There is a vast diversity of karyotypes in nature, yet mechanisms that have facilitated such diversity are unclear. Alterations to an organism’s karyotype can have major negative fitness consequences in meiosis through non-disjunction and aneuploidy. Here, I investigated the role of biased segregation in female meiosis, i.e., meiotic drive, as a force that contributes to the evolution of karyotype form. The closely related species pair, Drosophila americana and Drosophila novamexicana, is an exemplar for understanding mechanisms of karyotype evolution. Since their recent divergence nearly half a million years ago, D. americana has evolved two different centromeric fusions: one fusion between the 2nd and 3rd chromosomes (Muller elements C and D), and the other fusion between the X and 4th chromosomes (Muller elements A and B). The 2-3 fusion is fixed in D. americana. However, the X-4 centromeric fusion remains polymorphic within the species. I uncovered biased transmissions for both fused chromosomes in D. americana such that the X-4 fused chromosome was inherited by 57% of the offspring from heterozygous females and the 2-3 chromosome was inherited by 62% of the offspring. Introgression experiments shoed the fused X-4 and the unfused X and 4th chromosomes are segregating at a 50/50 ratio in D. novamexicana. I have isolated the fused X-4 centromeric region as a possible player in the observed meiotic drive. However, the centromere is not sufficient to cause meiotic drive without a secondary factor. I also measured heterochromatin content between the fused and unfused X and 4th homologs. No obvious size differences were uncovered, but possible compositional differences were revealed. This suggests that if the centromere itself is involved in meiotic drive, either differences in the number of centromeres or compositional differences between the centromeres are influencing meiotic drive. Overall, I have identified and characterized meiotic drive as a force driving karyotype evolution in D. americana but appears to be absent in D. novamexicana, and I have begun to dissect the mechanisms of meiotic drive.

Os loricariíneos são Siluriformes altamente derivados e contabilizam cerca de 210 espécies, apresentando uma irradiação adaptativa bem sucedida, tendo representantes na Costa Rica, no Panamá e em toda a América do Sul, e ocorrendo também em ambos os lados dos Andes. Discussões taxonômicas conflituosas são encontradas sobre esta subfamília, envolvendo muitos de seus gêneros, principalmente os mais numerosos, como é o caso de Rineloricaria. O elevado número de espécies (64), a ampla distribuição geográfica e a presença de características diagnósticas válidas para todos os gêneros da subfamília, levam à discussão a proposta de uma subdivisão no gênero Rineloricaria, além de indicar as dificuldades de identificação apresentadas pelo gênero. Em relação às características citogenéticas, Loricariinae apresenta-se como uma subfamília heterogênea e diversificada, com o número diplóide variando de 2n=36 cromossomos a 2n=74 cromossomos. O gênero Rineloricaria contribui intensamente para essa variação, com números cromossômicos variando de 2n=36 a 2n=70 cromossomos. A participação de rearranjos Robertsonianos na evolução cariotípica de Rineloricaria é algo claro, mas evidências que confirmem a ordenação desses eventos não existem. No presente trabalho, técnicas citogenéticas e moleculares foram utilizadas com a finalidade de estabelecer relações evolutivas entre os integrantes da subfamília Loricariinae, em especial do gênero Rineloricaria, entender a evolução cariotípica dessa subfamília e identificar marcadores citogenéticos e moleculares úteis na identificação e descrição de espécies de Rineloricaria. Foram analisados os cromossomos de doze espécies de Loricariinae, pertencentes aos gêneros Harttia, Loricariia, Loricariichthys e Rineloricaria, coletadas na Bacia do Alto Paraná e nas drenagens do Leste brasileiro. Três regiões do genoma mitocondrial (ATPase 6 e 8, Citocromo b e Citocromo c Oxidase I) foram investigadas nessas espécies no presente trabalho. As análises filogenéticas recuperaram o gênero Rineloricaria como um grupo monofilético. Os dados citogenéticos permitiram o estabelecimento de tendências de evolução cromossômica em Loricariinae e no gênero Rineloricaria. O presente trabalho reforça a importância da utilização de diferentes abordagens na realização de estudos taxonômicos e evolutivos, sugerindo uma nova revisão do gênero Rineloricaria que leve em consideração os dados genéticos obtidos. / Loricariinae are Siluriformes highly derivative and account for about 210 species, with a successful adaptive radiation and representatives can be seen in Costa Rica, Panama and throughout South America, and also occurring on both sides of the Andes. Conflicting taxonomic discussions are found on this subfamily, involving many of its genera, especially the most numerous, as Rineloricaria. The high number of species (64), the