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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Cincias Biolgicas (Biologia Celular)

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Ttulo [PT]: Anlise citogentica em espcies do gnero Hypostomus Lacpde, 1803 (siluriformes: loricariidae) de afluentes da bacia do alto rio Paran - PR, Brasil : uma contribuio a diversidade cariotpica do gnero
Autor(es): Marcia Cristina de Souza Lara-Kamei
Palavras-chave [PT]:

Citogentica animal. Evoluo cariotpica. Filogentica de peixes. Hypostomus. Diversidade cariotpica. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Hypostomus. karyotype evolution. Diversity karyotype. Brazil.
rea de concentrao: Biologia Celular e Molecular
Titulao: Doutor em Cincias Biolgicas
Banca:
Isabel Cristina Martins dos Santos [Orientador] - UEM
Marcelo Ricardo Vicari
Renata da Rosa
Erasmo Renesto
Luciana Andreia Borin de Carvalho
Ana Luiza de Brito Portela Castro
Resumo:
Resumo: O gnero Hypostomus Lacpde, 1803, composto por peixes de pequeno a grande porte, conhecidos popularmente como cascudos. Devido grande similaridade morfolgica entre as espcies de Hypostomus, h uma dificuldade na definio do status taxonmico destas e as anlises citogenticas tm contribudo de forma significativa como ferramenta citotaxonmica para o grupo. Hypostomus caracteriza-se pela grande variao no nmero diploide (54 a 84 cromossomos) apresentando diversas frmulas cariotpicas, indicando uma evoluo divergente. Portanto, este estudo teve como objetivo analisar citogeneticamente diferentes espcies de Hypostomus coletados em rios afluentes da bacia do alto rio Paran, PR, para obter informaes citogenticas que contribuam com a taxonomia deste grupo, bem como acrescentar dados para inferncias sobre a sua evoluo cariotpica. No rio Keller (afluente da bacia do Rio Iva, PR) foram analisadas - H. ancistroides, Hypostomus cf. topavae e Hypostomus aff. hermanni. Alm dessas, trs populaes de Hypostomus paulinus coletadas nos rios Keller e Mouro (afluentes do rio Iva) e ribeiro Atlntico (afluente do rio Pirap, PR). As espcies foram submetidas s anlises por colorao com Giemsa, impregnao por nitrato de prata, bandeamento C e Hibridizao Fluorescente in situ (FISH) com sonda de DNA ribossmico (rDNA) 18S e 5S. H. ancistroides apresentou 2n=68 cromossomos e frmula 16m+12sm+22st+18a, NF=118 para machos e 16m+13sm+22st+17a, com NF=119 para fmeas, caracterizando um sistema cromossmico de determinao do sexo do tipo ZZ/ZW. Esta espcie apresentou um sistema de Regio Organizadora de Nuclolo (NORs) mltiplas (3 pares cromossmicos) detectado pelo nitrato de prata (Ag-NOR) e sonda de rDNA 18S. A heterocromatina foi evidenciada em regio pericentromrica da maioria dos cromossomos e nas regies de NORs. Foram observados blocos em ambas as terminaes no par 14 e bloco terminal no brao longo do par 31. FISH com sonda de DNAr 5S revelou stios mltiplos (2 pares cromossmicos) localizados nas posies intersticiais e terminais. Hypostomus cf. topavae mostrou 2n=80 cromossomos sendo 14m+30sm+18st+18a e NF=142, em ambos os sexos. Esta espcie apresentou NORs mltiplas (3 pares cromossmicos) detectadas por impregnao por prata e sonda rDNA18S. A heterocromatina foi evidenciada em regies pericentromricas de vrios cromossomos, nas regies de NORs e blocos terminais nos braos curtos dos pares 7, e 15 e no brao longo do par 18. FISH com sonda de DNAr 5S revelou stios mltiplos (2 pares cromossmicos) localizados em posies intersticiais e terminais. Para Hypostomus aff. hermanni foi observado 2n=72 com 12m+22sm+18st+20a e NF=124, em ambos os sexos. Esta espcie apresentou tambm um sistema de NORs mltiplas (Ag-NORs e FISH 18S) envolvendo 3 pares de cromossomos. A heterocromatina foi evidenciada na regio pericentromrica da maioria dos cromossomos, nos pares Ag-NORs, alm de blocos grandes nos braos curtos dos pares 1 e 4 e uma marcao terminal no brao longo do par 23. FISH com sonda de DNAr 5S revelou uma marcao intersticial em apenas um par de cromossomos metacntricos. Nmeros diploides elevados, NORs mltiplas e extensos blocos de heterocromatina em alguns cromossomos corroboram a hiptese de caritipos derivados dentro de Loricariidae. Alm disso, as frmulas cariotpicas descritas para H. ancistroides, Hypostomus cf. topavae e Hypostomus aff. hermanni, diferem das outras populaes disponveis em literatura, principalmente pelo fato indito de um sistema cromossmico sexual ZZ/ZW para H. ancistroides. Os indivduos de H. paulinus das trs populaes analisadas apresentaram 2n=76 cromossomos e frmula cariotpica de 10m+14sm+24st+28a, NF=124 em ambos os sexos. Entretanto, os caritipos