RESUMEN
O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade genética de Salminus brasiliensis coletados em três períodos diferentes na escada de transposição da hidrelétrica de Canoas I no rio Paranapanema (Brasil). Os peixes foram coletados no dia 14 (CI14), 18 (CI18) e 25 (CI25) do mês de fevereiro de 2008. Foram avaliados oito iniciadores com a técnica de RAPD. Dos 105 fragmentos amplificados pelos iniciadores, 79 foram polimórficos (75,2%), 32 tiveram diferenças significativas (p 0,05) na frequência, 10 fragmentos tiveram baixa frequência, 25 fragmentos foram excluídos e quatro fragmentos foram fixados. Um fragmento exclusivo foi encontrado em CI14. Observaram-se altos valores de porcentagem de fragmentos polimórficos e índice de diversidade genética de Shannon em CI14 e CI18. O valor de Fst mostrou que existe uma baixa ancestralidade entre os agrupamentos sugerindo uma alta diferenciação genética entre os grupos amostrados. O valor de número de migrantes por geração (Nm) calculado foi baixo nos três grupos, sendo considerado como baixa presença de fluxo gênico. De acordo com a AMOVA, a maior parte da variação genética está dentro de cada grupo e não entre os grupos, sendo confirmado com as estimativas da identidade e da distância genética. Os resultados deste estudo indicam que existe uma alta variabilidade genética e diferenciação genética entre os grupos amostrados.
The aim of this study was to evaluate the genetic diversity of Salminus brasiliensis collected three times in the passage ladder of the hydropower plant Canoas I, in the Paranapanema River (Brazil). Fish samples were collected on 14 (CI14), 18 (CI18) and 25 (CI25) February 2008. Eight primers using RAPD technique were evaluated. Seventy-nine in 105 fragments amplified using these primers were polymorphic fragments (75.2%), 32 had frequencies with significant differences (P 0.05), 10 had low frequencies, 25 were excluded, and four were fixed fragments. One exclusive fragment was found in the CI14 sample. High values for polymorphic fragments and genetic diversity index of Shannon were observed for the CI14 and CI18. Low ancestry levels among the groups were indicated by the FST values that indicated high genetic differentiation. In all the three groups, the estimates of the number of migrants by generation (Nm) indicated low levels of gene flow. 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. The results indicate high variability within the groups and genetic differentiation among them.
RESUMEN
O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade genética de Salminus brasiliensis coletados em três períodos diferentes na escada de transposição da hidrelétrica de Canoas I no rio Paranapanema (Brasil). Os peixes foram coletados no dia 14 (CI14), 18 (CI18) e 25 (CI25) do mês de fevereiro de 2008. Foram avaliados oito iniciadores com a técnica de RAPD. Dos 105 fragmentos amplificados pelos iniciadores, 79 foram polimórficos (75,2%), 32 tiveram diferenças significativas (p 0,05) na frequência, 10 fragmentos tiveram baixa frequência, 25 fragmentos foram excluídos e quatro fragmentos foram fixados. Um fragmento exclusivo foi encontrado em CI14. Observaram-se altos valores de porcentagem de fragmentos polimórficos e índice de diversidade genética de Shannon em CI14 e CI18. O valor de Fst mostrou que existe uma baixa ancestralidade entre os agrupamentos sugerindo uma alta diferenciação genética entre os grupos amostrados. O valor de número de migrantes por geração (Nm) calculado foi baixo nos três grupos, sendo considerado como baixa presença de fluxo gênico. De acordo com a AMOVA, a maior parte da variação genética está dentro de cada grupo e não entre os grupos, sendo confirmado com as estimativas da identidade e da distância genética. Os resultados deste estudo indicam que existe uma alta variabilidade genética e diferenciação genética entre os grupos amostrados.