wide geographic distribution and the presence of valid diagnostic features for all genera of the subfamily, leads to a discussion of a proposed subdivision in the genus Rineloricaria, besides indicating the difficulties of identification presented by the genus. With respect to cytogenetic characteristics, Loricariinae is presented as a heterogeneous and diverse subfamily, varying diploid number of 2n = 36 chromosomes to 2n = 74 chromosomes. The genus Rineloricaria contributes strongly to this variation, with chromosome numbers ranging from 2n = 36 to 2n = 70 chromosomes. The involvement of Robertsonian rearrangements in the karyotype evolution of Rineloricaria is something unclear, but evidences that confirm the ordination of these events does not exist. In this study, cytogenetic and molecular techniques were used in order to establish evolutionary relationships among members of the subfamily Loricariinae, especially the genus Rineloricaria, and also to understand the karyotype evolution of this subfamily and to identify cytogenetic and molecular markers useful in identifying and describing species of Rineloricaria. We analyzed the chromosomes of twelve species of Loricariinae from genera Harttia, Loricariia, Loricariichthys Rineloricaria from the Upper Paraná Basin and the drainages of eastern Brazil. Three regions of the mitochondrial genome (ATPase 6 and 8, Cytochrome b and Cytochrome c Oxidase I) were investigated in these species of this study. The phylogenetic analysis recovered the genus Rineloricaria as a monophyletic group. The cytogenetic data allowed us to establish trends in chromosomal evolution in Loricariinae and in the genus Rineloricaria. The present study underscores the importance of using different approaches in carrying out taxonomic and evolutionary studies, suggesting a further revision of the genus Rineloricaria that takes into account the genetic data obtained.

Os loricariíneos são Siluriformes altamente derivados e contabilizam cerca de 210 espécies, apresentando uma irradiação adaptativa bem sucedida, tendo representantes na Costa Rica, no Panamá e em toda a América do Sul, e ocorrendo também em ambos os lados dos Andes. Discussões taxonômicas conflituosas são encontradas sobre esta subfamília, envolvendo muitos de seus gêneros, principalmente os mais numerosos, como é o caso de Rineloricaria. O elevado número de espécies (64), a ampla distribuição geográfica e a presença de características diagnósticas válidas para todos os gêneros da subfamília, levam à discussão a proposta de uma subdivisão no gênero Rineloricaria, além de indicar as dificuldades de identificação apresentadas pelo gênero. Em relação às características citogenéticas, Loricariinae apresenta-se como uma subfamília heterogênea e diversificada, com o número diplóide variando de 2n=36 cromossomos a 2n=74 cromossomos. O gênero Rineloricaria contribui intensamente para essa variação, com números cromossômicos variando de 2n=36 a 2n=70 cromossomos. A participação de rearranjos Robertsonianos na evolução cariotípica de Rineloricaria é algo claro, mas evidências que confirmem a ordenação desses eventos não existem. No presente trabalho, técnicas citogenéticas e moleculares foram utilizadas com a finalidade de estabelecer relações evolutivas entre os integrantes da subfamília Loricariinae, em especial do gênero Rineloricaria, entender a evolução cariotípica dessa subfamília e identificar marcadores citogenéticos e moleculares úteis na identificação e descrição de espécies de Rineloricaria. Foram analisados os cromossomos de doze espécies de Loricariinae, pertencentes aos gêneros Harttia, Loricariia, Loricariichthys e Rineloricaria, coletadas na Bacia do Alto Paraná e nas drenagens do Leste brasileiro. Três regiões do genoma mitocondrial (ATPase 6 e 8, Citocromo b e Citocromo c Oxidase I) foram investigadas nessas espécies no presente trabalho. As análises filogenéticas recuperaram o gênero Rineloricaria como um grupo monofilético. Os dados citogenéticos permitiram o estabelecimento de tendências de evolução cromossômica em Loricariinae e no gênero Rineloricaria. O presente trabalho reforça a importância da utilização de diferentes abordagens na realização de estudos taxonômicos e evolutivos, sugerindo uma nova revisão do gênero Rineloricaria que leve em consideração os dados genéticos obtidos. / Loricariinae are Siluriformes highly derivative and account for about 210 species, with a successful adaptive radiation and representatives can be seen in Costa Rica, Panama and throughout South America, and also occurring on both sides of the Andes. Conflicting taxonomic discussions are found on this subfamily, involving many of its genera, especially the most numerous, as Rineloricaria. The high number of species (64), the wide geographic distribution and the presence of valid diagnostic features for all genera of the subfamily, leads to a discussion of a proposed subdivision in the genus Rineloricaria, besides indicating the