das populaes diferem quanto ao nmero de cromossomos nucleolares (Ag-NORs), localizaes de stios rDNA 5S e na distribuio de heterocromatina constitutiva. As populaes dos rios Keller e Mouro apresentaram os mesmos pares de cromossomos nucleolares, 9, 20 e 28, enquanto que a populao do ribeiro Atlntico apresentou apenas um par de cromossomos (par 9), cujas marcaes por impregnao pela prata foram confirmadas pelo FISH18S. A distribuio de heterocromatina constitutiva foi evidenciada nas regies pericentromrica e terminal na maioria dos cromossomos da populao do rio Keller e em menor quantidade nas populaes do rio Mouro e ribeiro Atlntico e ainda, coincidente com os pares Ag-NORs nas trs populaes. Entretanto cada populao destacou-se pela distino de blocos heterocromticos. Na populao do rio Keller destacam-se os pares 1, 12, 16, 23 com marcaes em toda extenso do brao curto e do brao longo do par 25 (maior acrocntrico) e ainda marcao em ambas terminaes do par 22 com brao curto heteromarcado; e o par 35 com blocos telomricos no brao longo. Na populao do rio Mouro destaca-se um grande bloco intersticial do brao longo do par 29 e na populao do ribeiro Atlntico destacam-se blocos heterocromticos no brao curto do par 5, um bloco intersticial no brao longo do par 16 e blocos telomricos nos braos longos dos pares 20 e 22. Com relao ao nmero e distribuio dos stios de DNAr 5S houve tambm variao entre as populaes, no entanto, as trs populaes apresentaram em comum um par de metacntricos portadores de stios 5S intersticial. Enquanto na populao do ribeiro Atlntico observou-se apenas o par de metacntrico portador do sitio rDNA 5S, stios adicionais foram localizados nos braos curtos de dois pares submetacntricos e dois pares subtelocntricos nas populaes dos rios Keller e Mouro. Portanto, os dados cromossmicos obtidos para as trs populaes de H. paulinus caracterizam um polimorfismo de heterocromatina e de NORs, permitindo uma diferenciao na microestrutura cariotpica sugerindo eventos de rearranjos no-Robertsonianos determinando os eventos de evoluo cariotpica deste gnero. Em resumo, os dados obtidos no presente corroboram a diversidade cariotpica no gnero Hypostomus, contribuindo com informaes significativas reforando a hiptese de que a espcie H. ancistroides seja um complexo de espcies e que as trs populaes de H. paulinus esto sofrendo um processo de evoluo cariotpica, envolvendo disperso de heterocromatina e regies organizadoras de nuclolo.

Abstract: The genus Hypostomus Lacpde, 1803, is composed of small fishes to large popularly known as catfishes. Due to the hight morphological similarities among the species of Hypostomus, there is difficulty in the taxonomic status of the definition of these, the cytogenetic analysis have contributed significantly as a cytotaxonomic tool to the group. Hypostomus is characterized by a wide variation in the diploid number (54-84 chromosomes) having different karyotype formulas, indicating divergent evolution for this group. Therefore, this study aimed to analyze cytogenetically different species of Hypostomus collected in two tributaries of upper Paran river basin to obtain species-specifics possible characters, contributing this way to the taxonomy of this group, as well as adding data to inferences about their karyotype evolution. In Keller river (tributary of Ivai river basin) were analyzed - H .ancistroides, Hypostomus cf. topavae, and Hypostomus aff hermanni. In addition to these species, three populations of Hypostomus paulinus were collected in Mouro and Keller rivers (tributary of Ivai river) and Atlantic stream (tributary of Pirapo river). The species were submitted to conventional analysis as Giemsa coloration, impregnation by silver nitrate, C-banding and molecular cytogenetically technique of Double FISH with rDNA 18S and 5S probes. H. ancistroides observed 2n = 68 chromosomes with 16m+12sm+22st+18a, FN=118 for males and 16m+13sm+22st+17a, with FN = 119 for females, featuring a chromosome system of sex determination of the type ZZ / ZW. This species presented a multiple NORs (three chromosome pairs) system detected by silver nitrate (Ag-NORs) and rDNA 18S probe. The heterochromatin was found in pericentromeric region of most chromosomes, in NORs regions and bitelomerics blocks on short arms of pair 14, and telomeric on long arm of pair 31, not marked in sexual pairs. FISH with rDNA 18S probe revealed multiple sites (2 chromosome pairs) located in interstitial and telomeric position. Hypostomus cf. topavae showed 2n=80 chromosomes being 14m+30sm+18st+1a in both genders. This specie showed multiple NORs (3 chromosome