Genetic diversity assessment for the vulnerable migratory cownose ray Rhinoptera bonasus (Myliobatiformes: Rhinopteridae) from the southwestern Atlantic Ocean

ABSTRACT Rhinoptera bonasus is a bento-pelagic and highly migratory species occurring from southern United States to northern Argentina. Due to overfishing effects, R. bonasus is currently at risk, classified by the IUCN Red List as vulnerable. Considering the lack of molecular data available for R. bonasus, this study aimed to describe the genetic variability and population structure of specimens sampled from three Brazilian coast ecoregions (Amazon ecoregion, Pará; Northeastern ecoregion, Pernambuco and Southeastern ecoregion, Rio de Janeiro, São Paulo and Santa Catarina), through five polymorphic microsatellite markers. Here testing the panmixia hypothesis for Brazilian ecoregions and test natal philopathy. A total of 69 analyzed specimens revealed individual and significant genetic differentiation between the sampled locations. ST (0.12), PCA, DAPC and Bayesian analyses of the genetic population structure revealed at least two distinct genetic R. bonasus groupings. IBD tests were significant, indicating a correlation between genetic and geographical distance among populations, which can be explained by reproductive philopatric behavior. Philopatric behavior associated with R. bonasus mobility may influence the differentiation values observed for all loci in the investigated samples.

RESUMO Rhinoptera bonasus é uma espécie bento-pelágica e altamente migratória, que ocorre do sul dos Estados Unidos ao norte da Argentina. Devido aos efeitos da sobrepesca, R. bonasus está atualmente em risco, classificada pela Lista Vermelha da IUCN como vulnerável. Considerando a falta de dados moleculares disponíveis para R. bonasus, este estudo teve como objetivo descrever a variabilidade genética e estrutura populacional de espécimes amostrados em três ecorregiões do litoral brasileiro (Ecorregião Amazônica, Pará; Ecorregião Nordeste, Pernambuco e Ecorregião Sudeste, Rio de Janeiro, São Paulo e Santa Catarina), por meio de cinco marcadores microssatélites polimórficos. Assim, testaremos as hipóteses de panmixia e filopatria natal. Um total de 69 espécimes analisados revelou diferenciação genética individual e significativa entre os locais amostrados. As análises de ST (0,12), PCA, DAPC e Bayesiana revelaram pelo menos dois agrupamentos genéticos distintos de R. bonasus. Os testes de IBD foram significativos, indicando uma correlação entre a distância genética e geográfica entre as populações, o que pode ser explicado pelo comportamento filopátrico reprodutivo. O comportamento filopátrico associado à mobilidade de R. bonasus pode influenciar os valores de diferenciação observados para todos os loci nas amostras investigadas.

Molecular identification of Brachygenys and Haemulon species (Perciformes: Haemulidae) from the Brazilian coast

The fishes of the Haemulidae family are currently allocated to 19 genera with a worldwide distribution in the tropical and subtropical waters of the world's oceans. Brachygenys and Haemulon are important genera of reef fish in Brazil, as they occur in large shoals, which are both ecologically and commercially valuable. This study identified the Brazilian species of the genera Brachygenys and Haemulon using DNA barcodes. While we found only a single lineage in Brachygenys chrysargyrea, Haemulon melanurum, H. parra, and H. squamipinna, more than one molecular operational taxonomic unit (MOTU) was identified in H. atlanticus, H. aurolineatum, and H. plumieri, indicating the possible existence of discrete populations or cryptic species.(AU)

Os peixes da família Haemulidae estão atualmente distribuídos em 19 gêneros, com distribuição mundial em águas oceânicas tropicais e subtropicais. Brachygenys e Haemulon são importantes gêneros de peixes recifais do Brasil, visto que ocorrem em grandes cardumes, de valores ecológicos e comerciais. Este estudo identificou as espécies brasileiras dos gêneros Brachygenys e Haemulon usando o código de barras de DNA. Embora apenas uma única linhagem de Brachygenys chrysargyrea, Haemulon melanurum, H. parra e H. squamipinna tenha sido encontrada em nosso conjunto de dados, mais de uma unidade taxonômica operacional molecular (MOTU) foi identificada em H. atlanticus, H. aurolineatum e H. plumieri, indicando a possível existência de populações discretas ou espécies crípticas.(AU)

Cytomolecular investigations using repetitive DNA probes contribute to the identification and characterization of Characidium sp. aff. C. vidali (Teleostei: Characiformes)

