Estudo citogenético e molecular em Parodontidae (Teleostei: Characiformes) : identificação de nova espécie

Abstract

Resumo: Parodontidae é um grupo de peixes neotropicais, constituído por três gêneros: Parodon; Apareiodon e Saccodon. Esta família conta com 32 espécies válidas distribuídas na América do Sul e parte do Panamá, exceto nas bacias costeiras do Atlântico Sul, Patagônia e canal do rio Amazonas. Neste grupo, seus representantes são distinguidos morfologicamente por poucos e sutis caracteres diagnósticos. O número diploide tem sido conservado de 54 cromossomos entre os Parodontidae. No entanto, nestes peixes, a origem e a diferenciação dos cromossomos sexuais heteromórficos têm sido descritas, proporcionando avanços no entendimento da evolução cariotípica. Com uso da pintura cromossômica W específica foram determinadas espécies sem cromossomos sexuais diferenciados, espécies com proto cromossomos sexuais e, espécies com sistemas de cromossomos sexuais heteromórficos ZZ/ZW e ZW1W2. Aliado aos cromossomos sexuais, a distribuição dos DNAs repetitivos nos genomas dos parodontídeos tem proporcionado diferenciação cariotípica. Já a morfologia similar das espécies tem gerado dúvidas taxonômicas e para a descrição de espécies. Neste sentido, estudos que integraram características morfológicas, citogenéticas e de DNA Barcode proporcionaram uma melhor condição para entendimento das relações filogenéticas entre as espécies de Parodontidae. Este estudo teve por objetivo entender a diferenciação cariotípica e identificar se Apareiodon sp., coletado no rio Aripuanã, bacia Amazônica, corresponde a uma espécie não descrita em Parodontidae. Os dados de morfologia externa para Apareiodon sp. são similares às espécies A. vittatus, A. piracicabae e A. affinis. Contudo, as nadadeiras de Apareiodon sp. apresentam borda final enegrecida, o que não ocorre nas demais espécies. Na citogenética, o 2n = 54 cromossomos, fórmula cariotípica de 50 m/sm + 4 st, NF = 108 em ambos os sexos foi comum a outras espécies do gênero. Entretanto, um sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW foi diagnosticado e, marcadores cromossômicos em localizações diferenciadas tornam o cariótipo de Apareiodon sp. exclusivo entre os Parodontidae. A análise filogenética e de genética de populações identificaram ramos com alto valor de suporte, sem introgressão e permitiram identificar Apareiodon sp. (rio Aripuanã) como uma unidade taxonômica molecular operacional. O conjunto de todos os resultados permitiram afirmar que Apareiodon sp. do rio Aripuanã apresenta isolamento do fluxo gênico às espécies congenéricas e corresponde à uma espécie não descrita no grupo. Palavras-chave: Apareiodon. rio Aripuanã. evolução cromossômica. DNA barcode.

Abstract: Parodontidae is a group of Neotropical fishes consisting of three genera: Parodon, Apareiodon and Saccodon. This family has 32 valid species distributed in South America and part of Panama, except in the coastal basins of the South Atlantic, Patagonia and the channel of the Amazon river. In this group, their representatives are distinguished morphologically by a few subtle diagnostic characters. The diploid number has been conserved of 54 chromosomes among the Parodontidae. However, in these fish, the origin and differentiation of sex chromosomes morphologically have been described, providing advances in the understanding of karyotype evolution. With specific W chromosome painting, we determined species without differentiated sex chromosomes, species with proto sex chromosomes and species with heteromorphic sex chromosomes ZZ/ZW and ZW1W2. Allied to the sex chromosomes, the distribution of the repetitive DNAs in the genomes of the parodontids has provided karyotypic differentiation. The similar morphology of the species has generated taxonomic doubts and for the description of species. In this sense, studies that integrated morphological, cytogenetic and DNA Barcode characteristics provided a better condition for understanding phylogenetic relationships among Parodontidae species. This study aimed to understand the karyotype differentiation and to identify if Apareiodon sp., collected in the Aripuanã river, Amazon basin, corresponds to a species not described in Parodontidae. The external morphology data for Apareiodon sp. are similar to the species A. vittatus, A. piracicabae and A. affinis. However, the fins of Apareiodon sp. present blackened end border, which does not occur in the other species. In cytogenetics, 2n = 54 chromosomes, karyotype formula of 50 m/sm + 4 st, NF = 108 in both sexes was common to other species of the genus. However, a ZZ/ ZW sex chromosome system was diagnosed, and chromosomal markers at differentiated locations make the karyotype of Apareiodon sp. unique among the Parodontidae. The phylogenetic and population genetic analysis identified branches with high support value, without introgression and allowed to identify Apareiodon sp. (Aripuanã river) with an operational molecular taxonomic unit. The set of all the results allowed to affirm that Apareiodon sp. of the Aripuanã river presents isolation of the gene flow to the congeneric species and corresponds to a species not described in the group. Keywords: Apareiodon. Aripuanã river. chromosomal evolution. DNA barcode.