difficulties of identification presented by the genus. With respect to cytogenetic characteristics, Loricariinae is presented as a heterogeneous and diverse subfamily, varying diploid number of 2n = 36 chromosomes to 2n = 74 chromosomes. The genus Rineloricaria contributes strongly to this variation, with chromosome numbers ranging from 2n = 36 to 2n = 70 chromosomes. The involvement of Robertsonian rearrangements in the karyotype evolution of Rineloricaria is something unclear, but evidences that confirm the ordination of these events does not exist. In this study, cytogenetic and molecular techniques were used in order to establish evolutionary relationships among members of the subfamily Loricariinae, especially the genus Rineloricaria, and also to understand the karyotype evolution of this subfamily and to identify cytogenetic and molecular markers useful in identifying and describing species of Rineloricaria. We analyzed the chromosomes of twelve species of Loricariinae from genera Harttia, Loricariia, Loricariichthys Rineloricaria from the Upper Paraná Basin and the drainages of eastern Brazil. Three regions of the mitochondrial genome (ATPase 6 and 8, Cytochrome b and Cytochrome c Oxidase I) were investigated in these species of this study. The phylogenetic analysis recovered the genus Rineloricaria as a monophyletic group. The cytogenetic data allowed us to establish trends in chromosomal evolution in Loricariinae and in the genus Rineloricaria. The present study underscores the importance of using different approaches in carrying out taxonomic and evolutionary studies, suggesting a further revision of the genus Rineloricaria that takes into account the genetic data obtained.

O gênero Crotalaria possui aproximadamente 600 espécies descritas, localizadas principalmente nas regiões tropicais e subtropicais. Estas espécies estão classificadas em oito seções e nove subseções botânicas definidas principalmente com base em caracteres florais. Estas seções botânicas podem ser subdivididas em dois grupos principais: um de espécies com flores especializadas e outro de espécies sem especialização das flores. Estudos citogenéticos anteriores mostraram que as características cromossômicas são conservadas dentro de uma mesma seção ou subseção botânica e foi proposto que as espécies com especialização das flores teriam uma organização cromossômica diferente das espécies sem especialização das flores. Dentro deste contexto, foram descritos os cariótipos e a organização do genoma de três espécies e duas sinonímias, da seção Hedriocarpae, subseção Macrostachyae, com a utilização de coloração convencional dos cromossomos pelo método de Feulgen, de coloração com fluorocromos específicos às regiões cromossômicas ricas em GC ou AT e mapeamento físico por hibridação molecular in situ fluorescente (FISH) dos locos de DNA ribossômicos 45S e 5S. A obtenção de marcadores cromossômicos característicos para esta subseção e a construção de mapas citogenéticos possibilitaram a identificação de uma inversão pericêntrica, de eventos de transposição e da diferenciação na natureza das seqüências de DNA da heterocromatina pericentromérica, previamente descrita em espécies com flores especializadas como ricas em GC. Estes resultados revelaram alguns dos eventos citogenéticos ocorridos durante a diversificação do gênero, sendo que a subseção Macrostachyae é caracterizada por uma inversão no cromossomo 1 que pode ter uma origem antiga no gênero e que espécies sem especialização das flores, de fato possuem uma organização cromossômica distinta das espécies com flores especializadas, principalmente quanto à natureza das seqüências de DNA da heterocromatina pericentromérica. / Approximately 600 species of the Genus Crotalaria have been described, the majority is located in tropical and subtropical regions. These species are classified into eight botanical sections and nine subsections according to floral characteristics. The botanical sections can be divided into two major groups: one with species presenting flower specialization and the other without flower specialization. Previous cytogenetic studies showed that chromosomal features are conserved within the same botanical section or subsection, and it has been suggested that species with flower specialization have a different chromosomal organization from those species without flower specialization. In this context, the karyotypes and genome organization of five species (being three synonymy from the Hedriocarpae section, Macrostachyae subsection) were described by conventional chromosome staining using Feulgen, specific fluorochrome staining to GC or AT chromosomal rich regions and physical mapping by fluorescent in situ molecular hybridization of 45S and 5S ribosomal genes. The mapping of specific chromosome markers and construction of cytogenetic maps of this section have allowed us to identify a pericentric inversion, transposition events and a differentiation in the nature of DNA sequences of the pericentromeric heterochromatin, previously described as GC-rich in species with flower specialization. The results reveal diverse cytogenetic events that occurred during the genus diversification: the Macrostachyae subsection showed a pericentric inversion in the chromosome pair 1 (presumably of ancient origin) while species without flower specialization are characterized by a distinct chromosomal organization, mainly concerning the nature of DNA sequences of pericentromeric heterochromatin.