Characidium sp. aff. C. vidali is a species found in coastal streams in southeastern Brazil, which has karyotypic explanatory elements as the occurrence of microstructural variations, keeping the chromosomal macrostructure of the genus. The objective of this study was to apply cytomolecular tools in the chromosomes of Characidium sp. aff. C. vidali to identify characteristics in their karyotype contributing to cytogenetic definition of this species, adding information about the evolution of the chromosomal structure of the group. The species showed 2n = 50 chromosomes and from 1 to 4 additional B microchromosomes. FISH technique showed histone H3 and H4 genes in the short arm of pair 10, and microsatellites (CA)15, (CG)15, (GA)15 and (TTA)10 clustered in the subtelomeric portions of all A chromosomes, with total accumulation by supernumerary. The telomeric probe marked terminal regions of all chromosomes, in addition to the interstitial portion of four pairs, called ITS sites, with these markings being duplicated in two pairs, hence the double-ITS classification. C-banding revealed that supernumerary chromosomes are completely heterochromatic, that ITS sites are C-banding positive, but double-ITS sites are C-banding negative. So, throughout the evolution to Characidium, genomic events are occurring and restructuring chromosomes in populations.(AU)

Characidium sp. aff. C. vidali é uma espécie encontrada em riachos costeiros do sudeste do Brasil, que apresenta elementos cariotípicos elucidativos quanto à ocorrência de variações microestruturais, conservando a macroestrutura cromossômica do gênero. O objetivo deste estudo foi aplicar ferramentas citomoleculares para identificar características no cariótipo de Characidium sp. aff. C. vidali, que contribuam para a definição citogenética desta espécie, agregando informações quanto à evolução da estruturação cromossômica do grupo. A espécie apresentou 2n = 50 cromossomos, além de 1 a 4 microcromossomos B por célula. A FISH mostrou os genes de histona H3 e H4 sintênicos no braço curto do par 10, e os microssatélites (CA)15, (CG)15, (GA)15 e (TTA)10 clusterizados nas porções subteloméricas de todos os cromossomos do complemento A, com grande acúmulo nos supranumerários. A sonda telomérica identificou marcações terminais em todos os cromossomos, além de quatro pares marcados intersticialmente, chamados de sítios ITS, e dois pares com duas marcações intersticiais, chamados de double-ITS. O bandamento C revelou que os cromossomos supranumerários são completamente heterocromáticos, que os sítios ITS são banda C positivos, mas os sítios double-ITS são banda C negativos. Então, ao longo da evolução de Characidium, eventos genômicos estão ocorrendo e reestruturando cromossomos nas populações.(AU)

Genetic diversity in two threatened species of guitarfish (Elasmobranchii: Rhinobatidae) from the Brazilian and Argentinian coasts: an alert for conservation

The guitarfishes Pseudobatos horkelii and Pseudobatos percellens meet the criteria for threatened status as Critically Endangered (CR) and Endangered (EN), respectively. Both species occur in the Southern Atlantic Ocean. Considering the lack of data on the genetic structure of these species, the present study evaluated the genetic variability and population structure of the P. horkelii and P. percellens in the southern region of Brazil and the northern coast of Argentina, based on sequences of mitochondrial DNA, Control Region (D-loop). Samples of P. horkelii (n = 135) were analyzed in six localities situated in Northern Argentina, along the Brazilian states' coast. The mean of nucleotide diversity was 0.0053, the ΦST was 0.4277 and demographic analysis of P. horkelii suggests the existence of stability of the populations, with D = 0.9929, FS = 2.0155, SSD = 0.0817, R = 0.2153. In P. percellens (n = 101) were analyzed from six Brazilian localities along the coast of Santa Catarina, Paraná, and São Paulo. The mean nucleotide diversity was 0.0014 and ΦST value of 0.2921, the demographic analysis indicates a high migration rate of P. percellens among the localities evaluated, with D = 0.5222, FS = 0.3528, SSD = 0.01785, R = 0.3890.(AU)

As raias violas Pseudobatos horkelii e Pseudobatos percellens, são listados como "Criticamente em Perigo" (CR) e "Em Perigo" (EN), respectivamente. Ambas as espécies ocorrem no Sul do Oceano Atlântico. Considerando a falta de dados sobre a estrutura genética dessas espécies, o presente estudo avaliou a variabilidade genética e a estrutura populacional de P. horkelii e P. percellens na região sudeste do Brasil e litoral norte da Argentina, com base em sequências de DNA mitocondrial, região de controle (D-loop). Amostras de 135 indivíduos de P. horkelii analisados em seis localidades, situadas no norte da Argentina e ao longo da costa dos estados brasileiros. A média da diversidade nucleotídica foi de 0.0053, o índice ΦST foi de 0.4277 e a análise demográfica de P. horkelii, indicou a existência de estabilidade das populações, com D = 0.9929, Fus = 2.0155, SSD = 0.0817, R = 0.2153. Em 101 exemplares de P. percellens, foram analisados em seis localidades brasileiras ao longo do litoral de Santa Catarina, Paraná e São Paulo. A diversidade nucleotídica média foi de 0.0014 e o valor ΦST de 0.2921, a análise demográfica indicou uma alta taxa de migração de P. percellens entre as localidades analisadas, com D = 0.5222, FS = 0.3528, SSD = 0.01785, R = 0.3890.(AU)