The aim of this study was to evaluate the genetic diversity of Salminus brasiliensis collected three times in the passage ladder of the hydropower plant Canoas I, in the Paranapanema River (Brazil). Fish samples were collected on 14 (CI14), 18 (CI18) and 25 (CI25) February 2008. Eight primers using RAPD technique were evaluated. Seventy-nine in 105 fragments amplified using these primers were polymorphic fragments (75.2%), 32 had frequencies with significant differences (P 0.05), 10 had low frequencies, 25 were excluded, and four were fixed fragments. One exclusive fragment was found in the CI14 sample. High values for polymorphic fragments and genetic diversity index of Shannon were observed for the CI14 and CI18. Low ancestry levels among the groups were indicated by the FST values that indicated high genetic differentiation. In all the three groups, the estimates of the number of migrants by generation (Nm) indicated low levels of gene flow. 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. The results indicate high variability within the groups and genetic differentiation among them.
RESUMEN
Monitoring the genetic diversity has fundamental importance for fish stocking programs. This experiment aims to evaluate the genetic diversity in two hatchery stations (A and B) with pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) in Andirá, state of Paraná, Brazil used in stocking programs of Paranapanema River. Six microsatellite loci were amplified using DNA extracted from 60 fin-clipping samples. The broodstock B had the average number of alleles and the mean heterozygosity (alleles: 3.7 and H O: 0.628) higher than the broodstock A (alleles: 3.5 and H O: 0.600). Alleles with low frequency levels were observed in the both broodstocks. The positive coefficients of endogamy in the locus Pme2 (broodstock A: F IS = 0.30 and broodstock B: F IS = 0.20), Pme5 (broodstock B: F IS = 0.15), Pme14 (broodstock A: F IS = 0.07) and Pme28 (broodstock A: F IS = 0.24 and broodstock B: F IS = 0.20) indicated deficiency of heterozygotes. Presence of null allele in the locus Pme2 was detected. The negative estimates in loci Pme4 (broodstock A: F IS = - 0.43 and broodstock B: F IS = - 0.37), Pme5 (broodstock A: F IS= - 0.11), Pme14 (broodstock B: F IS= - 0.15) and Pme32 (broodstock A: F IS = - 0.93 and broodstock B: F IS = - 0.60) were indicating the excess of heterozygotes. Evidence of linkage disequilibrium and lower allelic richness was found only in the broodstock A. Nei's gene diversity was high in both broodstocks. The genetic distance (0.085) and identity (0.918) showed similarity between broodstocks, which reflects a possible common origin. 6.05% of the total genetic variance was due to differences among broodstocks. Recent bottleneck effect in two broodstocks was observed. The results indicated a higher genetic diversity in the two broodstocks and they presented low genetic difference. This was caused by the reproductive management in both hatchery stations, reduction of population size and genetic exchange between the hatchery stations.
O monitoramento da diversidade genética é fundamental em um programa de repovoamento. Avaliouse a diversidade genética de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) em duas estações de piscicultura em Andirá -Paraná, Brasil, utilizadas no programa de repovoamento do Rio Paranapanema. Foram amplificados seis loci microssatélite para avaliar 60 amostras de nadadeira. O estoque de reprodutores B apresentou maior número de alelos e heterozigose (alelos: 22 e H O: 0,628) que o estoque de reprodutores A (alelos: 21 e H O: 0,600). Alelos com baixos níveis de frequência foram observados nos dois estoques. Os coeficientes positivos de endogamia no locus Pme2 (estoque A: F IS = 0,30 e estoque B: F IS = 0,20), Pme5 (estoque B: F IS = 0,15), Pme14 (estoque A: F IS = 0,07) e Pme28 (estoque A: F IS = 0,24 e estoque B: F IS = 0,20), indicaram deficiência de heterozigotos. Foi detectada a presença de um alelo nulo no lócus Pme2. As estimativas negativas nos loci Pme4 (estoque A: F IS = -0,43 e estoque B: F IS= -0,37), Pme5 (estoque A: F IS = - 0,11), Pme14 (estoque B: F IS = - 0,15) e Pme32 (estoque A: F IS = - 0,93 e estoque B: F IS = - 0,60) foram indicativas de excesso de heterozigotos. Foi evidenciado desequilíbrio de ligação e riqueza alélica baixa só no estoque A. A diversidade genética de Nei foi alta nos dois estoques. A distância (0,085) e identidade (0,918) genética mostraram similaridade entre os estoques, o qual reflete uma possível origem comum. 6,05% da variância genética total foi devida a diferenças entre os estoques. Foi observado um recente efeito gargalo nos dois estoques. Os resultados indicaram uma alta diversidade genética nos estoques de reprodutores e baixa diferenciação genética entre eles, o que foi causado pelo manejo reprodutivo das pisciculturas, redução do tamanho populacional e intercâmbio genético entre as pisciculturas.
