Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T11:03:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 703389 bytes, checksum: 1197f7672503105fdcb75cdd0aca1d60 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T11:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 703389 bytes, checksum: 1197f7672503105fdcb75cdd0aca1d60 (MD5) Previous issue date: 2004-06-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Foram realizados estudos citogenéticos em três espécies pertencentes à subfamília Tetragonopterinae, provenientes de seis localidades na bacia do rio Doce. Astyanax fasciatus apresentou 2n=50 (4m+14sm+34a) e um par de cromossomos com regiões organizadoras do nucléolo, sugerindo se tratar de uma nova espécie, por apresentar um cariótipo diferente aos indicados para a espécie até o momento. As populações de Astyanax scabripinnis apresentaram 2n=50 (4m+10sm+20st+16a) no rio Casca, 2n=50 (4m+12sm+18st+16a) no rio Das Pacas e 2n=48 (8m+20sm+14st+6a) no rio Turvo e respectivamente um, três e dois pares cromossômicos portadores de regiões organizadoras do nucléolo, confirmando a extensa variabilidade cariotípica existente nesse complexo de espécies na região neotropical. Os resultados de Astyanax bimaculatus confirmam a estabilidade cariotípica característica da espécie, apresentando 2n=50 (14m+22sm+6st+8a) no rio Turvo e rio Piranga e 2n=50 (14m+24sm+4st+8a) no rio Santo Antônio. Os resultados sugerem que a bacia do rio Doce tem sido um cenário de evolução cariotípica independente para as espécies do gênero Astyanax. / Three species of Tetragonopterinae from six locales in the rio Doce basin were subject to cytogenetic analyses. Astyanax fasciatus showed a diploid number of 2n=50 (4m+14sm+18st+14a) and one pair of NOR-bearing chromosomes, this unique karyotype suggests that this population represents a new species within the A. fasciatus species complex. Populations of Astyanax scabripinnis were 2n=50 (4m+10sm+20st+16a) in rio Casca, 2n=50 (4m+12sm+34a) in rio das Pacas, and 2n=48 (8m+20sm+14st+6a) in rio Turvo, while chromosome bearing pairs varied from one, three and two for each population, showing high levels of variation characteristic of this species complex elsewhere in the Neotropical region. Patterns of variation in Astyanax bimaculatus indicated stability of diploid number 2n=50 (14m+22sm+6st+8a) in the Turvo and Piranga rivers, and 2n=50 (14m+24sm+4st+8a) in rio Santo Antônio. The results suggest that the rio Doce basin has been a scenario of independent karyotypic evolution for fish populations of the genus Astyanax.

Thesis (Ph. D.)--Marshall University, 2003. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains p. xi, 86 p. including illustrations. Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 80-86).

Abridgment of thesis--New York University. / Bibliography: p. 96-100.

Thesis--New York University. / Bibliography: p. 109-112.

Inaug. _ Diss.: Philosophisch-historische Fakultät: Basel: 1974. _ Notes bibliogr.

