RESUMEN
O processo de especiação ocorre pela evolução de qualquer uma das diversas formas de isolamento reprodutivo entre táxons, incluindo inviabilidade de híbridos. Neste trabalho, linhagens provenientes de populações alopátricas de espécies de Drosophila do cluster buzzatii foram cruzadas experimentalmente com o objetivo de avaliar suas relações reprodutivas e citogenéticas, e contribuir para o entendimento do isolamento reprodutivo neste grupo de espécies intimamente relacionadas. Os cruzamentos dentro de uma mesma linhagem foram altamente férteis, contudo as diferenças na fertilidade e fecundidade encontradas intra e interespecificamente são discutidas neste artigo. Dos 30 cruzamentos interespecíficos, 63% foram parcialmente ou completamente estéreis. Cinqüenta e três por cento dos cruzamentos de F1 interespecíficos (fêmeas e machos F1 cruzados entre si) também foram parcialmente ou completamente estéreis, em contraste com apenas um, em 24 cruzamentos de F1 intra-específicos, que foi parcialmente estéril. A análise dos cromossomos politênicos nos híbridos revelou sinapse completa, exceto nos microcromossomos (VI) e na região proximal do cromossomo X. A divergência intra-específica e o grau variável de pareamento cromossômico, observados neste estudo, revelam parte da complexidade do processo de especiação pertinente ao cluster buzzatii, o que é consistente com diferentes caracteres estudados neste cluster.
Asunto(s)
Animales , Masculino , Femenino , Cruzamientos Genéticos , Emparejamiento Cromosómico/genética , Cromosomas/genética , Drosophila/genética , Análisis por Conglomerados , Drosophila/fisiología , Fertilidad/genética , Fertilidad/fisiología , Glándulas SalivalesRESUMEN
The process of speciation occurs through the evolution of any of several forms of reproductive isolation between taxa, including inviability of hybrids. In this work, strains derived from allopatric populations of Drosophila buzzatii cluster species were experimentally crossed in order to evaluate their reproductive and cytogenetic relationships, and to contribute toward understanding the reproductive isolation in this group of sibling species. Although intrastrain crosses were highly fertile, we consider it relevant to discuss the differences in intra- and interspecific fertility and fecundity here. Among 30 interspecific crosses, about 63% were partially or completely sterile. Fifty three percent of interspecific F1 crosses (female and male F1 crossed) were also partially or completely sterile, in contrast to only one out of 24 intraspecific F1 crosses that was partially sterile. An analysis of hybrid polytene chromosomes revealed complete synapsis, except in the microchromosomes (VI) and in the proximal region of the X chromosome. The intraspecific divergence observed in this study and the variable degree of chromosome pairing shown here reveal part of the complexity of the speciation process pertinent to Drosophila buzzatii cluster, which is consistent with different traits studied in this cluster.
O processo de especiação ocorre pela evolução de qualquer uma das diversas formas de isolamento reprodutivo entre táxons, incluindo inviabilidade de híbridos. Neste trabalho, linhagens provenientes de populações alopátricas de espécies de Drosophila do cluster buzzatii foram cruzadas experimentalmente com o objetivo de avaliar suas relações reprodutivas e citogenéticas, e contribuir para o entendimento do isolamento reprodutivo neste grupo de espécies intimamente relacionadas. Os cruzamentos dentro de uma mesma linhagem foram altamente férteis, contudo as diferenças na fertilidade e fecundidade encontradas intra e interespecificamente são discutidas neste artigo. Dos 30 cruzamentos interespecíficos, 63% foram parcialmente ou completamente estéreis. Cinqüenta e três por cento dos cruzamentos de F1 interespecíficos (fêmeas e machos F1 cruzados entre si) também foram parcialmente ou completamente estéreis, em contraste com apenas um, em 24 cruzamentos de F1 intra-específicos, que foi parcialmente estéril. A análise dos cromossomos politênicos nos híbridos revelou sinapse completa, exceto nos microcromossomos (VI) e na região proximal do cromossomo X. A divergência intra-específica e o grau variável de pareamento cromossômico, observados neste estudo, revelam parte da complexidade do processo de especiação pertinente ao cluster buzzatii, o que é consistente com diferentes caracteres estudados neste cluster.