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Monitoring the genetic diversity has fundamental importance for fish stocking programs. This experiment aims to evaluate the genetic diversity in two hatchery stations (A and B) with pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) in Andirá, state of Paraná, Brazil used in stocking programs of Paranapanema River. Six microsatellite loci were amplified using DNA extracted from 60 fin-clipping samples. The broodstock B had the average number of alleles and the mean heterozygosity (alleles: 3.7 and H O: 0.628) higher than the broodstock A (alleles: 3.5 and H O: 0.600). Alleles with low frequency levels were observed in the both broodstocks. The positive coefficients of endogamy in the locus Pme2 (broodstock A: F IS = 0.30 and broodstock B: F IS = 0.20), Pme5 (broodstock B: F IS = 0.15), Pme14 (broodstock A: F IS = 0.07) and Pme28 (broodstock A: F IS = 0.24 and broodstock B: F IS = 0.20) indicated deficiency of heterozygotes. Presence of null allele in the locus Pme2 was detected. The negative estimates in loci Pme4 (broodstock A: F IS = - 0.43 and broodstock B: F IS = - 0.37), Pme5 (broodstock A: F IS= - 0.11), Pme14 (broodstock B: F IS= - 0.15) and Pme32 (broodstock A: F IS = - 0.93 and broodstock B: F IS = - 0.60) were indicating the excess of heterozygotes. Evidence of linkage disequilibrium and lower allelic richness was found only in the broodstock A. Nei's gene diversity was high in both broodstocks. The genetic distance (0.085) and identity (0.918) showed similarity between broodstocks, which reflects a possible common origin. 6.05% of the total genetic variance was due to differences among broodstocks. Recent bottleneck effect in two broodstocks was observed. The results indicated a higher genetic diversity in the two broodstocks and they presented low genetic difference. This was caused by the reproductive management in both hatchery stations, reduction of population size and genetic exchange between the hatchery stations.
O monitoramento da diversidade genética é fundamental em um programa de repovoamento. Avaliouse a diversidade genética de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) em duas estações de piscicultura em Andirá -Paraná, Brasil, utilizadas no programa de repovoamento do Rio Paranapanema. Foram amplificados seis loci microssatélite para avaliar 60 amostras de nadadeira. O estoque de reprodutores B apresentou maior número de alelos e heterozigose (alelos: 22 e H O: 0,628) que o estoque de reprodutores A (alelos: 21 e H O: 0,600). Alelos com baixos níveis de frequência foram observados nos dois estoques. Os coeficientes positivos de endogamia no locus Pme2 (estoque A: F IS = 0,30 e estoque B: F IS = 0,20), Pme5 (estoque B: F IS = 0,15), Pme14 (estoque A: F IS = 0,07) e Pme28 (estoque A: F IS = 0,24 e estoque B: F IS = 0,20), indicaram deficiência de heterozigotos. Foi detectada a presença de um alelo nulo no lócus Pme2. As estimativas negativas nos loci Pme4 (estoque A: F IS = -0,43 e estoque B: F IS= -0,37), Pme5 (estoque A: F IS = - 0,11), Pme14 (estoque B: F IS = - 0,15) e Pme32 (estoque A: F IS = - 0,93 e estoque B: F IS = - 0,60) foram indicativas de excesso de heterozigotos. Foi evidenciado desequilíbrio de ligação e riqueza alélica baixa só no estoque A. A diversidade genética de Nei foi alta nos dois estoques. A distância (0,085) e identidade (0,918) genética mostraram similaridade entre os estoques, o qual reflete uma possível origem comum. 6,05% da variância genética total foi devida a diferenças entre os estoques. Foi observado um recente efeito gargalo nos dois estoques. Os resultados indicaram uma alta diversidade genética nos estoques de reprodutores e baixa diferenciação genética entre eles, o que foi causado pelo manejo reprodutivo das pisciculturas, redução do tamanho populacional e intercâmbio genético entre as pisciculturas.