O gênero Astyanax é um dos mais especiosos da ordem Characiformes. Suas mais de 100 espécies distribuemse por praticamente toda a região Neotropical e habitam os mais diversos ambientes, como regiões montanhosas, trechos lóticos e leitos de rios, porções lênticas ou lagunares e nascentes. Durante cerca de trinta anos estes peixes têm sido alvo de estudos cromossômicos, que os caracterizaram como um grupo com grande diversidade citogenética. Recentemente, o advento de técnicas de citogenética molecular e de estudos empregando marcadores de DNA tem produzido novos dados sobre a biologia evolutiva do grupo, e possibilitado a revisitação de antigos problemas do gênero, como sua difícil classificação taxonômica. No presente trabalho buscouse a caracterização citogenética e a análise de segmentos do mtDNA (seqüências parciais das regiões dos genes ND2 e ATPase6/8) de diferentes espécies e populações de Astyanax, com a finalidade de contribuir para o reconhecimento de padrões e processos evolutivos no gênero. Foram analisados exemplares provenientes das bacias hidrográficas dos rios São Francisco, Tietê, Paranapanema, MogiGuaçu, Iguaçu, Paraíba do Sul, Ribeira de Iguape e Guapimirim. Os resultados forneceram panoramas filogeográficos e estabeleceram relações evolutivas entre as espécies analisadas, utilizando dados associados de duas classes diferentes de marcadores genéticos. Através da aplicação de técnicas citogenéticas clássicas e moleculares são apresentados dados cariotípicos de A. altiparanae, A. aff. bimaculatus, A. bockmanni, A. aff. fasciatus, A. hastatus, A. mexicanus e A. ribeirae. Nos estudos filogenéticos foram utilizadas, adicionalmente às seqüências das espécies acima citadas, dados provenientes de Astyanax sp.B, A. giton, A. intermedius, A. lacustris, A. aff. scabripinnis, Bryconamericus iheringii, Mimagoniatis microlepis e Roeboides occidentalis. Foram ainda incluídas nas análises seqüências do mtDNA de haplótipos diferentes de A. mexicanus e A. bimaculatus retirados da literatura. Para as diferentes populações amostradas dos grupos A. altiparanae, A. aff. bimaculatus e A. aff. fasciatus, foram efetuadas análises filogeográficas associadas a dados cromossômicos. As análises cromossômicas e moleculares do sistema de drenagem do Leste e de bacias circunvizinhas apresentadas no presente trabalho forneceram dados adicionais para o entendimento da biologia evolutiva do gênero Astyanax. iv Outra contribuição do presente estudo foi a inferência das relações evolutivas de algumas das mais bem estudadas espécies do gênero Astyanax, que a despeito da sua importância ecológica e de constituírem um modelo para estudos cromossômicos e evolutivos, ainda não apresentam estudos filogenéticos amplos. Ainda, a associação de dados cromossômicos e moleculares forneceu um panorama interessante sobre as relações evolutivas em algumas espécies do gênero, bem como sobre os processos e padrões evolutivos presentes nos Astyanax. / Astyanax is one of the species-richest genera within the order Characiformes. More than 100 representatives are widespread throughout nearly all the Neotropical region, inhabiting an array of environments, such as mountain areas, lotic and lentic river portions, lake systems and headwaters. This fish group has been a target of chromosomal studies for over 30 years, showing a remarkable cytogenetic diversity. Recently, the advances in molecular cytogenetics and DNA marker studies have provided new data about the evolutionary biology in this group, allowing revisiting former issues in species of this genus, such as their problematic taxonomical classification. In the present work, we attempted to obtain a cytogenetic characterization and analyze mtDNA segments (partial sequences of the genes ND2 and ATPase6/8) of different species and populations of Astyanax, in order to identify the evolutionary patterns and processes within the genus. Specimens from São Francisco, Tietê, Paranapanema, Mogi-Guaçu, Iguaçu, Paraíba do Sul, Ribeira de Iguape and Guapimirim hydrographic basins were collected. The results revealed phylogeographic scenarios and enabled us to establish the evolutionary relationships among the analyzed species, by associating data from two distinct classes of genetic markers. Through classic and molecular cytogenetic techniques, we present karyotypic data in A. altiparanae, A. aff. bimaculatus, A. bockmanni, A. aff. fasciatus, A. hastatus, A. mexicanus and A. ribeirae. For the phylogenetic studies, we also used, besides those sequences of the species abovementioned, data from the species Astyanax sp.B, A. giton, A. intermedius, A. lacustris, A. aff. scabripinnis, Bryconamericus iheringii, Mimagoniatis microlepis e Roeboides occidentalis. In the mtDNA analyses, sequences from the mtDNA of A. aeneus, and different haplotypes of A. mexicanus and A. bimaculatus available in the literature were included as well. Phylogeographic analyses coupled with chromosomal data were performed for the distinct populational samples in the groups A. altiparanae, A. aff. bimaculatus and A. aff. fasciatus. Both molecular and chromosomal analyses along Eastern drainage systems and nearby basins carried out in the present work provided additional information to the understanding of the evolutionary biology in the genus Astyanax. Another contribution of the present work refers to the inference on the evolutionary vi relationships in some of the most intensively studied species in the genus Astyanax, that, despite of their ecological importance and their role as a model for chromosomal and evolutionary studies, still lack more complete phylogenetic approaches. Furthermore, the association between chromosomal and molecular data revealed an interesting panorama about the evolutionary relationships in some species of this genus, as well as the evolutionary processes and patterns identified within Astyanax.

