Transferability of heterologous primers in Brycon falcatus

The genus Bryconcomprises fish species of significant socioeconomic and biological importance in Brazil. Despite that, the genetic knowledge about these species is scarce, especially regardingBrycon falcatus. Thus, the objective of this study was to evaluate the transferability of heterologous microsatellite primers inB. falcatus for the first time. Heterologous primers obtained from B. opalinus, B. hilarii, B. insignis, B. orbignyanus, B. amazonicus, Prochilodus argenteus, Prochilodus lineatus, Piaractus mesopotamicus, and Colossoma macropomum were evaluated. The primers that showed the best amplification patterns were applied to a sample of 22 individuals and the genetic parameters were calculated. Nine primers displayed satisfactory cross-amplification withB. falcatus: BoM5 (Brycon opalinus); Bh8, Bh13 and Bh16 (B. hilarii); Borg59 (B. orbignyanus); Bag22 (B. amazonicus); Par12 and Par80 (P. argenteus), and Cm1A8 (C. macropomum). The genetic parameters (number of alleles, effective alleles, allele richness, and expected and observed heterozygosity) and the polymorphic information content (PIC) confirmed the viability of these primers for population genetics analyses. Our study demonstrates the potential of transferability of microsatellite markers from related species and even different genera to B. falcatus, providing usefull tools for future population genetic studies in this species. (AU)

Transferability of heterologous microsatellite primers in Brycon gouldingi / Transferibilidade de primers microssatélites heterólogos em Brycon gouldingi

ABSTRACT: Brycon gouldingi is a species of neotropical fish of socioeconomic and environmental importance in the Tocantins-Araguaia Basin. Genetic studies on this species are still limited, making it difficult to evaluate the population structure and genetic diversity in natural and captive stocks. Here, we aimed to evaluate the transferability of heterologous microsatellite primers in B. gouldingi. A total of 30 primers for eight species were evaluated: Brycon hilarii, Brycon opalinus, Brycon cephalus, Brycon orbignyanus, Prochilodus lineatus, Prochilodus argenteus, Piaractus mesopotamicus, and Colossoma macropomum. The primers that showed the best amplification patterns were applied to 20 specimens of B. gouldingi, and their genetic parameters were assessed. Among the 30 primers, seven showed satisfactory transferability, six of which belonged to the genus Brycon: Bh13 (B. hilarii), BoM5, BoM13 (B. opalinus), Borg9, Borg13, and Borg59 (B. orbignyanus), and one belonged to P. argenteus (Par80). The primers for the other species tested showed non-specificity or monomorphism; and were therefore, excluded from the analyses. The number of alleles ranged between two (Borg13 and Borg59) and three (Bh13, BoM5, BoM13, Borg9 and Par80), with sizes varying between 103 bp (BoM5) and 430 bp (Borg9). Four primers showed evidence of null alleles (BoM13, Borg9, Borg13, and Par80), which could probably be attributed to the respective Hardy-Weinberg deviation. Thus, seven primers were validated for cross-amplification in B. gouldingi, which may be used in future studies involving this species.

RESUMO: Brycon gouldingi é uma espécie de peixe neotropical com importância socioeconômica e ambiental na Bacia do Tocantins-Araguaia. Estudos genéticos nessa espécie ainda são escassos, dificultando o conhecimento sobre a estrutura populacional e a diversidade genética nos estoques naturais e em cativeiro. O objetivo do presente estudo foi avaliar a transferibilidade de primers microssatélites heterólogos em B. gouldingi. Foram avaliados um total de 30 primers de oito espécies: Brycon hilarii, Brycon opalinus, Brycon cephalus, Brycon orbignyanus, Prochilodus lineatus, Prochilodus argenteus, Piaractus mesopotamicus e Colossoma macropomum. Os primers que demonstraram melhores padrões de amplificação foram aplicados em 20 espécimes de B. gouldingi para os cálculos dos parâmetros genéticos. Sete dos 30 primers apresentaram resultados satisfatórios de transferibilidade, sendo seis oriundos do gênero Brycon: Bh13 (B. hilarii), BoM5, BoM13 (B. opalinus), Borg9, Borg13 e Borg59 (B. orbignyanus), e um oriundo de P. argenteus (Par80). Os primer das outras espécies testados mostraram inespecificidade ou monomorfismo, sendo excluídos das análises. O número de alelos variou de dois (Borg13 e Borg59) a três (Bh13, BoM5, BoM13, Borg9 e Par80), com tamanhos entre 103 pb (BoM5) e 430 pb (Borg9). Quatro primers apresentaram evidências de alelos nulos (BoM13, Borg9, Borg13 e Par80), o que provavelmente inferiu sobre o desvio de Hardy-Weinberg nos mesmos. Concluindo, sete primers foram validados para a amplificação cruzada em B. gouldingi e poderão ser utilizados em futuros estudos com essa espécie.