Cross species amplification and characterization of microsatellite markers in Leporinus friderici (Characiformes, Anostomidae) / Amplificação cruzada e caracterização de marcadores microssatélites em Leporinus friderici (Characiformes, Anostomidae)

ABSTRACT: Leporinus friderici is a migratory neotropical fish with elevated ecological and economic importance in Brazil. Microsatellite markers are highly important in population genetic studies, management, and conservation programs; however, no markers are available for this species. In this study, seven microsatellite loci, previously developed for Megaleporinus obtusidens, were successfully cross-amplified in L. friderici. Among these loci, five presented moderate to high genetic variability levels, with four to seven alleles per loci and expected heterozygosities varying from ≥ 0.574 to 1.000. These markers represent a valuable tool for the future management and ecological studies involving this species and group of neotropical fishes.

RESUMO: Leporinus friderici é um peixe neotropical migratório com elevada importância ecológica e econômica no Brasil. Os marcadores microssatélites são conhecidos por sua importância em estudos genéticos populacionais, programas de manejo e conservação, no entanto, não existem marcadores disponíveis para esta espécie. Neste estudo, sete locos microssatélites, previamente desenvolvidos para Megaleporinus obtusidens foram amplificados com sucesso em L. friderici. Dentre esses loci, cinco apresentaram variabilidade genética moderada a alta, com quatro a sete alelos por loci e heterozigosidades esperadas variando de ≥ 0,574 a 1.000. Esses marcadores representam uma ferramenta valiosa para futuros manejos e estudos ecológicos envolvendo esta espécie e este grupo de peixes neotropicais.

Molecular identification of intergenus crosses involving catfish hybrids: risks for aquaculture production

Monitoring of the interspecific hybrid production and trade is essential for the appropriate management of these animals in fish farms. The identification of catfish hybrids by morphological analysis is unreliable, particularly of juveniles and post-F1 individuals. Therefore, in the present study, we used five molecular markers (four nuclear genes and one mitochondrial gene) to detect hybrids in the trade of pimelodid juvenile fish from different stocks purchased of five seed producers in Brazil. Samples commercialized as pintado (pure species Pseudoplatystoma corruscans ) from three fish farms were genetically identified as hybrid cachapinta ( P. reticulatum x P. corruscans ). In the stocks purchased as cachandiá (hybrid between P. reticulatum x Leiarius marmoratus ) and cachapira (hybrid between P. reticulatum x Phractocephalus hemioliopterus ), we suggested the occurrence of intergenus crosses involving the hybrid cachapinta, which was used instead of the pure species P. reticulatum . The problems involving the hybrid cachapinta production were discussed in the present study, especially because these animals have caused genetic contamination and threatened the genetic integrity of natural and cultivated populations. In order to improve the surveillance of the production and provide criteria for the correct management of catfish hybrids, genetic markers has become an excellent alternative to the morphological identification, including juveniles or post-F1 generations.

O monitoramento da produção e comércio de híbridos interespecíficos é essencial para o manejo adequado desses animais em pisciculturas. A identificação de híbridos de bagres por análise morfológica não é confiável, especialmente de juvenis e indivíduos pós-F1. Portanto, no presente estudo, cinco marcadores moleculares (quatro genes nucleares e um gene mitocondrial) foram utilizados para detectar híbridos no comércio de juvenis pimelodídeos de diferentes estoques, comprados de cinco produtores de alevinos no Brasil. As amostras comercializadas como pintado (espécie pura Pseudoplatystoma corruscans ) foram geneticamente identificadas como híbrido cachapinta ( P. reticulatum x P. corruscans ). Nos estoques comprados como cachandiá (híbrido entre P. reticulatum x Leiarius marmoratus ) e cachapira (híbrido entre P. reticulatum x Phractocephalus hemioliopterus ), sugere-se a ocorrência de cruzamentos intergêneros envolvendo o híbrido cachapinta, que foi usado ao invés da espécie pura P. reticulatum . Os problemas envolvendo a produção de cachapinta foram discutidos no presente estudo, especialmente porque estes animais têm causado contaminação genética e ameaçado a integridade genética das populações naturais e cultivadas. Com o intuito de melhorar a fiscalização da produção e fornecer critérios para o manejo correto dos híbridos de bagre, marcadores genéticos têm se tornado uma excelente alternativa para a identificação morfológica, incluindo juvenis ou gerações pós-F1.

