Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2667.pdf: 1236621 bytes, checksum: 9702ce62be0433e7639201366d6444aa (MD5) Previous issue date: 2009-06-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Species of the fraterculus group are associated to the biggest damages to fruit crops due to the fact that they attack indiscriminately green and ripe fruits, making them pests of great economic importance. These species are hard to tell apart, even showing some potential criptic species. The understanding of the populational structure and biology of this species group is of paramount importance to strategies of management and control of these pests. Here, we investigate variation on the gene yolk em 37 individuals sampled throughout the species distribution in Brazil seeking to better understand the populational structure of this species group in Brazil. Our data indicated existence of recombination, which lead us to analyze three different regions in the gene, 5 , mid, and 3 . These regions show high levels of nucleotide diversity intra and interspecifically for all three gene regions investigated. The use of Nested Clade Phylogenetic Analysis independently used on these regions indicate two main results that occurred more than one throughout our analyses. The first is a range expansion from north-NE populations towards the south, mostly related to specimens of Anastrepha fraterculus. The second common event, detected eight times, is restricted gene flow with isolation by distance (IBD). Dating of such events indicated that they are temporarily congruent which might indicate that the lack of IBD in other levels of the analysis might be caused either by sampling limitations or an excess of local gene flow that tampers out as we move farther in space. Our results of the gene yolk have provided us with a better understanding of the levels of local variation of this marker of for the species that may help us determine the evolutionary processes that shaped the species group current distribution. / Espécies do grupo fraterculus estão relacionadas com os maiores danos a culturas de frutas carnosas por atacar frutos verdes e maduros indistintamente, o que as torna pragas de grande importância econômica. Contudo, estas espécies são de difícil distinção, com a existência potencial de diversas espécies crípticas. Dessa forma, o entendimento da biologia e, particularmente, da estrutura populacional desses insetos-praga tem grande importância para o desenvolvimento de novas estratégias de manejo. Neste trabalho, investigamos a variação no gene yolk em 37 indivíduos ao longo da distribuição do grupo no Brasil para conhecermos melhor o padrão estrutural das espécies do grupo fraterculus. Os dados indicam a existência de recombinação, de forma que analisamos a região amplificada separadamente por regiões distintas: 5 , mid e 3 . Análises de polimorfismos nestas regiões apontaram para altos valores de diversidade nucleotídicas intra e interespecíficas para as três regiões gênicas em questão, sendo estes valores maiores para a região 3 . A metodologia da Análise dos Clados Aninhados (NCPA) foi utilizada para inferências de possíveis relações entre a configuração das redes haplotípicas com o padrão de distribuição geográfica considerando estas três regiões distintas. Através do uso desta metodologia, observamos dois eventos principais que podem estar influenciando a distribuição das espécies do grupo fraterculus no território nacional. A primeira inferência refere-se à expansão populacional no sentido Centro-Sul do Brasil, referente preferencialmente à espécie Anastrepha fraterculus. O segundo evento de inferência indica fluxo gênico restrito com isolamento por distância ao longo da distribuição global dos espécimes amostrados. A datação destes eventos indica uma congruência temporal, o que pode indicar que a não ocorrência de fluxo gênico em clados inferiores possa estar associado a restrições amostrais, uma vez que nossa amostragem é de fato restrita. Além disso, em populações mais próximas, o fluxo gênico pode estar ocorrendo com freqüência suficiente para promover a homogeneização genética das populações. Os resultados obtidos mediante a análise das seqüências do gene yolk nos permitiu um melhor conhecimento àcerca dos níveis de variação referentes a esse marcador, bem como determinar os processos que possam estar envolvidos no padrão de distribuição atual das espécies do grupo fraterculus no território nacional.