repetitiva [GATA]n se mostrou dispersa, com localização preferencial na região terminal dos cromossomos. Ageneiosus apresenta uma organização genômica um pouco diferente quando comparada a outras espécies de Auchenipteridae. As evidências indicam que uma fusão cromossômica originou o primeiro par de cromossomos metacêntricos de A. inermis, rearranjo que parece ser um evento basal para o gênero.(AU)