A tirbo Oryzomyini é a mais especiosa dentre os sigmodontíneos e os estudos citogenéticos nesses roedores refletem tal diversidade exibindo uma gama excepcional de variabilidade cromossômica. O número diploide varia de 2n = 16 até 2n = 88, além disso, algumas espécies apresentam polimorfismos de cromossomos autossômicos e sexuais, assim como a presença de supernumerários. De modo a compreender melhor a variabilidade cromossômica do grupo, o presente trabalho tem como objetivo: fazer uma revisão citogenética da tribo; descrever sete novos cariótipos (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110 e Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); realizar um estudo de pintura cromossômica utilizando sondas cromossomo-específicas de todo o complemento cromossômico de Holochilus sciureus e alguns autossomos de Oligoryzomys moojeni em quinze espécies de Oryzomyini (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62 e Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs); e por fim fazer uma análise filogenética da tribo baseada em dados de pintura cromossômica. Os resultados mostraram uma intensa reorganização genômica envolvendo inversões pericêntricas e/ou reposicionamento centromérico, inversões paracêntricas, rearranjos Robertsonianos, fusões e/ou fissões em tandem e translocações envolvidas na diversidade e evolução cromossômica de Oryzomyini. A utilização de duas abordagens diferentes na análise filogenética mostrou qual é mais confiável e apresenta resultados similares aqueles resultantes das análises morfológicas e moleculares. Além disso, os cromossomos sexuais dessas espécies apresentaram regiões homólogas compartilhadas entre todas as espécies analisadas com amplificação espécie-específica de heterocromatina / Oryzomyini is the most specious tribe of Sigmodontinae subfamily and cytogenetic studies of these rodents reflect such diversity displaying an exceptional range of karyotype variability. Diploid number vary from 2n = 16 to 2n = 88, in addition, some species present autosomal and sex chromosomes polymorphisms, besides the presence of B chromosomes. In order to understand the actual karyotype variability of Oryzomyini we present: a cytogenetic review of the tribe in order to rescue all chromosomal data available for the group; the description of seven new karyotypes (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110, and Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); a genome-wide comparative study using whole chromosome probes of the entirely chromosome set of Holochilus sciureus and some autosomes of Oligoryzomys moojeni in metaphases of fifteen Oryzomyini species (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62, and Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs) and; a phylogenetic analysis of Oryzomyini using chromosome painting data. The results showed an extensive chromosomal rearrangement, such as pericentric inversions or centromeric shift, paracentric inversions, Robertsonian rearrangements, tandem fusions/fissions, and translocations involved in the karyotype diversity and evolution of Oryzomyini. The use of two different approaches to perform a phylogenetic analysis based on chromosome painting data revealed which one is more trustworthy and present results more similar with molecular and morphological analysis. In addiction, the sex chromosomes of these species present homologous regions between all analysed species with amplification of species-specific heterochromatin

It is known that chromosomal rearrangements play an important role in speciation by limiting gene flow within and between species. Furthermore, this effect may be enhanced by involvement of sex chromosomes that are known to undergo fast evolution compared to autosomes and play a special role in speciation due to their engagement in postzygotic reproductive isolation. The work presented in this study uses various molecular-genetic and cytogenetic techniques to describe karyotype and sex chromosome evolution of two groups of Lepidoptera, namely selected representatives of the family Tortricidae and Leptidea wood white butterflies of the family Pieridae. The acquired knowledge points to unexpected evolutionary dynamics of lepidopteran karyotypes including the presence of derived neo-sex chromosome systems that originated as a result of chromosomal rearrangements. We discuss the significance of these findings for radiation and subsequent speciation of both lepidopteran groups.