Stress can be defined as a condition in which the dynamic equilibrium of the body is disturbed and several studies have demonstrated the action of some corticosteroids modulating stress situations, such as reproduction. However, the role of corticosteroids in fish reproduction can be either positive or deleterious, depending on many variables. In the Astyanax genus, the same stress stimulus can successfully induce the reproduction in Astyanax altiparanae, but not in other species of the same genus. Therefore, the aim of this study was to analyze cortisol and progestogens plasma levels and receptor gene expression in the ovaries of A. altiparanae, a teleost species that successfully reproduce using crowding and water level drawdown as stimulus. Three experimental groups were considered: Stress (high stocking density and water level drawdown); human chorionic gonadotropin (hCG, a positive control); and Saline (a control group). Females were sampled at three different moments of the artificial reproduction experiment, initial, intermediary and at spawning. Indices of spawning performance as, fertilization rate, Gonadosomatic Index (GSI), as well as histological analysis of the ovaries were carried out. 17α-hydroxiprogesterone (17 OHP) and cortisol (CORT) levels were measured in plasma by ELISA. Additionally, the ovarian gene expression of CORT and 17 OHP receptors (CR and PR) were carried out by Real-time quantitative PCR. Females from Stress and hCG groups released a larger volume of eggs when compared with females from the Saline (Control) group. Females from Stress group presented a decrease in GSI and ovaries mass at spawning, and many post ovulatory follicles (POFs) were present in the ovaries after spawning. At the intermediary sampling, plasma levels of CORT increased in females from the Stress group, but not in the hCG and Saline groups. 17 OHP levels did not change during the experiment. PR gene was more expressed in females from hCG group throughout the experiment, but CR gene expression did not change. We suggest a possible role of CORT as an inducing agent in ovulation and/or spawning of A. altiparanae. CR and PR did not seem to be the candidates for triggering ovulation, so the relationship between the derivative of progesterone (17,20DHP) should be deeper studied, as well as the role of CORT and different progestagens in A. altiparanae reproduction / O estresse pode ser definido como uma condição na qual o equilíbrio dinâmico do corpo é perturbado e muitos estudos têm demonstrado a ação de alguns corticosteroides modulando situações de stress, tal como a reprodução. No entanto, o papel dos corticosteroides na reprodução de peixes pode ser positivo ou deletério, dependendo de muitas variáveis. No gênero Astyanax, o mesmo estímulo de estresse pode induzir com sucesso a reprodução em A. altiparanae, mas não em outras espécies do mesmo gênero. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar os níveis de cortisol e progestágenos no plasma e a expressão dos receptores destes esteroides nos ovários de A. altiparanae, espécie de teleósteo que consegue se reproduzir com sucesso usando o aumento da densidade e variação no nível da água como um estímulo. Três grupos experimentais foram considerados: Estresse (alta densidade de estocagem e intenso fluxo de água); Gonadotropina Coriônica Humana (hCG, um controle positivo); e Salina (grupo controle). As fêmeas foram amostradas em três diferentes momentos do experimento de reprodução artificial, inicial, intermediário e na desova. Índices de desempenho de desova como, taxa de fertilização, Índice Gonadossomático (IGS), bem como a análise histológica dos ovários foram considerados. Os níveis de 17α-hydroxiprogesterone (17 OHP) e cortisol (CORT) foram medidos em amostras de plasma por ELISA. Além disso, a expressão de genes de receptores de CORT (CR) e 17 OHP (PR) foram analisadas nos ovários por qPCR. Fêmeas dos grupos Estresse e hCG desovaram um volume maior de ovos quando comparadas às fêmeas do grupo Salina (controle). As fêmeas do grupo Estresse apresentaram também uma redução nos valores do IGS e na massa dos ovários no momento da desova, e muitos folículos pós - ovulatórios estavam presentes nos ovários após a desova. Na amostragem do período intermediário, os níveis plasmáticos de CORT aumentaram nas fêmeas do grupo de Estresse, mas não nos grupos de hCG e Salina. A concentração de 17OHP não se alterou durante o experimento ou entre os grupos. O PR foi mais expresso em fêmeas do grupo hCG ao longo do experimento, e a expressão do CR não se alterou. Sugerimos um possível papel de CORT como um agente indutor na ovulação e / ou de desova de A. altiparanae. No entanto, CR e PR não parecem ser os candidatos para desencadear a ovulação, de modo que a relação entre receptores derivados PR (17,20DHP) devem ser mais profundamente estudados, bem como a efetiva ação de CORT e diferentes progestágenos na reprodução de A. altiparanae