Microstructural chromosome reorganization in the genus Trichomycterus (Siluriformes: Trichomycteridae)

Trichomycterus is a specious fish genus within Trichomycterinae and displays remarkable karyotype diversity. However, knowledge about their genomic structure and location of repetitive sequence is still limited. In order to better understand the karyotype diversification, we analyzed nine species of Trichomycterus using classical and molecular cytogenetic techniques. Results revealed a conserved diploid chromosome number of 2n=54 chromosomes in all analyzed species, although remarkable differences on the constitutive heterochromatin distribution were observed. In addition, while the 18S rDNA showed a conserved distribution pattern, the 5S rDNA sites showed a quite diverse location considering the analyzed species. Remarkably, both ribosomal genes were co-located in all species, except in T . iheringi , suggesting that co-localization is probably an ancestral condition in Trichomycterus . Finally, three analyzed species showed heterochromatic B chromosomes, reinforcing the intense genomic reorganization occurring in Trichomycterus . Our results showed that chromosomal variations are not restricted to differences in karyotype formula as previously proposed, but also to modifications on the microstructural level of resolution.

Trichomycterus é um especioso gênero dentro de Trichomycterinae e exibe marcante diversidade cariotípica. No entanto, o conhecimento sobre sua estrutura genômica e localização de seqüências repetitivas ainda é restrita. Para um melhor conhecimento sobre a sua diversificação cariotípica, nós analisamos nove especies de Trichomycterus usando técnicas de citogenética clássica e molecular. Os resultados revelaram um conservado número diploide de 2n = 54 cromossomos em todas as espécies analisadas, embora diferentes marcações na distribuição da heterocromatina constitutiva tenham sido observadas. Além disso, enquanto o DNAr 18S mostrou um padrão de distribuição conservado, os sítios de DNAr 5S mostraram uma localização bastante diversa, considerando as espécies analisadas. Ambos os genes ribossomais foram co-localizados em todas as espécies, exceto em T. iheringi , sugerindo que a co-localização é provavelmente uma condição ancestral em Trichomycterus . Finalmente, três espécies analisadas mostraram cromossomos B heterocromáticos, reforçando uma intensa reoganização genômica ocorrendo em Trichomycterus . Nossos resultados mostraram que variações cromossômicas não estão restritas à diferenças na fórmula cariotípica, como proposto anteriormente, mas também às alterações a níveis de resolução estrutural.

Chromosome evolution in fishes: a new challenging proposal from Neotropical species

We present a database containing cytogenetic data of Neotropical actinopterygian fishes from Venezuela obtained in a single laboratory for the first time. The results of this study include 103 species belonging to 74 genera assigned to 45 families and 17 out of the 40 teleost orders. In the group of marine fishes, the modal diploid number was 2n=48 represented in 60% of the studied species, while in the freshwater fish group the modal diploid complement was 2n=54, represented in 21.21 % of the studied species. The average number of chromosomes and the mean FN were statistically higher in freshwater fish than in marine fish. The degree of diversification and karyotype variation was also higher in freshwater fish in contrast to a more conserved cytogenetic pattern in marine fish. In contrast to the assumption according to which 48 acrocentric chromosomes was basal chromosome number in fish, data here presented show that there is an obvious trend towards the reduction of the diploid number of chromosomes from values near 2n=60 with high number of biarmed chromosomes in more basal species to 2n=48 acrocentric elements in more derived Actinopterygii.

Se presenta una base de datos que contiene los datos citogenéticos de peces Actinopterigios Neotropicales de Venezuela obtenidos por primera vez en un solo laboratorio. Los resultados de este estudio incluyen 103 especies pertenecientes a 74 géneros de 45 familias contenidas en 17 de los 40 órdenes de teleósteos. En el grupo de peces marinos, el número diploide modal fue 2n=48 representado en 60% de las especies estudiadas, mientras que en el grupo de peces de agua dulce el complemento diploide modal fue 2n=54, representado en el 21,21% de las especies estudiadas. El número de cromosomas y FN promedio fueron estadísticamente superiores en peces dulceacuícolas. El grado de diversificación y variación en el cariotipo también fue mayor en peces de agua dulce en contraste con un patrón citogenético más conservado en peces marinos. En contraposición a la suposición según la cual 48 cromosomas acrocentricos era el número cromosómico basal en los peces, los datos aquí presentados muestran que existe una evidente tendencia hacia la reducción del número de cromosomas desde valores cercanos a 2n=60 con alto número de cromosomas birrámeos en las especies más basales a 2n=48 elementos acrocéntricos en los actinopterigios más derivados.