A tirbo Oryzomyini é a mais especiosa dentre os sigmodontíneos e os estudos citogenéticos nesses roedores refletem tal diversidade exibindo uma gama excepcional de variabilidade cromossômica. O número diploide varia de 2n = 16 até 2n = 88, além disso, algumas espécies apresentam polimorfismos de cromossomos autossômicos e sexuais, assim como a presença de supernumerários. De modo a compreender melhor a variabilidade cromossômica do grupo, o presente trabalho tem como objetivo: fazer uma revisão citogenética da tribo; descrever sete novos cariótipos (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110 e Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); realizar um estudo de pintura cromossômica utilizando sondas cromossomo-específicas de todo o complemento cromossômico de Holochilus sciureus e alguns autossomos de Oligoryzomys moojeni em quinze espécies de Oryzomyini (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62 e Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs); e por fim fazer uma análise filogenética da tribo baseada em dados de pintura cromossômica. Os resultados mostraram uma intensa reorganização genômica envolvendo inversões pericêntricas e/ou reposicionamento centromérico, inversões paracêntricas, rearranjos Robertsonianos, fusões e/ou fissões em tandem e translocações envolvidas na diversidade e evolução cromossômica de Oryzomyini. A utilização de duas abordagens diferentes na análise filogenética mostrou qual é mais confiável e apresenta resultados similares aqueles resultantes das análises morfológicas e moleculares. Além disso, os cromossomos sexuais dessas espécies apresentaram regiões homólogas compartilhadas entre todas as espécies analisadas com amplificação espécie-específica de heterocromatina / Oryzomyini is the most specious tribe of Sigmodontinae subfamily and cytogenetic studies of these rodents reflect such diversity displaying an exceptional range of karyotype variability. Diploid number vary from 2n = 16 to 2n = 88, in addition, some species present autosomal and sex chromosomes polymorphisms, besides the presence of B chromosomes. In order to understand the actual karyotype variability of Oryzomyini we present: a cytogenetic review of the tribe in order to rescue all chromosomal data available for the group; the description of seven new karyotypes (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110, and Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); a genome-wide comparative study using whole chromosome probes of the entirely chromosome set of Holochilus sciureus and some autosomes of Oligoryzomys moojeni in metaphases of fifteen Oryzomyini species (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62, and Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs) and; a phylogenetic analysis of Oryzomyini using chromosome painting data. The results showed an extensive chromosomal rearrangement, such as pericentric inversions or centromeric shift, paracentric inversions, Robertsonian rearrangements, tandem fusions/fissions, and translocations involved in the karyotype diversity and evolution of Oryzomyini. The use of two different approaches to perform a phylogenetic analysis based on chromosome painting data revealed which one is more trustworthy and present results more similar with molecular and morphological analysis. In addiction, the sex chromosomes of these species present homologous regions between all analysed species with amplification of species-specific heterochromatin

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No. of bitstreams: 1 Dissertação - Sabrina Emanuela de Melo Araújo.pdf: 1064742 bytes, checksum: bea4234c7d69e414fb2af0d8af97b7cf (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Among the Chiropteran, the Phyllostomidae family is the most diverse clade of the Neotropics and in Amazon are found about 80 species. From a chromosomal point of view, Phyllostomidae stands out for presenting many karyotype variation, with diploid numbers ranging from 2n = 14 in Vampyressa melissa (Stenodermatinae) to 2n = 46 in Macrotus waterhousii (Macrotinae). There are several genetic mechanisms or processes that can result in numeric/structural chromosomal abnormalities and often repetitive DNA sequences are involved in