A ecotoxicologia emergiu como uma necessidade de avaliar e mitigar os impactos antrópicos no ambiente natural e nas comunidades viventes no local, utilizando uma gama de experimentos em campo e em laboratório. Dentre as diversas áreas estudadas a reprodução é um dos processos que podem ter seu desempenho diminuído devido à ação antrópica, sendo assim importante seu estudo na ecotoxicologia. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do ambiente impactado nos processos fisiológicos associados à maturação oocitária em fêmeas de Astyanax fasciatus. Fêmeas de A. fasciatus foram coletadas entre 2012 e 2014 e machos (como indicadores da presença de compostos estrogênicos) entre 2013 a 2014, com duas coletas a cada estação do ano em dois reservatórios, Ponte Nova (referência) e Billings (impactado). Amostras de água e sedimento foram também coletadas nos mesmos pontos para análise dos parâmetros físicos e químicos. Estes resultados foram comparados com a resolução CONAMA/357 e calculado o coeficiente de risco. Para ambos os sexos foram analisadas a expressão gênica da vitelogenina e do receptor de estradiol, a concentração plasmática de vitelogenina e estradiol. Foram também realizadas as análises de fecundidade relativa e absoluta, histologia das gônadas, assim como o cálculo dos índices gonadossomático e hepatossomático, apenas nas fêmeas. O coeficiente de risco mostrou que o reservatório Billings apresenta um alto risco para os metais e dos compostos orgânicos. Foram observados valores elevados na concentração plasmática de estradiol e expressão de vitelogenina em machos deste reservatório, na primavera de 2013, assim como foram observados valores mais elevados de fecundidade relativa e absoluta nas fêmeas, no inverno e primavera deste mesmo ano, em comparação com os animais do reservatório referência (Ponte Nova). Esses resultados sugerem que no inverno e primavera de 2013, os poluentes como os aqui analisados e outros aqui não detectados, podem ter interferido na reprodução em A. fasciatus do reservatório Billings. No entanto, é necessário destacar que essas alterações podem, em dado momento, prejudicar o processo de maturação oocitária, sendo então importante monitorar e realizar mais estudos de análise de risco ambiental no reservatório / The ecotoxicology has arisen as a need to evaluate and mitigate the anthropic impacts in wild environmental and in the local communities, using several bioassays and wild experiments. Among the several studied areas, the reproduction is a process that can have its performance reduced due to the anthropic impacts, showing the importance of studying these processes in ecotoxicologydy. The aim of this study was to evaluate the influence of the impaired environmental in the physiological processes associated with oocyte maturation of Astyanax fasciatus females. Astyanax fasciatus females were sampled between 2012 and 2014 and males (as indicators of the presence of estrogenic compounds) from 2013 to 2014, with two samplings at each season, in two reservoirs, Ponte Nova (reference) and Billings (impacted). Sediments and water were sampled in the same sites to evaluate the chemical and physical parameters. The results of the analysis were compared with the CONAMA/357 guidelines and the hazard risk was calculated. The gene expression of vitellogenin and estradiol receptor, vitellogenin and estradiol plasma level were performed in males and females. The relative and absolute fecundity, gonad histology, gonadosomatic and hepatosomatic index were evaluated only in females. The hazard risk at Billings reservoir was high for organic compounds and metals. Estradiol levels and vitellogenin gene expression were higher in males sampled in Billings in the spring/2013, as well as the relative and absolute fecundity, that were higher in the winter and spring of the same year, when compared with the animals from the reference site (Ponte Nova). These outcomes suggest that during winter and spring of 2013 the pollutants, as analyzed in this study, as well as others that were not detected, may have interfered in the reproductive process of A. fasciatus at Billings reservoir. However, it is necessary to observe that these alterations might, at a given time, impair the oocyte maturation process, being important to monitor and accomplish additional studies of the environmental risk assessment at Billings reservoir