Cross-amplification of heterologous microsatellite markers in Piracanjuba / Amplificação cruzada de marcadores microssatélites heterólogos em piracanjuba

ABSTRACT: Brycon orbignyanus, popularly known in Brazil as piracanjuba, is a fish with great economic value but whose natural population drastically decreased in number during the last years. In this context, genetic variability studies of natural stocks and in restocking programs are fundamental for the adoption of conservation measures. Current analysis verifies the cross-amplification of heterologous primers in B. orbignyanus. Fifty-two primers of the species Brycon opalinus, Brycon hilarii, Brycon insignis, Prochilodus sp., Piaractus mesopotamicus, Colossoma macropomum and Oreochromis niloticus were tested. Primers with the best reproducibility were applied to a sample of 20 individuals and the genetic parameters were calculated. Nine primers provided good results for cross-amplification with B. orbignyanus, involving (BoM5 and BoM13) of Brycon opalinus, (Bh5, Bh6, Bh8, Bh13 and Bh16) of Brycon hilarii, (Bc48-10) of Brycon insignis and (Par80) of Prochilodus argenteus. Primers of Piaractus mesopotamicus, Colossoma macropomum and Oreochromis niloticus failed to provide amplification or provided non-specificity. Results demonstrated the possibility of using primers of different species and genera of B. orbignyanus, facilitating genetic studies on the species.

RESUMO: A piracanjuba (Brycon orbignyanus) é um peixe de grande valor econômico que nos últimos anos tem apresentado uma redução drástica em suas populações naturais. Nesse contexto, estudos de variabilidade genética dos estoques naturais e nos programas de repovoamento são fundamentais para adoção de medidas conservacionistas. O objetivo do presente trabalho foi verificar a amplificação cruzada de primers heterologos em B. orbignyanus. Foram avaliados um total de 52 primers das espécies Brycon opalinus, Brycon hilarii, Brycon insignis, Prochilodus sp., Piaractus mesopotamicus, Colossoma macropomum e Oreochromis niloticus. Os primers com melhor reprodutibilidade foram aplicados a uma amostra de 20 indivíduos e os parâmetros genéticos foram calculados. Nove primers apresentaram resultados satisfatórios de amplificação cruzada com B. orbignyanus, sendo das espécies Brycon opalinus (BoM5 e BoM13), Brycon hilarii (Bh5, Bh6, Bh8, Bh13 e Bh16), Brycon insignis (Bc48-10) e Prochilodus argenteus (Par80). Os primers de Piaractus mesopotamicus, Colossoma macropomum e Oreochromis niloticus não apresentaram amplificação ou apresentaram inespecificidade. Os resultados revelaram a possibilidade da utilização de primers de diferentes espécies e gênero em B. orbignyanus, o que facilita a realização de estudos genéticos nessa espécie.

Ovopel and Carp Pituitary Extract as Spawning Inducers in Males of the Amazon Catfish Leiarius marmoratus (Gill, 1970)

The objective of this study was to evaluate Ovopel and carp pituitary extract as spawning inducers in the males of the Amazon catfish L. marmoratus. The following treatments, applied in a single dose, were studied: 0.2, 0.4 and 0.6 Ovopel pellet/kg live weight, and 2.5 mg carp pituitary extract/kg live weight. Each treatment was repeated four times. No significant difference in sperm volume, motility and vigor, time of motility, sperm count, or percentage of normal and abnormal spermatozoa was observed between the treatments. There was also no significant difference in terms of primary or secondary sperm defects, except for the secondary defect of loose heads, which was less frequent in the treatments using 0.4 and 0.6 Ovopel pellet/kg live weight. It was concluded that Ovopel could replace carp pituitary extract for induction spawning in the males of the Amazon catfish L. marmoratus.