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-05-22T12:42:04Z No. of bitstreams: 1 DissDMRG.pdf: 6251788 bytes, checksum: 7ef11e629010aba06934d05d8113712d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-23T20:34:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDMRG.pdf: 6251788 bytes, checksum: 7ef11e629010aba06934d05d8113712d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-23T20:34:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDMRG.pdf: 6251788 bytes, checksum: 7ef11e629010aba06934d05d8113712d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T19:41:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDMRG.pdf: 6251788 bytes, checksum: 7ef11e629010aba06934d05d8113712d (MD5) Previous issue date: 2016-05-02 / 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) / This dissertation is divided into three chapters. In the first chapter, we provide a concise literature review that discusses key theoretical concepts, the rationale, and main objectives outlined for this study. The second chapter investigates the molecular evolution of the gene family of odor receptors (ORs) identified in the transcriptomes of two species of fruit flies of great economic importance: Anastrepha fraterculus and A. obliqua. The results showed a high percentage of average identities between ORs from these species, as well as recent gene expansions with signs of positive selection. A comparison of rates of synonymous and nonsynonymous substitutions among Anastrepha species detected evidence of positive selection in the gene Or7c, which is associated to an important potential role in aggregation behavior and host choice for oviposition in D. melanogaster. The third chapter investigates patterns of molecular evolution in pheromone binding proteins (PBPs), also identified in A. fraterculus and A. obliqua, as well as studied pattern of polymorphisms, divergence and populational structure of four chemosensory genes amplified in four species of tephritid flies of fraterculus group: A. fraterculus, A. obliqua, A. sororcula and A. turpiniae. This study contrasted previously identified genes with evidence of positive and purifying selection in order to investigate whether they are contributing to the differentiation among some of the species of this group. We found no evidence of positive selection in PBPs studied in a more global comparison, although we found positive selection signals in some of the genes and studied strains. Population analysis of chemosensory genes in different species of Anastrepha detected high levels of intraspecific nucleotide and haplotype diversity. Divergence tests showed that A. obliqua is the most different species of the ones here investigated, having, in general, high levels of nucleotide substitutions, non-synonymous divergence, as well as fixed species specific differences, whereas we failed to find similar differences amongst the other species here studied. The genes Obp28a, Or7c and Or7d were differentiated in A. obliqua, indicating a potential role in the differentiation of other species in the group, or in this species’ diversification and adaptation. / A presente dissertação encontra-se dividida em três capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma concisa revisão bibliográfica que aborda os principais conceitos teóricos, a justificativa e os objetivos delineados para este estudo. O segundo capítulo apresenta um estudo da evolução molecular da família gênica dos receptores de odores (ORs) identificados nos transcriptomas de duas espécies de moscas-das-frutas de grande importância econômica: Anastrepha fraterculus e A.obliqua. Os resultados mostraram uma alta porcentagem de identidade média entre os ORs destas espécies, assim como expansões gênicas recentes com sinal de seleção positiva. Quando comparamos as taxas de substituições sinônimas e não-sinônimas entre as espécies de Anastrepha encontramos evidências de seleção positiva no gene Or7c, que está associado em D. melanogaster a um potencial importante papel nos comportamentos de agregação e escolha de frutos para oviposição. No terceiro capítulo apresentamos um estudo do padrão de evolução molecular dos genes que codificam para proteínas ligantes aos feromônios (PBPs), também identificados em A. fraterculus e A. obliqua, assim como também estudamos o padrão de polimorfismos, divergência e estrutura dos genes quimiossensoriais Obp28a, Obp84a, Or7c e Or7d os quais foram amplificados em quatro espécies de moscas-das-frutas do grupo fraterculus, A. fraterculus, A. obliqua, A. sororcula e A. turpiniae. Este estudo foi realizado contrastando genes identificados com sinais de seleção positiva e seleção purificadora com o intuito de investigar se eles estão contribuindo para a diferenciação entre algumas das espécies desse grupo. Não encontramos evidências de seleção positiva nas PBPs estudadas em uma comparação mais global, embora tenhamos encontrado sinais de seleção positiva em alguns dos genes e linhagens estudadas. A análise populacional de genes quimiossensoriais em diferentes espécies de Anastrepha detectou níveis altos de diversidade nucleotídica e haplotípica dentro das espécies. Os testes de divergência mostraram que a espécie A. obliqua é a espécie mais diferenciada, apresentando, em geral, altos níveis de substituições nucleotídicas, divergência não-sinônima, assim como diferenças fixadas quando comparada com as outras espécies. Os genes Obp28a, Or7c e Or7d mostraram-se diferenciados em A. obliqua, indicando um potencial papel na diferenciação desta espécie com respeito às outras espécies estudadas.