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The aim with this study was to determine the genetic diversity of P. lineatus stocks, destined to stocking programs, with the RAPD molecular marker (Random Amplified Polymorphic DNA). Fifty two broodstocks of two fish farmings located at Salto Grande - SP (A) and Palotina - PR (B) counties and 32 juvenile progenies of Palotina stock (C) were analyzed. The six primers produced 63 fragments (96.83% polymorphism). The genetic variability values determined by the polymorphic fragments percentage (A: 80.95%; B: 85.71% and C: 79.37%) showed decreasing genetic variability in C possibly due to the inadequate reproductive management. The genetic variability between A and B stocks showed moderate genetic differentiation among them, mainly due to the founder effect. This result was confirmed by the values of Gst (0.084), gene flow Nm (5.48), genetic identity (0.926) and distance (0.077) and genetic similarity (A: 0.603 and B: 0.658), that provided important informations for a safe ichthyofauna and ecosystem conservation.
Objetivou-se com este estudo determinar a diversidade genética de estoques de P. lineatus, destinados a programas de repovoamento, com o marcador molecular RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Foram analisados 52 reprodutores de duas pisciculturas localizadas nas cidades de Salto Grande - SP (A) e Palotina PR (B) e 32 alevinos da progênie do estoque de Palotina (C). Os seis primers produziram 63 fragmentos (96,83% polimórficos). Os valores de variabilidade genética determinados pela porcentagem de fragmentos polimórficos (A: 80,95%; B: 85,71% e C: 79,37%) mostraram que houve diminuição da variabilidade genética em C, devido possivelmente ao inadequado manejo reprodutivo. A variabilidade genética entre os estoques A e B mostrou moderada diferenciação genética entre eles, decorrente possivelmente do efeito fundador. Esse resultado foi corroborado pelos valores de Gst (0,084), fluxo gênico Nm (5,48), identidade (0,926) e distância genética (0,077) e similaridade genética (A: 0,603 e B: 0,658), que forneceram informações importantes para uma segura conservação da ictiofauna e do ecossistema.
RESUMEN
Latelly, aquiculture production in Brazil has made great strides. Among the native species cultivated in Brazil, piapara (Leporinus elogatus) has been widely praised. With the objective of evaluating restocking programs, the variability and genetic divergence of three piapara stocks were analyzed using the RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) technique. The first stock belongs to the Aquiculture and Hydrology Station of Duke Energy International (A); the second one belongs to a fish farm in the city of Rolândia (B); and the third to the River Restocking Program of Paraná (C). The ten primers used for RAPD produced 105 polymorphic loci, conferring a polymorphism of 98.1% for the three evaluated stocks. Polymorphic loci percentage and Shannon index were higher for stock A. However, all values were high, indicating high intrapopulation diversity. The Gst values indicate a low genetic variation between A x B stocks and a moderate differentiation among the others. The Nm was higher between A x B stocks. Genetic distance and the dendrogram indicate that A x B stocks are genetically less distant.