RESUMEN
In the Drosophila repleta group the establishment of subgroups and complexes made on the basis of morphological and cytological evidences is supported by tests of reproductive isolation. Among species in the repleta group, the buzzatii cluster, due to its polymorphism and polytipism, is an excellent material for ecological and speciation studies. Some interspecific crosses involving Drosophila seriema, Drosophila sp. B, D. koepferae and D. buzzatii strains were completely sterile while others involving strains from these species produced F1 hybrids that did not yield F2. In the present work, data on courtship duration and copula occurrence obtained in the analysis of flies from parental sterile crosses and on spermatozoon mobility observed in F1 hybrids that did not yield F2 are presented. Copula did not occur during one hour of observation and the spermatozoon also did not show mobility at any of the analyzed stages (3, 7, 9 and 10 days old). There was a high variation in courtship average duration and in the percentage of males that courted the females. The reproductive isolation mechanisms indicated by these observations were pre and post-zygotic, as supported by the absence of copula and male sterility. Data obtained also showed the occurrence of different degrees of reproductive compatibility among the strains classified as the same species but from distinct geographic localities
Asunto(s)
Animales , Masculino , Femenino , Cortejo , Cruzamientos Genéticos , Drosophila , Hibridación Genética/genética , Infertilidad Masculina , Análisis por Conglomerados , CopulaciónRESUMEN
In the Drosophila repleta group the establishment of subgroups and complexes made on the basis of morphological and cytological evidences is supported by tests of reproductive isolation. Among species in the repleta group, the buzzatii cluster, due to its polymorphism and polytipism, is an excellent material for ecological and speciation studies. Some interspecific crosses involving Drosophila seriema, Drosophila sp. B, D. koepferae and D. buzzatii strains were completely sterile while others involving strains from these species produced F1 hybrids that did not yield F2. In the present work, data on courtship duration and copula occurrence obtained in the analysis of flies from parental sterile crosses and on spermatozoon mobility observed in F1 hybrids that did not yield F2 are presented. Copula did not occur during one hour of observation and the spermatozoon also did not show mobility at any of the analyzed stages (3, 7, 9 and 10 days old). There was a high variation in courtship average duration and in the percentage of males that courted the females. The reproductive isolation mechanisms indicated by these observations were pre and post-zygotic, as supported by the absence of copula and male sterility. Data obtained also showed the occurrence of different degrees of reproductive compatibility among the strains classified as the same species but from distinct geographic localities.
No grupo repleta de Drosophila, o estabelecimento de subgrupos e complexos realizado com base em evidências citológicas e morfológicas é suportado por testes de isolamento reprodutivo. Entre as espécies do grupo repleta, o cluster buzzatii, devido a seu politipismo e polimorfismo, é um excelente material para estudos ecológicos e de especiação. Alguns cruzamentos interespecíficos envolvendo linhagens de Drosophila seriema, Drosophila sp. B, D. koepferae e D. buzzatii foram completamente estéreis, enquanto outros produziram híbridos F1 que não deixaram F2. No presente trabalho são apresentados dados sobre a duração da corte e ocorrência de cópula dos intercruzamentos estéreis e dados sobre a mobilidade dos espermatozóides dos híbridos F1 que não deixaram F2. Não houve ocorrência de cópula no período de 1 hora de observação e os espermatozóides dos híbridos analisados não foram móveis em qualquer das idades testadas (3, 7, 9 e 10 dias de idade). Houve alta variação na duração média da corte e na porcentagem dos machos que cortejaram as fêmeas. A ausência de cópula e esterilidade dos machos F1 indica mecanismos pré e pós-zigótico operando entre as espécies desse cluster. Os dados também mostram diferentes níveis de compatibilidade reprodutiva entre linhagens classificadas como da mesma espécie mas de diferentes localidades geográficas.