Molecular assessment of Gymnotus spp. (Gymnotiformes: Gymnotidae) fishing used as live baitfish in the Tietê River, Brazil

The capture of live bait for sport fishing is an important activity for fishing communities. The main species used for this purpose are members of the genus Gymnotus, which comprises numerous species of cryptic nature that are difficult to identify based on external morphology. The aims of this work were to identify through partial sequences of the COI gene Gymnotus species fished in the Jacaré-Guaçu River, SP, and to develop a molecular diagnostic approach using PCR-RFLP to identify these species. Partial COI sequences were compared to those of other species deposited in GenBank. The sequences were assessed in the NEBCutter program to determine restriction sites in the sequence and the enzymes to be tested. Phenetic analysis performed by Neighbor-Joining method showed that the specimens sampled belong to two species preliminary identified here as G. cf. sylvius and G. cf. cuia, with G. cf. sylvius accounting for 95.2% of the individuals sampled. The enzymes NlaIII and SacI generated fragments that allowed distinguishing the Gymnotus species using PCR-RFLP. This analysis can be used to accurately identify these species, which is fundamental for monitoring Gymnotus fishing and assessing the conservation of this genetic resource.(AU)

A captura de iscas-vivas para a pesca esportiva constitui uma atividade importante em comunidades de pescadores. As principais espécies utilizadas para este propósito pertencem ao gênero Gymnotus, o qual compreende inúmeras espécies de natureza críptica que dificulta a identificação baseada na morfologia externa. Os objetivos deste trabalho foram identificar através de sequências parciais do gene COI, espécies de Gymnotus capturadas no Rio Jacaré-Guaçu, Ibitinga, SP, e desenvolver um diagnóstico molecular por meio de PCR-RFLP. Sequências parciais de COI foram comparadas com outras espécies depositadas no GenBank. As sequências foram analisadas no Programa NebCutter para determinar os sítios de restrição e definir as enzimas a serem testadas. A análise fenética pelo método de Neighbor-Joining mostrou que os espécimes pertencem a duas espécies identificadas preliminarmente aqui como G. cf. sylvius e G. cf. cuia, sendo que G. cf. sylvius representou 95,2% dos indivíduos amostrados. As enzimas NlaIII e SacI geraram fragmentos que permitiram discriminar as espécies por meio de PCR-RFLP. Esta análise pode ser usada na identificação precisa destas espécies, fundamental na proposição de monitoramento da pesca de Gymnotus na região e para medidas adequadas de conservação.(AU)

Genetic structuring of Salminus hilarii Valenciennes, 1850 (Teleostei: Characiformes) in the rio Paraná basin as revealed by microsatellite and mitochondrial DNA markers

Genetic variation of Salminus hilarii was assessed by screening microsatellite loci and mitochondrial D-loop DNA across four sampling in the upper rio Paraná basin of Brazil. Genetic diversity - measured as mean expected heterozygosity (0.904) and mean number of alleles across populations (13.7) - was reasonably high. Differentiation of microsatellite allele frequencies among populations was shown to be low but significant by AMOVA Φ ST (0.0192), and high by D EST (0.185). D-loop variation was high, with haplotypic diversity of 0.950 and nucleotide diversity of 0.011. Mitochondrial DNA-based estimates for population differentiation were high, with an overall Φ ST of 0.173. The results of tests of nuclear and mitochondrial variation yielded no unequivocal inference of historical demographic bottleneck or expansion. Genetic differentiation observed among S. hilarii populations in the rio Grande may be caused by a combination of historical differentiation and recent gene-flow disruption caused by the dams followed by reproduction of isolated spawning assemblages in mid-sized tributaries of the respective reservoirs. We present spatially more intensive sampling of S. hilariipopulations across the rio Paraná basin in order to more effectively distinguish between historical and contemporary differentiation.

A variabilidade genética de Salminus hilarii foi avaliada por lócus microssatélites e sequências D-Loop do DNA mitocondrial em quatro populações da região da bacia do Alto Paraná. A diversidade genética - medida pela heterozigosidade média (0,904) e número de alelos médios das populações (13,7) - foi razoavelmente alta. A diferenciação das frequências alélicas entre as populações foi baixa, mas significativa pela AMOVA Φ ST (0,0192), e alta pelo D EST (0,185). A variação mitocondrial foi alta com uma diversidade haplotípica de 0,950 e uma diversidade nucleotídica de 0,011. Estimativas de diferenciação populacional baseadas no DNA mitocondrial foram altas, com um valor global de Φ ST de 0,173. Os resultados dos testes da variação nuclear e mitocondrial demonstram nenhuma inequívoca inferência histórica de contração e expansão demográfica. A diferenciação genética observada entre as populações de S. hilarii no rio Grande pode ter sido causada pela combinação de diferenciação histórica e interrupção recente do fluxo gênico causada pela construção de barragens seguida por um isolamento reprodutivo de populações em tributários de médio porte dos respectivos reservatórios. Nós apresentamos uma amostragem mais ampla e intensiva de populações de S. hilarii ao longo da bacia do alto rio Paraná para se efetivamente distinguir se a diferenciação genética das populações encontrada é histórica ou contemporânea.