pair) detected by silver nitrate and rDNA 18S. The heterochromatin was found in pericentrometrics region of many chromosomes, in NORs regions and in telomerics blocks on short arm of pairs 7 and 15 and telomerics blocks of long arm of pair 18. FISH with rDNA 5S probe showed multiple sites (2 chromosomes pairs) located in interstitial and telomerics positions. For Hypostomus aff. hermanni was found a diploid number of 2n=72, with 12m+22sm+18st+20a and FN=124 without chromosome differentiation between the genders. One multiple NOR system (Ag-NORs and FISH 18S) involving three pairs of chromosome was found too. The heterochromatin was observed in pericentromeric region of most chromosomes, in pairs Ag-NORs, in telomerics blocks of short arm of pairs 1 and 4, large blocks telomeric marking the long arm of pair 23. FISH with rDNA 5S showed an interstitial marking in just a pair of metacentric chromosomes. High diploid numbers, multiple NORs and extensive blocks of heterochromatin in some chromosomes reaffirm the hypothesis of derived karyotypes within Locariidae. Furthermore, the karyotype formulas described for H. ancistroides, Hypostomus cf. topavae and Hypostomus aff. hemanni, differ from other populations found in literature, especially the unprecedented fact of a sexual chromosome system ZZZW for H. ancistroides. The individuals of H. paulinus of three analyzed populations showed diploid number of 76 chromosomes, with the karyotype formula of 10m+14sm+24ST+28a, FN=124 and without chromosome differentiation between the genders. However, the karyotypes of the populations differ in the number of nucleolar chromosomes (Ag-NORs) localizations of rDNA 5S sites and distribution of constitutive heterochromatin. The populations of Keller and Mouro rivers showed the three pairs of nucleolar chromosomes, 9, 20 and 28 while Atlantic stream population showed just one pair of chromosomes (pair 9) whose markings by silver impregnation were confirmed by FISH 18S. The distribution of constitutive heterochromatin was evidenciated in pericentrometrics and telomerics regions in most of chromosomes of Keller river population and fewer in of Mouro river and Atlantic stream and coincides with the Ag-NORs pairs in the three populations. However each population detached by the presence of large heterochromatic blocks. In the Keller river population standed out pairs 1, 12, 16, 23 with markings all along the short arm, the long arm of pair 25 (biggest acrocentric) and a bitelomeric marking the pair 22 heteromarking short arm; and the pair and 35 with telomerics blocks on long arm. In the population of Mouro river stands out a large interstitial block of long arm of pair 29 and in the Atlantic stream population stands out heterochromatic blocks on short arm of pair 5, an interstitial block in the long arm of pair 16 and telomeric blocks in the long arm of pairs 20 and 22. Regarding the number and distribution of 5S rDNA sites there were also variation between populations, however, the three populations had in common a pair of metacentric carriers of interstitial 5S sites. Whereas the population of the Atlantic stream there was only the pair of metacentric carrier 5S site, additional sites were located on the short arms of two submetacentrics pairs and two subtelocentric pairs in populations of Keller and Mouro rivers. Therefore chromosome data obtained for the three populations of H. paulinus featuring a polymorphism of heterochromatin and NORs, allowing differentiation in karyotype microstructure suggesting new evolutionary trends for this species. In summary, the data obtained in the present corroborate the karyotype diversity in the Hypostomus genus, contributing significantly with information supporting the hypothesis that H. ancistroides is a species complex and that the three populations of H. paulinus are suffering a process of karyotype evolution involving dispersion of heterochromatin and nucleolar organizing regions.
Data da defesa: 19/02/2015
Cdigo: vtls000227764
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2015
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Isabel Cristina Martins dos Santos
Co-Orientador: Prof. Dr. Ana Luiza de Brito Portela-Castro
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Cincias Biolgicas . Programa de Ps-Graduao em Cincias Biolgicas
Nvel: Tese (doutorado em Cincias Biolgicas)
UEM: Departamento de Biologia

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: tese completa - EDIT (2).pdf
Tamanho: 1848 Kb (1892309 bytes)
Criado: 20-02-2018 15:33
Atualizado: 20-02-2018 15:45
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