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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.41.2006.tde-19092007-160629
Document
Author
Full name
Riviane Garcez da Silva
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2006
Supervisor
Committee
Toledo, Lurdes Foresti de Almeida (President)
Matioli, Sergio Russo
Oliveira, Claudio de
Title in Portuguese
Análise da estrutura genética populacional do curimbatá (Prochilodus lineatus, Characiformes: Prochilodontidae) na região da bacia do Rio Grande, SP.
Keywords in Portuguese
Prochilodus lineatus
Estrutura populacional
Manejo pesqueiro
Abstract in Portuguese
O curimbatá (Prochilodus lineatus) é uma espécie de importância comercial na pesca continental brasileira, especialmente na região da bacia do Rio Grande. Diversos estudos foram realizados com o curimbatá nesta região, incluindo os de delimitação populacional. Desde então, a região passou por alterações ambientais causadas pela construção de diversas barragens, impossibilitando migrações a montante, essenciais para a reprodução de P. lineatus. O presente estudo teve como objetivo verificar o impacto das barragens, sob o ponto de vista genético, na população de curimbatá da bacia do Rio Grande. Para tanto, foi utilizada a técnica de PCR-RFLP do fragmento entre os genes ND2 e CO1 e também da região controle, ambos do mtDNA, com 10 e 15 enzimas de restrição, respectivamente. Foram realizadas coletas em nove localidades entre barragens que não possuíam escadas para a migração de peixes. As localidades são: no Rio Grande - Cardoso, Colômbia, Conceição das Alagoas, Igarapava, Pedregulho e São João Batista do Glória; no Rio Mogi-Guaçu - Pirassununga e Espírito Santo do Pinhal; e no Rio Pardo - Jaborandi. Os resultados obtidos na análise do fragmento ND2-CO1 com três amostras, sendo uma de cada rio, não evidenciaram divergência significativa. Os índices de diversidade genética (haplotípica e nucleotídica) observados foram baixos, quando comparados com outras espécies de peixes. Estes resultados são condizentes com o esperado para seqüências conservadas, por isso, optou-se pela análise de uma região mais variável, como a região controle do mtDNA. Os resultados obtidos para a região controle (Fst, distribuição de Monte Carlo, teste exato e AMOVA) evidenciaram divergência significativa entre a amostra de Jaborandi e as demais, este fato pode ser devido a uma sub-estruturação populacional, ou a um erro de identificação da localidade de coleta. As outras amostras evidenciaram que, em geral, fazem parte de uma única população sob o ponto de vista genético. Não foi observada estruturação por distância, já que não houve correlação entre a distância genética e a distância geográfica. Os índices de diversidade (nucleotídica e haplotípica) são considerados de altos a moderados, sendo que os maiores foram obtidos para as amostras localizadas em trechos onde ainda há características naturais da bacia. A presença de poucos haplótipos amplamente distribuídos e internos na rede de haplótipos e de diversos haplótipos raros localizados perifericamente na rede, são um indício de expansão populacional recente. A expansão foi averiguada, também, com testes de neutralidade e gráficos de distribuição mismatch. O tempo de expansão foi calculado em 238 mil anos, que corresponde ao Pleistoceno Médio, época de grandes mudanças climáticas na América do Sul. Em conclusão, as alterações ambientais provocadas pelas barragens não geraram, a curto prazo, diferenças significativas entre as amostras estudadas, assim como parecem não estar diminuindo a variabilidade genética do curimbatá, quando comparada com a de populações naturais de outros rios. A divergência obtida para Jaborandi deve ser melhor estudada, mas parece refletir ausência de fluxo anterior à construção das barragens. O objetivo pretendido é o de apresentar um parâmetro de comparação para estudos futuros, especialmente aqueles que enfoquem o monitoramento da variabilidade genética do curimbatá. Estudos de longo prazo devem ser realizados no intuito de auxiliar o manejo pesqueiro do curimbatá, inclusive em programas de repovoamento.
Title in English
Analysis of population genetic structure of Prochilodus lineatus (Teleostei, Characiformes, Prochilodontidae) in the Rio Grande basin, São Paulo, Brazil
Keywords in English
Prochilodus lineatus
Fishery management
Population structure
Abstract in English
Prochilodus lineatus has a commercial importance in the Brazilian freshwater fishing, especially in the Rio Grande basin. Several studies have been done with P. lineatus in this area, including those delimiting populations. Since then, the Rio Grande basin has been changed due to environmental impacts caused by construction of several dams. The most expressive impact for this population of P. lineatus was the impossibility of upstream migration, essential for its reproduction. The present study aimed at genetically verifying the impact of dams in the population of P. lineatus from Rio Grande basin. The PCR-RFLP method was used in mitochondrial DNA fragments ND2-CO1 and control region, with 10 and 15 restriction enzymes, respectively. Nine samples colected between dams with no fish ladders were analyzed: in Rio Grande - Cardoso, Colômbia, Conceição das Alagoas, Igarapava, Pedregulho e São João Batista do Glória; in Rio Mogi-Guaçu - Pirassununga e Espírito Santo do Pinhal; and in Rio Pardo – Jaborandi. Analysis results of the ND2-CO1 fragment with three samples, one from each river, did not show significant divergence. Values of haplotype and nucleotide diversity were low when compared to other fish species. These results are expected for conserved sequences, so analysis of a more variable region, such as the control region, was chosen. Results of the control region (Fst, Monte Carlo distribution, exact test and AMOVA) showed a significant divergence between Jaborandi sample and the others. This could be due to a population structure, or to an error in the locality identification. The other samples seem to be part of a single population. Isolation by distance was not verified since there is no correlation between genetic and geographic distances. Values of haplotype and nucleotide diversity ranged from high to moderate, with the highest values found in samples from localities where natural features of the basin still exist. Presence of few and widely distributed haplotypes internally in the haplotype net, and the occurrence of several other rare haplotypes distributed peripherically in the haplotype net, are typical of a recent population expansion. The expansion was also verified in neutrality tests and mismatch distribution. The calculated expansion time is 238 thousands of years that correspond to the Median Pleistocene, a period of great climatic changes in South America. In conclusion, the environmental changes caused by dams did not generate significant differences among the analyzed samples, in a short-term, and did not seem to be decreasing the genetic variability of P. lineatus, when compared to other natural populations. Divergence obtained for Jaborandi should be better studied, but seems to reflect the absence of gene flow prior to the construction of dams. These work intents to present a comparative parameter for future studies, especially those monitoring the genetic variability of P. lineatus. Longterm studies must be conducted to help fisheries management of P. lineatus, including restock programs.
 
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Riviane_Silva.pdf (4.80 Mbytes)
Publishing Date
2007-09-27
 
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