ABSTRACT
Behavioral observations made on fish have revealed remarkably diverse reproductive strategies, including polygamy by both sexes. Still, to date, most Neotropical species remain unstudied as to whether the observed reproductive behavior in natural populations correlates with their genetic mating systems. Here, we investigated the genetic mating system of a wild population of Prochilodus lineatus settled in the Middle Uruguay River basin. By using sibship reconstruction and parental inference methods based on microsatellites' genotypes, we inferred 45 females and 47 males as potential parents of the 87 larvae analyzed. We found evidence supporting polygamous mating in both sexes: while a high percentage of males (44.7%) fertilized the eggs of one female, 55.3% of the inferred males fertilized eggs of up to four females. Likewise, while 44.5% of the inferred females had their eggs fertilized by one only male, 55.5% of females were fertilized by multiple males. The estimated proxy of the effective population size (Nb) was 126, exhibiting moderate to high levels of genetic diversity. The genetic evidence contributed in this study complements earlier behavioral observations of formation of spawning nuclei of aggregating breeders, which may be promoting a polygamous mating strategy in this long-distance migratory fish.(AU)
Observações do comportamento de peixes neotropicais têm revelado estratégias reprodutivas marcadamente variáveis, incluindo poligamia nos dois sexos. Ainda assim, até então, a correlação entre comportamento reprodutivo observado em populações naturais e sistemas de acasalamento genético permanece pouco explorada para maioria de espécies Neotropicais. Neste estudo investigamos o sistema genético de acasalamento de Prochilodus lineatus em uma população natural estabelecida no Médio rio Uruguai. Utilizando métodos de reconstrução de grupos familiares e inferências parentais baseados em genótipos de microssatélites, inferimos 45 fêmeas e 47 machos como os possíveis parentais das 87 larvas amostradas. Encontramos evidência que permite apoiar a ocorrência de acasalamento poligâmico em ambos os sexos: enquanto uma percentagem alta de machos (44,7%) fertilizou somente uma fêmea, 55,3% dos machos inferidos fertilizaram mais de uma fêmea (até quatro por macho). Da mesma forma, enquanto que 44,5% das fêmeas inferidas tiveram seus ovos fertilizados por apenas um único macho, 55,5% das fêmeas tiveram ovos fertilizados por múltiplos machos. A estimativa do tamanho populacional efetivo (Nb) foi 126, exibindo níveis entre moderados e altos de diversidade genética. A evidência genética que apresentamos nesse estudo complementa observações iniciais da formação de núcleos de desova que podem promover estratégias de acasalamento poligâmico nessa espécie migratória de longa distância.(AU)
Subject(s)
Animals , Genetic Variation , Reproductive Behavior , Characiformes , Genotype , Microsatellite Repeats , Behavior Observation TechniquesABSTRACT
DNA barcoding is a widely utilized molecular-based identification of species and taxonomic resolutions. Until recently, Rhamdia voulezi and Rhamdia branneri were considered species synonyms of Rhamdia quelen; however, morphological and cytogenetic analyses have suggested the validity of distinct species. Due to the absence of molecular taxonomy of R. voulezi and R. branneri, the objective of this study was to test its validity through traditional DNA barcoding and the GMYC (General Mixed Yule Coalescent) COI-based analyses in 19 specimens from the Iguaçu River Basin. In both methodologies, three MOTUs (Molecular Operational Taxonomic Units) were identified based on the estimated optimum threshold (OT = 0.77). The average inter-MOTU distance (NJ, K2P) between R. branneri and R. voulezi was 1.4%, and 0% intra-MOTU distance in both species. The two species identified as R. branneri and R. voulezi showed correspondence with taxonomic and morphological identifications. With regard to R. quelen, the average intra-MOTU distance was greater than OT (2.7%), indicating that this species can be formed by different MOTUs. We suggest that molecular and taxonomic studies should be employed concurrently in R. quelen, to prevent contamination of wild species by hybridizations.(AU)
O DNA barcoding é uma ferramenta molecular precisa para a identificação de espécies e resoluções taxonômicas. Até recentemente, Rhamdia voulezi e Rhamdia branneri eram consideradas sinônimas de Rhamdia quelen, contudo caracteres morfológicos e citogenéticos têm apontado à validade de ambas. Devido à escassez de informações sobre a taxonomia molecular de R. voulezi e R. branneri, o objetivo do presente estudo foi testar a validade das mesmas através do método de DNA barcoding tradicional e GMYC (General Mixed Yule Coalescent), por meio da análise do gene COI em 19 espécimes do rio Iguaçu. Em ambos os métodos, três MOTUs (Unidades Taxonômicas Operacionais Moleculares) foram identificadas com base no ótimo threshold (OT = 0,77). A média inter-MOTU (NJ, K2P) entre R. branneri e R. voulezi foi 1,4%, com valores de 0% intra-MOTUs em ambas espécies. As duas espécies identificadas como R. voulezi e R. branneri apresentaram correspondência com a identificação taxonômica e morfológica dos respectivos vouchers. No que se refere a R. quelen, os resultados intra-MOTU foram superiores ao OT (2,7%), evidenciando a possibilidade de existirem diferentes MOTUs denominadas como R. quelen. Sugerimos que estudos moleculares e taxonômicos sejam empregados em R. quelen, para evitar a contaminação de espécies selvagens por hibridizações.(AU)