O gênero Astyanax é um dos mais especiosos da ordem Characiformes. Suas mais de 100 espécies distribuemse por praticamente toda a região Neotropical e habitam os mais diversos ambientes, como regiões montanhosas, trechos lóticos e leitos de rios, porções lênticas ou lagunares e nascentes. Durante cerca de trinta anos estes peixes têm sido alvo de estudos cromossômicos, que os caracterizaram como um grupo com grande diversidade citogenética. Recentemente, o advento de técnicas de citogenética molecular e de estudos empregando marcadores de DNA tem produzido novos dados sobre a biologia evolutiva do grupo, e possibilitado a revisitação de antigos problemas do gênero, como sua difícil classificação taxonômica. No presente trabalho buscouse a caracterização citogenética e a análise de segmentos do mtDNA (seqüências parciais das regiões dos genes ND2 e ATPase6/8) de diferentes espécies e populações de Astyanax, com a finalidade de contribuir para o reconhecimento de padrões e processos evolutivos no gênero. Foram analisados exemplares provenientes das bacias hidrográficas dos rios São Francisco, Tietê, Paranapanema, MogiGuaçu, Iguaçu, Paraíba do Sul, Ribeira de Iguape e Guapimirim. Os resultados forneceram panoramas filogeográficos e estabeleceram relações evolutivas entre as espécies analisadas, utilizando dados associados de duas classes diferentes de marcadores genéticos. Através da aplicação de técnicas citogenéticas clássicas e moleculares são apresentados dados cariotípicos de A. altiparanae, A. aff. bimaculatus, A. bockmanni, A. aff. fasciatus, A. hastatus, A. mexicanus e A. ribeirae. Nos estudos filogenéticos foram utilizadas, adicionalmente às seqüências das espécies acima citadas, dados provenientes de Astyanax sp.B, A. giton, A. intermedius, A. lacustris, A. aff. scabripinnis, Bryconamericus iheringii, Mimagoniatis microlepis e Roeboides occidentalis. Foram ainda incluídas nas análises seqüências do mtDNA de haplótipos diferentes de A. mexicanus e A. bimaculatus retirados da literatura. Para as diferentes populações amostradas dos grupos A. altiparanae, A. aff. bimaculatus e A. aff. fasciatus, foram efetuadas análises filogeográficas associadas a dados cromossômicos. As análises cromossômicas e moleculares do sistema de drenagem do Leste e de bacias circunvizinhas apresentadas no presente trabalho forneceram dados adicionais para o entendimento da biologia evolutiva do gênero Astyanax. iv Outra contribuição do presente estudo foi a inferência das relações evolutivas de algumas das mais bem estudadas espécies do gênero Astyanax, que a despeito da sua importância ecológica e de constituírem um modelo para estudos cromossômicos e evolutivos, ainda não apresentam estudos filogenéticos amplos. Ainda, a associação de dados cromossômicos e moleculares forneceu um panorama interessante sobre as relações evolutivas em algumas espécies do gênero, bem como sobre os processos e padrões evolutivos presentes nos Astyanax. / Astyanax is one of the species-richest genera within the order Characiformes. More than 100 representatives are widespread throughout nearly all the Neotropical region, inhabiting an array of environments, such as mountain areas, lotic and lentic river portions, lake systems and headwaters. This fish group has been a target of chromosomal studies for over 30 years, showing a remarkable cytogenetic diversity. Recently, the advances in molecular cytogenetics and DNA marker studies have provided new data about the evolutionary biology in this group, allowing revisiting former issues in species of this genus, such as their problematic taxonomical classification. In the present work, we attempted to obtain a cytogenetic characterization and analyze mtDNA segments (partial sequences of the genes ND2 and ATPase6/8) of different species and populations of Astyanax, in order to identify the evolutionary patterns and processes within the genus. Specimens from São Francisco, Tietê, Paranapanema, Mogi-Guaçu, Iguaçu, Paraíba do Sul, Ribeira de Iguape and Guapimirim hydrographic basins were collected. The results revealed phylogeographic scenarios and enabled us to establish the evolutionary relationships among the analyzed species, by associating data from two distinct classes of genetic markers. Through classic and molecular cytogenetic techniques, we present karyotypic data in A. altiparanae, A. aff. bimaculatus, A. bockmanni, A. aff. fasciatus, A. hastatus, A. mexicanus and A. ribeirae. For the phylogenetic studies, we also used, besides those sequences of the species abovementioned, data from the species Astyanax sp.B, A. giton, A. intermedius, A. lacustris, A. aff. scabripinnis, Bryconamericus iheringii, Mimagoniatis microlepis e Roeboides occidentalis. In the mtDNA analyses, sequences from the mtDNA of A. aeneus, and different haplotypes of A. mexicanus and A. bimaculatus available in the literature were included as well. Phylogeographic analyses coupled with chromosomal data were performed for the distinct populational samples in the groups A. altiparanae, A. aff. bimaculatus and A. aff. fasciatus. Both molecular and chromosomal analyses along Eastern drainage systems and nearby basins carried out in the present work provided additional information to the understanding of the evolutionary biology in the genus Astyanax. Another contribution of the present work refers to the inference on the evolutionary vi relationships in some of the most intensively studied species in the genus Astyanax, that, despite of their ecological importance and their role as a model for chromosomal and evolutionary studies, still lack more complete phylogenetic approaches. Furthermore, the association between chromosomal and molecular data revealed an interesting panorama about the evolutionary relationships in some species of this genus, as well as the evolutionary processes and patterns identified within Astyanax.

Thesis (M.S.)--Bowling Green State University, 2008. / Document formatted into pages; contains ix, 72 p. : ill. Includes bibliographical references.