O Brasil possui o maior rebanho bovino comercial do mundo com sua produção baseada, predominantemente, em animais de origem zebuína (Bos indicus), com níveis do potencial genético de produção inferiores aos animais Bos taurus. Com a possibilidade de emprego de técnicas de genética molecular, a seleção de indivíduos melhoradores para acasalamento e multiplicação repercutem nos índices de produtividade e produção. A utilização de melhores métodos de estudo da variação genética no nível mole cular representa benefícios especialmente nos casos de resistência a doenças, já que essas características apresentam baixa herdabilidade e são afetadas pelo ambiente. O estudo da genética molecular visando o aumento da saúde da glândula mamária de bovinos apresenta a vantagem de poder selecionar animais em idades precoces, antes da produção, para ambos os sexos e, no caso dos machos reprodutores, sem a necessidade de aguardar por informações da saúde da glândula mamária observada somente na descendência dos animais. Para identificar genes com responsabilidade de conferir resistência à mastite bovina, a doença mais importante da bovinocultura, foram realizados diversos experimentos que envolveram um gene do complexo principal de histocompatibilidade (MHC – Major Histocompatibility Complex). Os experimentos com o gene BoLA-DRB3, do MHC, permitiram identificar um alelo novo, desenvolver uma técnica mais eficiente de genotipagem de animais e verificar a distribuição dos alelos em animais da raça Gir Leiteira. Foram também construídas biliotecas de cDNA utilizando a metodologia de ORESTES e tecido de glândula mamária de animais europeus e zebuínos infectados com Staphylococcus aureus . 6.481 sequências expressas (ESTs), obtidas por meio da metodologia de ORESTES, foram depositadas em bases públicas como o GenBank (http://www.ncbi.nih.nlm.gov/) e TIGR (http://www.tigr.org), sendo 5.950 provenientes de animais Bos indicus, o que significou um aumento de vinte vezes no volume de informações disponíveis sobre o transcriptoma de bovinos zebuínos ao tempo deste estudo. / Brazil is the largest cattle commercial herd in the world, mainly based in zebu (Bos indicus) with lower genetic potential than taurus-derived animals. Molecular genetics brought the possibility of better selection of animals for breeding, which increases production levels. The use of molecular methods for studying genetic variation is especially advantageous for disease resistance because of low herdability and envir onment effects. Selection by means of molecular genetics in dairy cattle can be done before production, for males and females. To identify genes responsible for conferring resistance to Mastitis, the most important cattle disease, we studied one gene from the MHC (Major Histocompatibility Complex). The experiments with this MHC gene (BoLA-DRB3) identified a new allele in cattle, developed a genotyping technique, and estimate allelic frequencies for Dairy Gir cows (Bos indicus). CDNA libraries from mammary gland tissues infected with Staphylococcus aureus were also constructed and characterized. 6,481 ESTs (Expressed Sequence Tags) were deposited in GenBank (http://www.ncbi.nih.nlm.gov/) and TIGR (http://www.tigr.org), being 5,950 from Bos indicus cows, which increased by 20-fold the volume of sequence data from the zebu transcriptome, at the time when this study was conducted.

Uma população experimental F2 foi desenvolvida a partir do cruzamento de quatro machos da raça Holandesa com vinte e oito fêmeas Gir, produzindo uma geração F1 com cento e cinqüenta animais, da qual quatro machos foram escolhidos baseados na sua fertilidade para acasalar com sessenta e oito fêmeas e produzir a geração F2 com aproximadamente quatrocentos indivíduos. Foram coletados dados fenotípicos para características de contagem de carrapatos, peso ao nascimento e peso a desmama para os animais da geração F2. Cerca de duzentos e noventa animais tiveram seu fenótipo medido para as características com exceção da contagem de carrapatos, onde somente cento e sessenta e sete animais foram medidos. As gerações parentais e F1 foram genotipadas para cinco marcadores microssatélites posicionados no cromossomo 23. Após a determinação do grau de informação dos marcadores, todos os animais da geração F2 disponíveis foram genotipados para os cinco marcadores. Com o resultado da genotipagem foi construído o mapa de ligação específico dos marcadores no cromossomo 23 para a população desenvolvida. Após o ajuste da característica de contagem de carrapatos pelo logaritmo da contagem e pela transformação rank, ambos ajustes foram utilizados para mapeamento de QTL pelo método de regressão por mínimos quadrados ordinários, utilizando