Molecular and cytogenetic analyses of cryptic species within the Synbranchus marmoratus Bloch, 1795 (Synbranchiformes: Synbranchidae) grouping: species delimitations, karyotypic evolution and intraspecific diversification

The fish species Synbranchus marmoratus has been reported to exist as a species complex due to high intraspecific karyotypic variability in spite of the difficulty or impossibility to distinguish them using morphological traits alone. The goal of this work was to use cytogenetic and molecular methods to determine the species delimitations and understand the karyoevolution of S. marmoratus using samples collected from distinct Brazilian localities. Among the analyzed specimens, a large degree of cytogenetic variation related to diploid numbers and karyotype structure was observed, with karyotypes showing 2n=42, 44 and 46 chromosomes. In addition, using sequences of three mitochondrial genes, the phylogenetic relationships between every sample with a known karyotype were determined, which revealed significant nucleotide divergence among the karyomorphs. Also, the analyses indicate that chromosomal rearrangements occurred independently within the distinct lineages of S. marmoratus complex, which resulted in the appearance of distinct karyotypic variants in a non-linear fashion related to diploid numbers and in the appearance of similar non-homologous chromosomes. Finally, the integration of both molecular cytogenetic and phylogenetic approaches allowed the determination of specific chromosomes possibly involved in rearrangements and a better understanding about the evolutionary processes involved in the differentiation of Synbranchus genus.

A espécie de peixe Synbranchus marmoratus tem sido reportada como um complexo de espécies devido à elevada variabilidade cariotípica intraespecífica a despeito da dificuldade ou impossibilidade de distingui-las usando apenas caracteres morfológicos. O objetivo deste trabalho foi utilizar métodos citogenéticos e moleculares para determinar a delimitação das espécies e compreender a carioevolução de S. marmoratus utilizando amostras coletadas em distintas localidades brasileiras. Dentre os espécimes analisados, um alto grau de variação citogenética relativo aos números diploides e estrutura cariotípica foi observado, com cariótipos mostrando 2n=42, 44 e 46 cromossomos. Adicionalmente, utilizando sequências de três genes mitocondriais, as relações filogenéticas entre cada amostra com cariótipo conhecido foram determinadas, revelando uma divergência nucleotídica significativa entre os cariomorfos. Além disso, as análises indicam que rearranjos cromossômicos ocorreram independentemente nas distintas linhagens do complexo S. marmoratus, o que resultou no aparecimento de distintas variantes cariotípicas de forma não linear em relação aos números diploides e no surgimento de cromossomos similares e não homólogos. Finalmente, a integração de uma abordagem citogenética molecular e filogenética permitiu a determinação de cromossomos específicos que, possivelmente, estão envolvidos em rearranjos e um melhor entendimento sobre os processos evolutivos envolvidos na diferenciação do gênero Synbranchus.

The roles of marginal lagoons in the maintenance of genetic diversity in the Brazilian migratory fishes Prochilodus argenteus and P. costatus

The rio São Francisco basin contains many endemic species, such as Prochilodus argenteus and P. costatus, which have great commercial importance. However, information about the main recruitment sites and genetic studies containing extensive sampling of these species are scarce. To investigate the roles of the marginal lagoons in the maintenance of genetic variability and in the population structure, we analyzed six microsatellite loci in nine sampling groups of P. argenteus and five sampling groups of P. costatus. Our results showed high levels of genetic variability and low values of genetic differentiation for P. argenteus (F ST = 0.008, P < 0.05) and for P. costatus (F ST = 0.031, P < 0.05). In addition, high values of gene flow combined with a small genetic distance suggest the presence of a single population for each species in the middle rio São Francisco basin. Moreover, putative migration routes involving marginal lagoons during the reproductive season could be detected, confirming the importance of these nurseries in the lifecycle of these species. Our results also indicate the necessity of adequate management of the fish resources and the conservation of the floodplains in the rio São Francisco basin.

A bacia do rio São Francisco contém muitas espécies endêmicas, tais como Prochilodus argenteus e P. costatus, os quais têm grande importância comercial. Entretanto, informações sobre as principais áreas de recrutamento e estudos genéticos contendo uma extensa amostragem dessas espécies no rio São Francisco são escassas. Para investigar o papel das lagoas marginais na manutenção da variabilidade genética e na estruturação populacional dessas espécies, nós analisamos seis loci microssatélites em nove grupos amostrais de P. argenteus e cinco grupos amostrais de P. costatus. Nossos resultados revelaram altos níveis de variabilidade genética para ambas as espécies e valores baixos de diferenciação genética para P. argenteus (F ST= 0.008, P < 0.05) e P. costatus (F ST= 0.031, P < 0.05). Adicionalmente, valores altos de fluxo gênico combinados com a distância genética baixa sugerem a presença de uma única população para cada espécie no médio rio São Francisco. Possíveis rotas migratórias envolvendo lagoas marginais durante o período reprodutivo puderam ser detectadas, confirmando a importância das lagoas marginais no ciclo de vida dessas espécies. Nossos resultados também indicaram a necessidade de um manejo adequado dos recursos pesqueiros e a conservação das várzeas na bacia do rio São Francisco.