this process. In order to understand the variety and karyotype evolution of this family, classical and molecular cytogenetic analyzes were performed on mitotic chromosomes of four species belonging to four subfamilies of distinct phylogenetic clades: Artibeus obscurus, Carollia perspicillata, Desmodus rotundus and Phylostomus elongatus. Artibeus obscurus presented NF = 56 and 2 N = 30/31, with 22m + 6st + XX / XY1Y2; C. perspicillata NF = 36 and 2N = 20/21, with 14m-sm + 4st + XX / XY1Y2; D. rotundus NF = 52 and 2 N = 28, and 26m-sm + XX / XY; P. elongatus NF = 60 and 2 N = 32, and 28m-sm + 2a + XX / XY. The distribution pattern of constitutive heterochromatin revealed a signal in the pericentromeric region in all chromosomes of the four analyzed species and intraspecific variations were observed when compared the results of this work with the one in existing literature. Regarding the signal of ribosomal DNA sites 18S and nucleolus organizer regions active in A. obscurus were shown in the terminal region of the pairs 5, 6 and 7; C. perspicillata in pericentromeric region of the X chromosome; D. rotundus in the centromeric region of pair 8 and in P. elongatus in the centromeric/terminal region of the pair 15. Conspicuous telomeric signals were observed in D. rotundus and P. elongatus, while in A. obscurus and C. perspicillata the terminals signals are blurred. Interstitial telomeric sites were absent in P. elongatus and present in other species, which may indicate mergers. The LINE-1 retroelement presented scattered signals, however in some chromosomes they are identical to the patterns of dark bands evident in the band G and is also accumulated on chromosome X. If compared the phylogenetic position of the studied species, it is noted that the most derived taxons accumulate high karyotype variation as repetitive elements. / Dentre os Chiropteros, a família Phyllostomidae constitui o clado mais diversificado do neotrópico e na Amazônia são encontradas cerca de 80 espécies. Do ponto de vista cromossômico, Phyllostomidae destaca-se por apresentar grande variação cariotípica, com números diplóides que vão de 2n=14 em Vampyressa melissa (Stenodermatinae) a 2n=46 em Macrotus waterhousii (Macrotinae). São vários os processos ou mecanismos genéticos que podem resultar em alterações cromossômicas numéricas/estruturais e muitas vezes sequências repetitivas de DNA estão envolvidas neste processo. Visando compreender a variedade e a evolução cariotípica desta família, foram realizadas análises citogenéticas clássicas e moleculares em cromossomos mitóticos de quatro espécies, pertencentes a quatro subfamílias de clados filogenéticos distintos: Artibeus obscurus, Carollia perspicillata, Desmodus rotundus e Phylostomus elongatus. Artibeus obscurus apresentou NF=56 e 2N=30/31, sendo 22m+6st+XX/XY1Y2; C. perspicillata NF=36 e 2N=20/21, sendo 14m-sm+4st+XX/XY1Y2; D. rotundus NF=52 e 2N=28, sendo 26m-sm+XX/XY; P. elongatus NF=60 e 2N=32, sendo 28m-sm+2a+XX/XY. O padrão de distribuição da heterocromatina constitutiva revelou marcação na região pericentromérica em todos os cromossomos das quatro espécies analisadas e variações intraespecíficas foram observadas quando comparados os resultados deste trabalho com o existente na literatura. Em relação à marcação de sítios de DNA ribossomal 18S e regiões organizadoras de nucléolo ativas, em A. obscurus foram evidenciados na região terminal dos pares 5, 6 e 7; em C. perspicillata na região pericentromérica do cromossomo X; em D. rotundus na região centromérica do par 8 e em P. elongatus na região centromérica/terminal do par 15. Marcações teloméricas conspícuas foram visualizadas em D. rotundus e P. elongatus, enquanto que em A. obscurus e C. perspicillata as marcações terminais são tênues. Sítios teloméricos intersticiais foram ausentes em P. elongatus e presente nas demais espécies, podendo ser indicativo de fusões. O retroelemento LINE-1 revelou marcação dispersas, porém em alguns cromossomos são coincidentes com os padrões de bandas escuras evidenciados na banda G, sendo também acumulados no cromossomo X. Se comparada a posição filogenética as espécies estudadas, nota-se que os táxons mais derivados, acumulam maior variação cariotípica, assim como os elementos repetitivos.