o programa QTL Express. Não foi encontrado nenhum QTL associado a nenhuma das características estudadas. O pequeno número de animais avaliados para a característica de contagem de carrapatos pode ter influenciado o resultado, bem como um melhor ajuste ou mais variáveis que complementem essa característica. Outras análises devem ser realizadas com essa população, tanto para complementar este estudo como para realização de outros estudos sobre características relativas a resistência a ecto e endoparasitas. / A F2 design population had been developed from the breeding between four male holstein with twenty eight female Gir, generating a F1 with one hundred and fifty animals, from these sample four male have been chosen based on their fertility for matching. They have been breed with sixty eight females, producing the F2 generation with about four hundred individuals. Phenotypic data has been collected for tick accounting, birth weight and weight after sixty days for individuals on F2. Over than two hundred and ninety animals had their phenotypic measured for those characteristics with the exception of the tick accounting. On this case, only one hundred sixty seven were measured. The parental and F1 generations were genotyped for five microsatellite markers positioned on chromosome 23. After the determination of the markers information degree, all the F2 animals available were genotyped for the five markers. Under the genotyping results was constructed the linkage map for this markers on chromosome 23. After the log transformation for tick accounting and the rank transformation both adjusts was used for QTL mapping by the regression method based on minimum ordinary least squares, using the QTL Express software, were not found any QTL associated for any studied characteristics. The small sample of animals used for tick accounting could have biased the results. Other analyses must be taken over this population; not only to complete the present study, but also to create new sort of studies on characteristics related on ecto and endo parasites.

Este trabalho teve por objetivo identificar e estudar a expressão de genes envolvidos na resposta imune a endoparasitas gastrintestinais em bovinos. Contagem periódica de ovos por grama de fezes (OPG) e análises de coproculturas foram realizadas para identificar animais resistentes e susceptíveis a endoparasitas gastrintestinais. A contagem de OPG permitiu identificar estes animais, sendo que o grupo susceptível apresentou uma contagem 20 vezes superior ao grupo resistente (P<0,001). Análises de coproculturas permitiram concluir que a infestação em bovinos foi mista, com a predominância dos gêneros Cooperia e Haemonchus e menor incidência de Oesophagostomum. Para a identificação dos genes, foi utilizada a metodologia EST (Expressed Sequence Tag) e foram construídas duas bibliotecas de clones de cDNA obtidos a partir da mucosa do abomaso, intestino delgado e nódulos linfáticos abomasais de bovinos resistentes (ER1) e susceptíveis (ES1) a nematódeos gastrintestinais. Foram geradas 2496 ESTs de cada biblioteca. Destas, 1664 e 1898 foram válidas para as bibliotecas ER1 e ES1, respectivamente. Dentre as 2323 sequências únicas obtidas foram identificados vários produtos gênicos relacionados à resposta imune, tais como moléculas de classe I e II do MHC, imunoglobulinas, interleucinas, lisozima e pepsinogênio. Para a quantificação da expressão de RNA mensageiro, foi utilizada a metodologia de transcrição reversa e reação em cadeia da polimerase em tempo real, onde foram analisados 10 genes relacionados à polarização da resposta imune (as interleucinas IL- 2, IL-4, IL-8, IL-12p35 e IL-13, as citocinas TNF-&#945;, IFN-&#947;, MCP-1&#945; e MCP-2 e a glicoproteína mucina 1-MUC1). As análises de expressão gênica realizadas na mucosa do abomaso revelaram aumento nos níveis de RNAm para IL-4 (P<0,018), IL-13 (P<0,002) e diminuição de TNF-? (P<0,0001) nos animais resistentes; nos nódulos linfáticos abomasais houve aumento de IL-4 (P<0,019) nos animais resistentes e de IFN-&#947; (P<0,007) nos animais susceptíveis; no intestino delgado houve aumento de IL-4 (P<0,01) e IL-13 (P<0,045) nos animais resistentes, ao contrário de IL-2 (P<0,047), IL-12p35 (P<0,029), IFN-&#947; (P<0,004) e MCP-1 (P<0,03), cujos níveis de RNAm foram maiores nos animais susceptíveis. No abomaso dos animais resistentes houve menor expressão de pepsinogênio (P<0,025) e maior de lisozima (P<0,042). Em conclusão, a estratégia utilizada permitiu a identificação de vários genes envolvidos na resposta imune e a descoberta inédita de que Bos indicus resistentes a parasitas gastrintestinais apresentam uma resposta TH2 polarizada, em contraste aos