Cytogenetic and molecular markers reveal the complexity of the genus Piabina Reinhardt, 1867 (Characiformes: Characidae)

Cytogenetic and molecular analyses were carried out in fish representative of the genus Piabina. This study specifically involved the species P. argentea and P. anhembi collected from areas of the Paranapanema and Tietê River basins, Brazil. Our findings suggest that fish classified as Piabina argentea in the Paranapanema and Tietê Rivers may represent more than one species. The samples analyzed differed by cytogenetic particularities and molecular analyses using partial sequences of the genes COI and CytB as genetic markers revealed three distinct groups of P. argentea with genetic distances sufficient to support the conclusion that the three samples analyzed are three distinct taxonomic units.

Foram realizadas análises citogenéticas e moleculares em representantes do gênero Piabina. O estudo envolveu especificamente as espécies P. argentea e P. anhembi coletadas nas áreas das bacias hidrográficas dos rios Paranapanema e Tietê (Brasil). Os dados sugerem que a espécie P. argentea coletada nas bacias dos rios Paranapanema e Tietê podem representar mais de uma espécie. As amostras analisadas diferem por particularidades citogenéticas e nas análises moleculares utilizando-se sequências parciais dos genes COI e CytB, revelando três grupos distintos de P. argentea com distâncias genéticas suficientes para sustentar a conclusão de que as três amostras analisadas são unidades taxonômicas distintas.

Cytogenetic characterization of F1, F2 and backcross hybrids of the Neotropical catfish species Pseudoplatystoma corruscans and Pseudoplatystoma reticulatum (Pimelodidae, Siluriformes)

The cytogenetic characteristics of Pseudoplatystoma corruscans and Pseudoplatystoma reticulatum and their F1, F2 and backcross hybrids were assessed by using chromosome banding techniques. The diploid number of 56 chromosomes was constant in all species and lineages, with a karyotypic formula containing 20 metacentric, 12 submetacentric, 12 subtelocentric and 12 acrocentric chromosomes. Nucleolar organizer regions (NORs) were identified in two subtelocentric chromosomes in the parents and hybrids, with partial nucleolar dominance in F1 and F2 specimens. Heterochromatic blocks were detected in the terminal and centromeric regions of some chromosomes in all individuals. For parental and hybrid lineages, 18S ribosomal clusters corresponding to NORs and 5S ribosomal genes were identified in distinct pairs of chromosomes. The striking conservation in the chromosomal macrostructure of the parental species may account for the fertility of their F1 hybrids. Similarly, the lack of marked alterations in the chromosomal structure of the F1 hybrids could account for the maintenance of these features in post-F1 lineages.

Karyotype description and evidence of multiple sex chromosome system X1X1X2X2/X1X2Y in Potamotrygon aff. motoro and P. falkneri (Chondrichthyes: Potamotrygonidae) in the upper Paraná River basin, Brazil

Análises citogenéticas de Potamotrygon aff. motoro e P. falkneri identificaram a ocorrência de um sistema múltiplo de cromossomos sexuais do tipo X1X1X2X2/X1X2Y, em ambas as espécies, com 2n = 66 cromossomos em fêmeas e 2n = 65 cromossomos nos machos. As regiões organizadoras de nucléolos (RONs) identificadas pela reação Ag-RON, evidenciaram marcações múltiplas em ambas as espécies (com variações de 5 a 7 RONs). A técnica de bandamento C, revelou a presença de blocos heterocromáticos localizados nas regiões centromérica em quase todos os cromossomos nas duas espécies em estudo. Através do presente estudo foi evidenciada uma heterogeneidade nos cariótipos, permitindo sugerir que rearranjos cromossômicos, como inversões e/ou translocações, ocorreram durante a evolução cromossômica nas duas espécies desse gênero.

Cytogenetic analysis of Potamotrygon aff. motoro and P. falkneri indicated the occurrence of an X1X1X2X2/X1X2Y multiple sex chromosome system in both species, with 2n = 66 chromosomes for females and 2n = 65 chromosomes for males. The nucleolus organizer regions (NORs) identified using Ag-NOR technique showed that both species have multiple Ag-NORs (5 to 7 chromosomes stained). C-banding technique indicated the presence of heterochromatic blocks in the centromeric regions of almost all chromosomes in both species. Through this study there was evidence of heterogeneity in the karyotypes, which suggests that chromosomal rearrangements such as inversions and/or translocations occurred during the chromosomal evolution in two species of this genus.