Recentemente a produção aquícola brasileira tem apresentado grande progresso. Dentre as espécies nativas cultivadas no Brasil, a piapara (Leporinus elongatus) tem sido amplamente preconizada. Com objetivo de avaliar os programas de repovoamento, foram analisadas a variabilidade e a divergência genética de três estoques de piapara com a técnica de RAPD (Random Amplified Polymorphic). O primeiro estoque pertence à Estação de Aquicultura e Hidrologia da Duke Energy International (A); o segundo, à piscicultura de Rolândia (B) e o terceiro, ao Programa de Repovoamento dos Rios do Paraná (C). Os dez primers para RAPD utilizados produziram 105 fragmentos polimórficos, conferindo um polimorfismo de 98,1% para os três estoques avaliados. A porcentagem de locos polimórficos e índice de Shannon foi superior para o estoque A. Porém, todos valores foram elevados, indicando alta diversidade intrapopulacional. Os valores de
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The aim with this study was to determine the genetic diversity of P. lineatus stocks, destined to stocking programs, with the RAPD molecular marker (Random Amplified Polymorphic DNA). Fifty two broodstocks of two fish farmings located at Salto Grande - SP (A) and Palotina - PR (B) counties and 32 juvenile progenies of Palotina stock (C) were analyzed. The six primers produced 63 fragments (96.83% polymorphism). The genetic variability values determined by the polymorphic fragments percentage (A: 80.95%; B: 85.71% and C: 79.37%) showed decreasing genetic variability in C possibly due to the inadequate reproductive management. The genetic variability between A and B stocks showed moderate genetic differentiation among them, mainly due to the founder effect. This result was confirmed by the values of Gst (0.084), gene flow Nm (5.48), genetic identity (0.926) and distance (0.077) and genetic similarity (A: 0.603 and B: 0.658), that provided important informations for a safe ichthyofauna and ecosystem conservation.
Objetivou-se com este estudo determinar a diversidade genética de estoques de P. lineatus, destinados a programas de repovoamento, com o marcador molecular RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Foram analisados 52 reprodutores de duas pisciculturas localizadas nas cidades de Salto Grande - SP (A) e Palotina PR (B) e 32 alevinos da progênie do estoque de Palotina (C). Os seis primers produziram 63 fragmentos (96,83% polimórficos). Os valores de variabilidade genética determinados pela porcentagem de fragmentos polimórficos (A: 80,95%; B: 85,71% e C: 79,37%) mostraram que houve diminuição da variabilidade genética em C, devido possivelmente ao inadequado manejo reprodutivo. A variabilidade genética entre os estoques A e B mostrou moderada diferenciação genética entre eles, decorrente possivelmente do efeito fundador. Esse resultado foi corroborado pelos valores de Gst (0,084), fluxo gênico Nm (5,48), identidade (0,926) e distância genética (0,077) e similaridade genética (A: 0,603 e B: 0,658), que forneceram informações importantes para uma segura conservação da ictiofauna e do ecossistema.
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Latelly, aquiculture production in Brazil has made great strides. Among the native species cultivated in Brazil, piapara (Leporinus elogatus) has been widely praised. With the objective of evaluating restocking programs, the variability and genetic divergence of three piapara stocks were analyzed using the RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) technique. The first stock belongs to the Aquiculture and Hydrology Station of Duke Energy International (A); the second one belongs to a fish farm in the city of Rolândia (B); and the third to the River Restocking Program of Paraná (C). The ten primers used for RAPD produced 105 polymorphic loci, conferring a polymorphism of 98.1% for the three evaluated stocks. Polymorphic loci percentage and Shannon index were higher for stock A. However, all values were high, indicating high intrapopulation diversity. The Gst values indicate a low genetic variation between A x B stocks and a moderate differentiation among the others. The Nm was higher between A x B stocks. Genetic distance and the dendrogram indicate that A x B stocks are genetically less distant.
Recentemente a produção aquícola brasileira tem apresentado grande progresso. Dentre as espécies nativas cultivadas no Brasil, a piapara (Leporinus elongatus) tem sido amplamente preconizada. Com objetivo de avaliar os programas de repovoamento, foram analisadas a variabilidade e a divergência genética de três estoques de piapara com a técnica de RAPD (Random Amplified Polymorphic). O primeiro estoque pertence à Estação de Aquicultura e Hidrologia da Duke Energy International (A); o segundo, à piscicultura de Rolândia (B) e o terceiro, ao Programa de Repovoamento dos Rios do Paraná (C). Os dez primers para RAPD utilizados produziram 105 fragmentos polimórficos, conferindo um polimorfismo de 98,1% para os três estoques avaliados. A porcentagem de locos polimórficos e índice de Shannon foi superior para o estoque A. Porém, todos valores foram elevados, indicando alta diversidade intrapopulacional. Os valores de