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IDENTIFICAÇÃO MOLECULAR (DNA BARCODING) E VARIABILIDADE GENÉTICA EM Leporinus piau (CHARACIFORMES: ANOSTOMIDAE) DE BACIAS HIDROGRÁFICAS DO ESTADO DO MARANHÃO, BRASIL.

DEBORAH GAIDO ARAGAO.
Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-203642

Resumo

A familia Anostomidae compreende 12 gêneros e aproximadamente 140 espécies válidas. Nesta família o gênero Leporinus inclui cerca de 90 espécies válidas, agrupando o maior número de táxons dentro da ordem Characiformes e o mais diversificado dentro da família anostomidae. A espécie Leporinus piau encontra-se amplamente distribuída em bacias hidrográficas da região Nordeste e apresenta padrões morfológicos bastante similares dificultando sua correta identificação. Portanto, neste estudo sequências do genoma mitocondrial e nuclear foram utilizadas para identificar e estimar os níveis de variabilidade genética de Leporinus piau e assim tentar solucionar as incertezas taxonômicas. O DNA foi isolado utilizando o protocolo de Fenol-clorofórmio, as regiões mitocondriais e a região nuclear foram amplificadas por PCR. Os produtos da PCR foram sequenciados usando o método didesoxiterminal no ABI 3500. Um total de 107 espécimes foram sequenciados para o gene rRNA 16S resultando na obtenção de um fragmento de 516 pb, 14 haplótipos e valor de diversidade haplotípica () de 0.726 e nucleotídica () de 0.012. A rede de haplótipos revelou três haplogrupos, dois formado por haplótipos das bacias dos Rios Itapecuru, Pindaré e Mearim, e outro formado por haplótipos da bacia do Rio Parnaíba. Os índices de distância genética entre os haplogrupos variaram de 1,9 a 2,9%. O resultado da AMOVA revelou alta estruturação entre as populações (FST =0,648) e entre os haplogrupos (0,951) com valor de p altamente significativo. Um fragmento de 622 pb do gene COI foi obtido para 103 espécimes resultando em, 17 haplótipos e elevados valores de diversidade haplotípica e nucleotídica (= 0,819 e = 0,025). A rede de haplótipos gerada evidenciou também a formação de três haplogrupos evolutivamente distintos com valores de distância genética variando de 3,6% a 7,5%. A AMOVA indicou que a maior parte da variação molecular (96,59%) ocorre entre os haplogrupos (FST = 0,965) com valor de p altamente significativo. A análise filogenética obtida pelos dados mitocondriais gerou topologia similar agrupando fortemente os haplotipos em dois clados, o primeiro constituído pelo haplogrupo Parnaíba (haplótipos do Parnaíba) e o segundo formado pelos haplótipos dos Rios Itapecuru, Pindaré e Mearim, subdividido em dois haplogrupos (ITA/PIN/MEA-I e ITA/PIN/MEA-II). A comparação dos dados na plataforma BOLD Systems mostrou um percentual de similaridade de 98,84% com L. piau e de 99,16% com L. friderici para os espécimes oriundos da bacia do Parnaíba, para os exemplares provenientes das demais bacias, a similaridade encontrada variou de 97,17% a 100% com (Leporinus sp04, 06, 10 e 15) e de 99,17% a 99,34% com L. friderici. Para a região nuclear TROP foi obtido um fragmento de 250 pb para 120 individuos, revelando a ocorrência de 05 haplótipos. A rede de haplótipos evidenciou também a formação de três haplogrupos com valores de distância genética entre os haplogrupos variando de 0,8% a 2,1%. A análise de AMOVA também mostrou que a maior parte da variação molecular (96,54%) ocorre entre os haplogrupos (FST = 0,965, P < 0.00001). Nossos resultados confirmam um processo de estruturação genética para L. piau, sugerindo a existência de duas linhagens para os Rios Itapecuru, Pindaré e Mearim e uma terceira de ocorrência exclusiva na bacia do Rio Parnaíba.
The Anostomidae family comprises 12 genera and approximately 140 valid species. In this Family the genus Leporinus includes about 90 valid species, grouping the largest number of taxa within the Characiformes and most diverse in the anostomidae family. The species Leporinus piau is widely distributed in watersheds of the Northeast and presents very similar morphological patterns hindering their correct identification. Therefore, on this study sequences of mitochondrial and nuclear genome were used to identify and estimate the genetic variability levels of Leporinus piau so try to resolve the taxonomic uncertainties. The DNA was isolated using the Phenol-chloroform protocol, the mitochondrial and nuclear region regions were amplified by PCR. The PCR products were sequenced using the didesoxiterminal method on ABI 3500. A total of 107 specimens were sequenced for the rRNA gene resulting in obtaining of a fragment of 516 pb, 14 haplotypes and value of haplotype diversity (h) of 0.726 and the nucleotide () of 0.012. The haplotype crossroad revealed three haplogroups two haplotypes formed by the basins of the Rivers Itapecuru, Pindaré and Mearim, and another formed by haplotypes of Parnaíba River basin. The rates of genetic distance between the haplogrupos ranged from 1,9 to 2,9%. The results of AMOVA revealed high structuring between the populations (FST = 0,648) and between haplogroups (0,951) with highly significant p value. A fragment of 622 pb of the COI gene was obtained for 103 specimens resulting in 17 haplotypes and high haplotype diversity values and nucleotide ( = 0,819 and = 0,025). The haplotypes crossroad generated also showed the formation of three distinct evolutionarily haplogrupos with genetic distance values ranging from 3,6% to 7,5%. The AMOVA indicated that most of the molecular variation (96,59%) occurs between haplogrupos (FST = 0,965) with highly significant p value. The Phylogenetic analysis obtained by the mitochondrial data generated similar topology strongly grouping haplotypes into two clades, the first consisting of the haplogroup Parnaíba (haplotypes from Parnaíba) and the second formed by haplotypes from Rivers Itapecuru, Pindaré and Mearim, subdivided into two haplogroups (ITA/PIN/MEA-I e ITA/PIN/MEA-II). The comparison of the data in the BOLD Systems platform showed a percentage of 98.84% similarity to L. piau and 99.16% with L. friderici for specimens derived from the Parnaíba Basin, to the copies from the other basins, the found similarity ranged from 97,17% to 100% with (Leporinus sp04, 06, 10 e 15) and of 99,17% to 99,34% with L. friderici. For TROP core region was obtained a fragment of 250 pb to 120 individuals, showing the occurrence of 05 haplotypes. The haplotype crossroad also showed the formation of three haplogrupos with genetic distance values between haplogrupos ranging from 0,8% to 2,1%. The AMOVA analysis also showed that the most of the molecular variation (96,54%) occurs between haplogrupos (FST = 0,965, P <0.00001). Our results confirm a process of genetic structure to L. piau, suggesting the existence of two strains for Rios Itapecuru, Pindaré and Mearim and a third of exclusive occurrence in the basin of Rio Parnaíba.
Biblioteca responsável: BR68.1