Karyotypic conservatism in samples of Characidium cf. zebra (Teleostei, Characiformes, Crenuchidae): physical mapping of ribosomal genes and natural triploidy

Basic and molecular cytogenetic analyses were performed in specimens of Characidium cf. zebra from five collection sites located throughout the Tietê, Paranapanema and Paraguay river basins. The diploid number in specimens from all samples was 2n = 50 with a karyotype composed of 32 metacentric and 18 submetacentric chromosomes in both males and females. Constitutive heterochromatin was present at the centromeric regions of all chromosomes and pair 23, had additional interstitial heterochromatic blocks on its long arms. The nucleolar organizer regions (NORs) were located on the long arms of pair 23, while the 5S rDNA sites were detected in different chromosomes among the studied samples. One specimen from the Alambari river was a natural triploid and had two extra chromosomes, resulting in 2n = 77. The remarkable karyotypic similarity among the specimens of C. cf. zebra suggests a close evolutionary relationship. On the other hand, the distinct patterns of 5S rDNA distribution may be the result of gene flow constraints during their evolutionary history.

Intraspecific crosses resulting in the first occurrence of eight and nine B chromosomes in Prochilodus lineatus (Characiformes, Prochilodontidae)

B chromosomes are supernumerary elements present in about 15 percent of eukaryotic species and are most frequently heterochromatic, behave parasitically, show a transmission rate higher than standard (A) chromosomes, and can provoke harmful effects on carriers. In the current work, Prochilodus lineatus individuals carrying eight and nine B chromosomes were obtained by induced crossing performed involving breeders with different B chromosome numbers in their cells. The high B chromosome numbers found in the offspring were recorded for the first time in this species. The use of cytogenetic techniques applied in the present study revealed that regardless of the increase in number of B chromosomes in the genome of these individuals, those elements did not presented active genes, and showed their normal heterochromatic characteristic.

Cytogenetic analysis of five Hypostomus species (Siluriformes, Loricariidae)

In this work, we analyzed the karyotypes of five species. Hypostomus cf. heraldoi, from the Mogi-Guaçu River, had 2n = 72 chromosomes, with a nucleolar organizer region (NOR) in one chromosomal pair. Hypostomus regani, from the Mogi-Guaçu River had 2n = 72 chromosomes with NORs in two chromosomal pairs. Hypostomus sp., from the Mogi-Guaçu River basin, had 2n = 68 chromosomes, with NORs in two chromosomal pairs. Hypostomus aff. agna, from Cavalo Stream, had 2n = 74 chromosomes with NORs in two chromosomal pairs. Hypostomus cf. topavae, from Carrapato Stream, had 2n = 80 chromosomes, with NORs in two chromosomal pairs. Hypostomus species showed marked diversity in the karyotypic formula, which suggested the occurrence of several Robertsonian rearrangements and pericentric inversions during the evolutionary history of this genus. This hypothesis was supported by the occurrence of a large number of uniarmed chromosomes and multiple NORs in a terminal position in most species and may be a derived condition in the Loricariidae.

Interspecific chromosomal divergences in the genus Characidium (Teleostei: Characiformes: Crenuchidae)

Karyotypes of seven fish species of the genus Characidium, three of them studied for the first time, were characterized using conventional cytogenetic techniques (Giemsa staining, Ag-NOR, and C-banding). All species presented a diploid number of 2n=50, with only metacentric and submetacentric chromosomes, as observed in all Characidium species studied. In two species cells with one to three B chromosomes were observed. All species analyzed have a single NOR-bearing chromosome pair with morphological differences among them. Characidium cf. zebra shows heterochromatic blocks restricted to the pericentromeric regions of all chromosomes denoting the absence of a sex chromosome system. On the other hand, the species Characidium lanei, C. pterostictum, C. lauroi, C. oiticicai, C. schubarti, and Characidium sp., besides presenting pericentromeric heterochromatic blocks, exhibited large interstitial and/or terminal heterochromatic blocks, and a ZZ/ZW sex chromosome system. The constitutive heterochromatin seems to play a relevant role in the chromosome differentiation process of the studied species, mainly in relation to the sex chromosomes. The geographical isolation of the rivers in which the species were sampled, associated with their way of life restricted to headwaters environments, may have favored the process of fixation of different karyotypes found in each of the analyzed species.

Os cariótipos de sete espécies de peixes do gênero Characidium, três estudadas pela primeira vez, foram caracterizados com o uso das técnicas citogenéticas convencionais (Giemsa, Ag-RONs e bandamento-C). Todas as espécies apresentaram número diplóide de 2n=50 cromossomos, com predominância de cromossomos dos tipos meta e submetacêntricos. Nesse estudo foi também observada a presença de até três cromossomos B em células de duas espécies, C. oiticicai e C. pterostictum. O bandamento C e o tratamento com nitrato de prata revelaram significativas diferenças nos cariótipos das espécies analisadas. A espécie Characidium cf. zebra apresenta heterocromatina restrita às regiões pericentroméricas dos cromossomos e ausência de heteromorfismos cromossômicos relacionados à diferenciação sexual, enquanto as espécies Characidium lanei, C. pterostictum, lauroi, C. oiticicai, C. schubarti e Characidium sp., evidenciaram, além de blocos pericentroméricos também observados em Characidium cf. zebra, grandes blocos heterocromáticos intersticiais e/ou terminais e sistema cromossômico de diferenciação sexual do tipo ZZ-ZW. A heterocromatina constitutiva parece exercer papel relevante no processo de diferenciação cromossômica destas espécies, principalmente em relação à diferenciação de cromossomos sexuais. O isolamento geográfico dos rios em que essas espécies foram amostradas, bem como o seu modo de vida restrito às regiões de cabeceira, podem ter favorecido o processo de diferenciação cromossômica e a fixação dos cariótipos particulares encontrados em cada uma das espécies analisadas.