Genetic relationship among Camponotus rufipes Fabricius (Hymenoptera: Formicidae) nests by RAPD molecular markers / Relação genética entre ninhos de Camponotus rufipes Fabricius (Hymenoptera: Formicidae) usando marcadores moleculares RAPD

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to investigate the genetic relationship among nests of the carpenter ant, Camponotus rufipes, located in the same area. Five random oligodecamers were used to amplify DNA from 108 ant workers collected from six nests. A total of 47 RAPD markers were identified, which revealed low levels of genetic differentiation among nests (Φst = 0.00218) and a low average Shannon index (0.3727) among workers within nests. These results together suggest that the C. rufipes nest may be formed by a single, once-mated queen and that nests produced by queens that are genetically related tend to keep their nests in close proximity to one other.

Marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) foram usados para investigar a relação genética entre os ninhos da formiga carpinteira, Camponotus rufipes, localizados em uma mesma área. Cinco oligodecâmeros aleatórios foram utilizados para amplificar o DNA de 108 operárias coletadas em seis ninhos. Um total de 47 marcadores RAPD foi identificado, indicando baixa diferenciação genética entre os ninhos (Φst = 0,00218) e um baixo índice de Shannon (0,3737) entre operárias de um mesmo ninho. Os resultados sugerem que a colônia de C. rufipes pode ser formada por uma única rainha e, ninhos produzidos por rainhas geneticamente relacionadas possuem tendência de serem fundados em locais próximos.

Microsatellite variation and population genetic structure of a neotropical endangered Bryconinae species Brycon insignis Steindachner, 1877: implications for its conservation and sustainable management

Piabanha (Brycon insignis) is a freshwater fish species from the drainages in Southeastern Brazil. During the 1950s, it was an important economic and food resource for local populations, but dramatic and continuous environmental degradation seriously jeopardized the B. insignis populations in the region. Microsatellite markers were used to assess the genetic structure of wild populations of B. insignis and compare the genetic variability and integrity of the wild populations with a captive population. Samples of DNA from 208 specimens from geographically isolated populations were analyzed. Population genetic structure was investigated using F ST, R ST estimates as well as AMOVA. All five loci used in this study were polymorphic with observed heterozygosity ranging from 0.77 (± 0.15) to 0.88 (± 0.07) in the wild population and 0.90 (± 0.09) in the captive population and the allelic richness average were 7.56 (± 0.27) and 5.80 (± 1.02), respectively. Overall genetic differences were significantly partitioned among populations (F ST = 0.072, p = 0.034). Evidence of a genetic bottleneck was found in some of the wild populations, but especially in the captive population. The results showed that genetic variability still can be found in B. insignis populations which are currently structured possibly due to anthropic actions. The implications of these findings for the management and conservation of B. insignis populations are discussed.(AU)

Piabanha (Brycon insignis) é uma espécie de peixe de água doce oriunda de drenagens da região sudeste do Brasil. Durante os anos de 1950, esta espécie foi um importante recurso econômico para populações locais. Contudo, a intensa e contínua degradação ambiental afetou seriamente as populações de B. insignis na região. Marcadores microssatélites foram usados para avaliar a estrutura genética de populações selvagens de B. insignis e comparar a variabilidade genética e integridade das populações selvagens com uma população de cativeiro. Amostras de DNA de 208 espécimes de populações geograficamente isoladas foram analisadas. A estrutura populacional foi investigada usando-se estimadores de F ST e R ST bem como AMOVA. Todos os loci usados neste estudo foram polimórficos com heterozigosidades observadas variando de 0.77 (± 0.15) a 0.88 (± 0.77) em populações selvagens e 0.90 (± 0.09) na população de cativeiro e a riqueza alélica média foi de 7.56 (± 0.27) e 5.80 (± 1.02), respectivamente. A maioria das diferenças genéticas foi significativa entre populações (F ST = 0.072, p = 0.034). Evidências de efeito gargalo foram observadas em algumas populações selvagens e especialmente também na população de cativeiro. Os resultados do presente estudo mostraram que as populações de B. insignis ainda apresentam variabilidade genética e que estas populações estão atualmente estruturadas geneticamente provavelmente devido a ações antrópicas. As implicações destes achados para o manejo e conservação das populações de B. insiginis são discutidas.(AU)

Molecular cloning and sequence analysis of growth hormone cDNA of Neotropical freshwater fish Pacu (Piaractus mesopotamicus)

RT-PCR was used for amplifying Piaractus mesopotamicus growth hormone (GH) cDNA obtained from mRNA extracted from pituitary cells. The amplified fragment was cloned and the complete cDNA sequence was determined. The cloned cDNA encompassed a sequence of 543 nucleotides that encoded a polypeptide of 178 amino acids corresponding to mature P. mesopotamicus GH. Comparison with other GH sequences showed a gap of 10 amino acids localized in the N terminus of the putative polypeptide of P. mesopotamicus. This same gap was also observed in other members of the family. Neighbor-joining tree analysis with GH sequences from fishes belonging to different taxonomic groups placed the P. mesopotamicus GH within the Otophysi group. To our knowledge, this is the first GH sequence of a Neotropical characiform fish deposited in GenBank.