O gênero Crotalaria possui aproximadamente 600 espécies descritas, localizadas principalmente nas regiões tropicais e subtropicais. Estas espécies estão classificadas em oito seções e nove subseções botânicas definidas principalmente com base em caracteres florais. Estas seções botânicas podem ser subdivididas em dois grupos principais: um de espécies com flores especializadas e outro de espécies sem especialização das flores. Estudos citogenéticos anteriores mostraram que as características cromossômicas são conservadas dentro de uma mesma seção ou subseção botânica e foi proposto que as espécies com especialização das flores teriam uma organização cromossômica diferente das espécies sem especialização das flores. Dentro deste contexto, foram descritos os cariótipos e a organização do genoma de três espécies e duas sinonímias, da seção Hedriocarpae, subseção Macrostachyae, com a utilização de coloração convencional dos cromossomos pelo método de Feulgen, de coloração com fluorocromos específicos às regiões cromossômicas ricas em GC ou AT e mapeamento físico por hibridação molecular in situ fluorescente (FISH) dos locos de DNA ribossômicos 45S e 5S. A obtenção de marcadores cromossômicos característicos para esta subseção e a construção de mapas citogenéticos possibilitaram a identificação de uma inversão pericêntrica, de eventos de transposição e da diferenciação na natureza das seqüências de DNA da heterocromatina pericentromérica, previamente descrita em espécies com flores especializadas como ricas em GC. Estes resultados revelaram alguns dos eventos citogenéticos ocorridos durante a diversificação do gênero, sendo que a subseção Macrostachyae é caracterizada por uma inversão no cromossomo 1 que pode ter uma origem antiga no gênero e que espécies sem especialização das flores, de fato possuem uma organização cromossômica distinta das espécies com flores especializadas, principalmente quanto à natureza das seqüências de DNA da heterocromatina pericentromérica. / Approximately 600 species of the Genus Crotalaria have been described, the majority is located in tropical and subtropical regions. These species are classified into eight botanical sections and nine subsections according to floral characteristics. The botanical sections can be divided into two major groups: one with species presenting flower specialization and the other without flower specialization. Previous cytogenetic studies showed that chromosomal features are conserved within the same botanical section or subsection, and it has been suggested that species with flower specialization have a different chromosomal organization from those species without flower specialization. In this context, the karyotypes and genome organization of five species (being three synonymy from the Hedriocarpae section, Macrostachyae subsection) were described by conventional chromosome staining using Feulgen, specific fluorochrome staining to GC or AT chromosomal rich regions and physical mapping by fluorescent in situ molecular hybridization of 45S and 5S ribosomal genes. The mapping of specific chromosome markers and construction of cytogenetic maps of this section have allowed us to identify a pericentric inversion, transposition events and a differentiation in the nature of DNA sequences of the pericentromeric heterochromatin, previously described as GC-rich in species with flower specialization. The results reveal diverse cytogenetic events that occurred during the genus diversification: the Macrostachyae subsection showed a pericentric inversion in the chromosome pair 1 (presumably of ancient origin) while species without flower specialization are characterized by a distinct chromosomal organization, mainly concerning the nature of DNA sequences of pericentromeric heterochromatin.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2017-10-18T13:46:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Barbara de Melo.pdf: 1643171 bytes, checksum: abd718922152e41d663027fa3f15740b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T13:46:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Barbara de Melo.pdf: 1643171 bytes, checksum: abd718922152e41d663027fa3f15740b (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A subfamília Alticinae é considerada moderna com grande variação de número diplóide e sistema de determinação sexual. Considerando a tribo Systenini apenas seis espécies foram analisadas citogeneticamente e essas espécies possuem grande variação no número cromossômico e no sistema de