Cytogenetic analysis of three sea catfish species (Teleostei, Siluriformes, Ariidae) with the first report of Ag-NOR in this fish family

Despite their ecological and economical importance, fishes of the family Ariidae are still genetically and cytogenetically poorly studied. Among the 133 known species of ariids, only eight have been karyotyped. Cytogenetic analyses performed on Genidens barbus and Sciades herzbergii revealed that both species have 2n = 56 chromosomes and Cathorops aff. mapale has 2n = 52 chromosomes: Genidens barbus has 10 Metacentrics (M), 14 Submetacentrics (SM), 26 Subtelocentrics (ST), and 6 Acrocentrics (A), Sciades herzbergii has 14M, 20SM, 18ST and 4A, whereas Cathorops aff. mapale has 14M, 20SM, and 18ST. The nucleolus organizer regions (NORs) were found in a single chromosome pair on the short arm of a large-sized ST pair in Genidens barbus and on the short arm of a middle-size SM pair in Cathorops aff. mapale. Multiple NORs on the short arms of two large-sized ST pairs were found in Sciades herzbergii. The occurrence of diploid numbers ranging from 2n = 52 through 56 chromosomes and the presence of different karyotypic compositions, besides the number and position of NORs suggest that several numeric and structural chromosome rearrangements were fixed during the evolutionary history of this fish family.

Populations analysis of the Brazilian Sharpnose Shark Rhizoprionodon lalandii (Chondrichthyes: Carcharhinidae) on the São Paulo coast, Southern Brazil: inferences from mt DNA sequences

Sharks of the genus Rhizoprionodon can be considered some of the most important predators along the trophic coastal marine ecosystems and represent an important economic resource for the small-scale fisheries, especially on the Brazilian coastline. In order to analyze the population structure of the shark Rhizoprionodon lalandii of São Paulo, Southeastern coast of Brazil, levels of genetic diversity were identified by nucleotide sequence analyses of the mitochondrial DNA control region. The results obtained from this study present moderate values of haplotype diversity and low nucleotide diversity. Although the AMOVA tests (ΦST = 0.08394, P < 0.01) had shown slightly differences among the studied samples, evidence for the occurrence of population structuring was not found, which may be a general feature of sharks living in coastal areas.

Tubarões do gênero Rhizoprionodon são considerados predadores de grande importância ao longo da cadeia trófica nos ecossistemas costeiros e marinhos, também representando um importante recurso econômico para a pesca, especialmente no litoral brasileiro. A fim de analisar a estrutura populacional do tubarão Rhizoprionodon lalandii no litoral de São Paulo, sudeste do Brasil, foram identificados os níveis de diversidade genética a partir da análise de sequências nucleotídicas da região controladora do DNA mitocondrial. Os dados obtidos neste estudo apresentam valores moderados de diversidade haplotípica e baixos índices de diversidade nucleotídica. Embora os testes de AMOVA (ΦST = 0,08394, P < 0,01) tenham revelado uma pequena diferença entre as amostras estudadas, evidências sobre a ocorrência de estruturação populacional não foram encontradas o que pode representar uma característica geral para tubarões vivendo em áreas costeiras.

Genetic variability of two populations of Pseudoplatystoma reticulatum from the Upper Paraguay River Basin

Catfishes of the genus Pseudoplatystoma are very important species due to both their high commercial value and their ecological role as voracious predators. They undertake lengthy migratory movements during their life-cycle, this including reproductive migration which occurs from October to December in the rainy season. In the present study, seven microsatellite loci were analyzed to access genetic variability in two samples of P. reticulatum from the Upper Paraguay Basin. The loci were highly polymorphic (mean = 7.28). According to all analysis, the two samples of P. reticulatum revealed pronounced genetic differentiation. Fst value was 0.2290, Rst value 0.1067 and AMOVA 22.90 percent (Fst) and 10.67 percent (Rst), all being highly significant (p < 0.001). The division of the fishes into two groups was confirmed by microsatellite multi-locus Bayesian assignment testing. The results obtained present evidence of genetic structuring in a P. reticulatum population.