Genetic diversity of Piaractus mesopotamicus (Characiformes: Characidae) broodstocks using in the restocking program of Tietê river, Brazil / Diversidade genética de estoques de Piaractus mesopotamicus (Characiformes, Characidae) utilizados no programa de repovoamento do rio Tietê, Brasil

The restocking programs are being used more frequently as methods of fish conservation. However, the reduction in the genetic diversity can affect survival of juveniles used in this programs and cause effects on the wild populations. The aim of this study was assess the genetic diversity in three broodstocks (BA, BB and BC) of pacu Piaractus mesopotamicus of a Hydropower plant in São Paulo - Brazil, using in restocking program of Tietê River. Nine RAPD primers were amplified used extracted DNA from 89 fin-clipping samples. Sixty-nine fragments were polymorphic, 15 had frequencies with significant differences (P<0.05), seven were excluded, and six were fixed fragments. High values for polymorphic fragments (47.83% to 71.01%) and Shannon index (0.270 to 0.424) were observed. Most of the genetic variation was found within the groups through the AMOVA analysis, which was confirmed by the results of the identity and genetic distance. Ancestry levels (FST) among the groups values indicated little and moderate genetic differentiation. The estimate of number of migrants by generation (Nm) indicated levels of gene flow. Moderate genetic divergence between groups (0.214 to 0.259) was observed. The results indicate high (BA and BB) and moderate (BC) variability within broodstocks and genetic differentiation among them. The fish stocks analyzed represent a genetic base that will allow the fish technicians to release juveniles without genetic risks to wild populations present in the river. These genetics procedures can be used as models for other migratory species.

Os programas de repovoamento estão sendo usados com mais frequência como métodos de conservação de peixes. No entanto, a redução na diversidade genética pode afetar a sobrevivência dos juvenis usados nesses programas e causar efeitos sobre as populações selvagens. O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade genética de três estoques de reprodutores (BA, BB e BC) de pacu Piaractus mesopotamicus de uma hidrelétrica em São Paulo - Brasil, do programa de repovoamento do rio Tietê. Nove iniciadores RAPD amplificaram-se usando DNA extraído de 89 amostras de nadadeira. Sessenta e nove fragmentos foram polimórficos, 15 tiveram frequências com diferenças significativas (P<0.05), sete foram excluídos e seis foram fragmentos limitantes. Observaram-se altos valores de fragmentos polimórficos (47,83% a 71,01%) e de índice de Shannon. A maior variação genética observou-se dentro dos grupos através da análise de AMOVA, sendo confirmado com os resultados de identidade e distância genética. Os níveis de FST entre os grupos indicaram pequena e moderada diferenciação genética. O número de migrantes por geração (Nm) indicou níveis de fluxo gênico. Observou-se moderada divergência genética entre grupos (0,214 a 0,259). Os resultados indicaram alta (BA e BB) e moderada (BC) variabilidade dentro dos estoques e diferenciação genética entre eles. Os estoques de peixes analisados representam uma base genética que permitirá aos produtores liberar juvenis sem riscos genéticos para as populações naturais presentes no rio. Esses procedimentos genéticos podem ser utilizados como modelos para outras espécies migradoras.

Microsatellite analysis of the parental contribution of Piaractus mesopotamicus to the production of offspring in the semi-natural system of reproduction

The objective of this study was to evaluate the genetic diversity and the parental contribution of Piaractus mesopotamicus in the production of offspring in the semi-natural system of reproduction. Twenty parental fishes (eleven males and nine females) and the total of 100 larvae were evaluated by microsatellite marker. The parents and offspring had thirty-one alleles and heterozygosity of 0.550 and 0.563, respectively. The females were fertilised by two up to six males while the males fertilised three up to five females. The contribution of the females and males to the offspring were 66.6 and 58 percent, respectively. Such results indicated no loss in the genetic variability in the offspring, and the parents had multiple paternity and reasonable contribution to the offspring production.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética e a contribuição parental de Piaractus mesopotamicus na produção de descendência no sistema seminatural de reprodução. Vinte peixes parentais (onze machos e nove fêmeas) e o total de 100 larvas foram avaliados por meio do marcador microssátelite. Os parentais e a progênie tiveram trinta e um alelos e heterozigosidade de 0,550 e 0,563, respectivamente. As fêmeas foram fertilizadas por dois até seis machos enquanto machos fertilizaram três até cinco fêmeas. A contribuição de fêmeas e machos para a descendência seja 66,6 e 58,0 por cento, respectivamente. Tais resultados não indicam diminuição da variabilidade genética na progênie e os parentais apresentaram paternidade múltipla e razoável contribuição à produção de descendência.