Filogenia molecular dos anostomidae e filogeografia das espécies com cromossomos sexuais ZZ/ZW do gênero Leporinus

• Main Author: Malaver, Jorge Luis Ramirez
• Other Authors: Galetti Júnior, Pedro Manoel
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2017
• Subjects: Filogenia molecular; Anostomidae; Leporinus; DNA Barcode; Filogeografia; Molecular phylogeny; Phylogeography; OUTROS
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8465

Submitted by Alison Vanceto ([e-mail]) on 2017-02-01T10:30:20Z No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) === Approved for entry into archive by Camila Passos ([e-mail]) on 2017-02-01T10:36:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) === Approved for entry into archive by Camila Passos ([e-mail]) on 2017-02-01T10:39:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) === Made available in DSpace on 2017-02-01T10:40:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 === Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) === Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) === The family Anostomidae has approximately 150 species, belonging to 14 genera. Several attempts to define the subfamilies were unsuccessful. Within the family, the Leporinus genus is the most specious (approx. 90 valid species). A ZZ/ZW sex chromosomes system has been described for seven species of Leporinus, which would constitute a monophyletic group. Another ZW sex chromosomes system has been described only for Leporinus geminis. The ZW Leporinus species presents an interesting distribution, being distributed in almost every major South American basins. The aim of this study was to reconstruct the phylogenetic relationships of family Anostomidae and several species of Leporinus genus. Also, evaluate the monophyly of species with ZZ/ZW sex chromosomes, as well as de novo origin of the sex chromosomes described for Leporinus geminis. Additionally, It will be evaluated the functionality of the DNA barcodes for the family Anostomidae. Another aim was to evaluate the phylogeographic distribution pattern of ZZ/ZW Leporinus species. For the barcode was analyzed the Cytochrome Oxidase subunit I of 430 individuals (122 lineages). Distance analyzes were performed using the K2P model. For the molecular phylogeny were amplified two mitochondrial genes (Cytochrome B and Cytochrome Oxidase I) and three nuclear markers (recombination activating gene 1 and 2, and Myosin, heavy chain 6, cardiac muscle, alpha gene) from 104 lineages (69 nominal species). Phylogenetic trees were constructed using methods of maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian species tree. For the phylogeographic analysis, was constructed a calibrated tree, including the 15 recovered linages for the ZW group. The dataset was calibrated using the rise of the Eastern Cordillera, about 12 million years ago. The DNA barcode is a powerful tool for the linage identification of the family Anostomidae. The average intraspecific distance was 0.106%. The lowest interspecific distance was 0.479%. The genetic distances founded show that the threshold to separate lineages is lower than traditionally suggested for fishes (1% and 2%). The family Anostomidae is monophyletic, being found twenty-two clades within it. The subfamilies Anostominae sensu Winterbottom (1980) and Leporellinae were recovered as valid, while a more inclusive Leporininae has to be redescribed. The Leporinus genus was recovered as paraphyletic, requiring several taxonomic changes. The ZZ/ZW Leporinus species were recovered as a monophyletic group. Sex chromosomes of Leporinus geminis were confirmed as an evolutionary convergence. The evolutionary history of ZZ/ZW Leporinus species proved to be complex. The lineage speciation of the proto-Amazon-Orinoco was given by paleogeographic processes, while the lineage diversification in the Eastern Brazilian Shield was predominantly hydrogeological and by dispersion through paleo-basins in low sea level period. === A família Anostomidae possui aproximadamente 150 espécies, distribuídas em 14 gêneros. Diversas tentativas de delimitar as subfamílias não têm tido muito sucesso. Na família o gênero Leporinus é o mais especioso (aprox. 90 espécies válidas). Um sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW foi descrito para sete espécies de Leporinus, que formariam um grupo monofilético. Outro sistema de cromossomos sexuais ZW foi descrito unicamente para Leporinus geminis. As espécies de Leporinus com cromossomos ZW apresentam uma interessante distribuição, estando distribuídas praticamente em todas as grandes bacias hidrográficas sul-americanas. O intuito do estudo é reconstruir as relações filogenéticas da família Anostomidae e das distintas espécies do gênero Leporinus. Avaliar a monofilia do grupo de espécies com cromossomos sexuais ZZ/ZW, assim como a origem de novo dos cromossomos sexuais descritos para Leporinus geminis. Será avaliada também a funcionalidade dos códigos de barras de DNA para as espécies da família Anostomidae. Outro objetivo será avaliar o padrão de distribuição filogeográfica das espécies do gênero Leporinus que possuem sistemas de cromossomos sexuais ZZ/ZW. Para o barcode foi analisado o Citocromo oxidase I de 430 indivíduos (122 linhagens). Foram realizadas análises de distância, usando o modelo K2p. Para a filogenia molecular foram amplificados dois genes mitocondriais (Citocromo B e Citocromo oxidase I) e três nucleares (o gene de ativação da recombinação 1 e 2 e a cadeia pesada 6 da miosina, isoforma alfa do músculo cardíaco) para 104 linhagens (69 espécies nominais). Foram construídas árvores filogenéticas usando os métodos de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e bayesian species tree. Para a análise filogeográfica, construiu-se uma árvore calibrada, incluídos as 15 linhagens recuperadas para o grupo ZW. O evento de calibração foi o surgimento da Cordilheira Oriental há 12 Milhões de anos. O DNA barcode é uma ferramenta eficiente para a identificação das linhagens da família Anostomidae. A média da distância intraespecífica foi de 0,106%. O menor valor de distância interespecífica foi de 0,479%. As distâncias genéticas encontradas mostram que o limiar para separar linhagens é mais baixo que os sugeridos para peixes (1% ou 2%). A família Anostomidae é monofilética, sendo encontrados vinte e dois clados dentro dela. As subfamílias Anostominae sensu Winterbottom (1980) e Leporellinae foram recuperadas como válidas, enquanto que um mais abrangente Leporininae precisa ser redescrito. O gênero Leporinus foi recuperado como parafilético, sendo necessárias várias mudanças taxonômicas. As espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW foram recuperadas dentro de um grupo monofilético. Os cromossomos sexuais de Leporinus geminis foram confirmados como uma convergência evolutiva. A história evolutiva das espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW mostrou-se complexa. Sendo que a especiação na linhagem do proto-Amazonas-Orinoco foi dada por processos paleogeográficos, enquanto que o processo de diversificação na linhagem do leste do Escudo Brasileiro foi predominantemente hidrogeológico e por dispersão por meio de paleo-bacias no período de baixo nível do mar.