determinação do sexo. Oedionychina, por outro lado, apresenta espécies com número diploide e sistema de determinação sexual conservados de 2n=22=20+X+y com cromossomos sexuais gigantes e assinápticos. A análise das Regiões Organizadoras de Nucléolo (RONs) tem sido realizada principalmente através de Impregnação pelo Íon Prata, poucas espécies de Alticinae têm sido analisadas através de Hibridação in situ Fluorescente até o presente momento. O mapeamento do gene ribossomal 5S foi analisado apenas em espécies de Scarabaeidae. Com relação ao cístron 45S somente 3 espécies de Alticinae foram descritas. Assim, o objetivo desse trabalho foi caracterizar citogeneticamente seis espécies de Alticinae (Omophoita octoguttata, Omophoita personata, Omophoita magniguttis, Alagoasa coccinelloide, Alagoasa florigera e Systena tenuis), visando estabelecer as diferenças cariotípicas e as estratégias de diferenciação cromossômicas, para compreender as relações evolutivas entre as espécies. A análise citogenética das espécies A. coccinelloide, A. florigera e S. tenuis estão concordantes com os dados da literatura. O número diploide das espécies do gênero Alagoasa é de 2n=22=20+X+y com cromossomos sexuais gigantes e assinápticos que segregam corretamente na anáfase I. S. tenuis apresentou o número diplóide de 2n=32=15II+neoXY. O uso de fluorocromo em S. tenuis mostrou à presença de regiões pericentrométicas ricas em repetições AT. A Hibridação in situ do Genoma confirmou o mecanismo cromossômico neoXY. A realização da FISH com sonda de 18S e 5S evidenciou que em O. octoguttata, O. personata e A. coccinelloide ocorre a presença de um par autossômico portador dos genes ribossomais. O. magniguttis e A. florigera mostraram uma derivação no cariótipo apresentando dois e três pares de cromossomos portadores dos genes ribossomais respectivamente. A dupla FISH mostra que, nas 5 espécies os genes estão colocalizados. S. tenuis evidenciou múltiplos sítios desses genes, e a dupla FISH mostrou os genes estão em cromossomos separados ou colocalizados. A FISH com fibras estendidas mostrou que em todos os casos os genes estão dispostos de forma interespaçada. / The Alticinae subfamily is considered modern with wide variation of the diploid number and sex determination system. Considering the Systenini tribe only 6 species were cytogenetically analyzed and these species exhibit wide variation in the chromosome number and the system of sex determination. Oedionychina, on the other hand, present species with diploid number and sex determination system conserved of 2n=22=20+X+y, with extremely large and asynaptic sex chromosomes. The analysis of Nucleolus Organizer Regions (NORs) has been attempted mainly by impregnation of the Ag-NOR, and a few species of Alticinae have been examined by using Fluorescent in situ Hybridization to date. The mapping of 5S ribosomal gene was analyzed only in Scarabaeidae species. In relation to the 45S cistron only three species of Alticinae have been described. The aim of the present study was characterize cytogenetically 6 species of Alticinae (Omophoita octoguttata, Omophoita personata, Omophoita magniguttis, Alagoasa coccinelloide, Alagoasa florigera e Systena tenuis), in order to determine the karyotype differentiation and the strategies of chromosome differentiation to understand the evolutionary relation among the species. The cytogenetic analysis of A. coccinelloide, A. florigera and S. tenuis are in accordance with the literature data. The diploid number of the Alagoasa species is 2n=22=20+X+y with large sex chromosomes, which are asynaptic although have regular segregation in anaphase I. Systena tenuis presented the diploid number of 2n=32=15II+neoXY. The fluorocrome analysis in S. tenuis showed the presence of pericentromeric region rich in AT repetitions. The Genome In situ Hybridization confirmed the system of sex determination of the type neoXY. Performing FISH with 18S and 5S probe revealed the presence of one autosomal pair carrier the ribosomal genes in O. octoguttata, O. personata and A. coccinelloide. Derivations on karyotype showing two or three pairs of chromosomes carrying of the ribosomal genes have been observed in O. magniguttis and A. florigera, respectively. The double FISH showed that genes are colocalized in the five species. S. tenuis showed multiple sites of these genes, and the double FISH showed the genes are in separate chromosomes or colocalized. The extended fiber FISH showed that in all cases the genes are interspersed arranged.