animais susceptíveis, que apresentam uma resposta TH1. / The aim of this work was identify genes related to immune response to gastrointestinal nematodes in cattle. The periodic counts of eggs per gram (EPG) of feces and coproculture analysis were done to identify the resistant and susceptible animals. The EPG counts allowed us to identify these animals. It was twenty-fold higher in susceptible group (P<0.001). The coproculture analysis allowed us to conclude that the infestation is predominantly characterized byCooperia spp. and Haemonchus spp. and a low incidency of Oesophagostomum. To identify the genes, it was used the EST (Expressed Sequence Tags) methodology and constructed two cDNA libraries from abomasum, abomasum lymph nodules and small intestine from resistant (ER1) and susceptible (ES1) cattle. It was generated 2496 ESTs from each library. From these, 1664 and 1898 ESTs were valids to ER1 and ES1 libraries, respectively. Among the 2323 unique sequences were identifyed several genes related to immune response, such as MHC class I and II molecules, immunoglobulins, interleukins, lysozyme and pepsinogen. To study the gene expression, it was used the reverse transcription and real-time polymerase chain reaction methodology to quantify the messager RNA expression of 10 genes related to polarization of immune response (the interleukins IL-2, IL-4, IL-8, IL-12p35 e IL-13, the cytokines TNF-&#946;, IFN- &#947;, MCP-1&#946; and MCP-2 and the glycoprotein mucin 1-MUC1). The gene expression analysis in the abomasum reveled that IL-4 (P<0,018) and IL-13 (P<0,002) were up-regulated and TNF-&#946; (P<0,0001) was down-regulated in resistant group; in the abomasum lymph nodules IL-4 (P<0,019) and IFN-&#947; (P<0,007) were both up-regulated in resistant and susceptible group, respectively; in the small intestine IL-4 (P<0,01) and IL-13 (P<0,045) were up-regulated in resistant group and IL-2 (P<0,047), IL-12p35 (P<0,029), IFN-&#947; (P<0,004) and MCP-1 (P<0,03) were down-regulated in susceptible one. In the abomasum from resistant group, pepsinogen was down-regulated (P<0,025) and lysozyme was up-regulated (P<0,042). In conclusion, the strategy used allowed us to identify several genes involved in immune response and the inedit discovery that Bos indicus resistant to gastrointestinal nematodes present a TH2-type response, in contrast to susceptible animals that present a TH1-type response.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InteracaoGenotipoAmbiente.pdf: 443190 bytes, checksum: 24232ac740728637fa3fdd2bc5de73d0 (MD5) Previous issue date: 2005 / Com o objetivo de verificar a existência da interação genótipo x ambiente, sob a forma de heterogeneidade de variâncias para a produção de leite na espécie bubalina e o seu impacto na avaliação genética dos animais, utilizando a inferência Bayesiana por meio de Amostrador de Gibbs, foram utilizados 5.484 registros de produção de leite referentes à produções de 2.994 búfalas predominantemente Murrah, filhas de 150 reprodutores, acasalados com 1130 matrizes, cujos partos ocorreram entre os anos de 1974 e 2004. Os registros foram provenientes do Programa de Melhoramento Genético dos Bubalinos (PROMEBUL) com a adição de registros provenientes do rebanho da EMBRAPA Amazônia Oriental -EAO, localizada em Belém, Pará. Foram estabelecidas classes de rebanho-ano de parto e de acordo com o desvio padrão de cada classe, os registros de produção de leite foram classificados em classes de alto e baixo desvio-padrão fenotípico. Posteriormente, os dados foram analisados desconsiderando e considerando as classes de desvio-padrão. O modelo utilizado empregou os efeitos fixos referentes às classes de rebanho-ano, mês de parto e covariáveis idade da fêmea ao parto e duração da lactação, além do efeito aleatório de animal, ambiente permanente e ambiente temporário. Para os efeitos fixos, foi assumido distribuição à priori uniforme e para os componentes de (co)variâncias foram assumidas distribuições priori qui-quadrado inversa e Wishart invertida. As médias observadas e desvio-padrão para produção de leite nas classes de alto e baixo desvio-padrão e em análise geral, foram iguais a 1870,21±758,78, 1900,50±587,76 e 1885,48±677,98, respectivamente. As médias posteriores para os componentes de variâncias foram maiores na classe de alto desvio-padrão. A herdabilidade obtida na classe de alto desvio-padrão foi próxima do valor observado na análise geral e inferior ao valor encontrado na classe de baixo desvio-padrão fenotípico. A correlação genética para produção de leite entre as classes de desvio-padrão foi igual a 0,58. As correlações de Spearman entre os valores genéticos para a produção de leite obtidos em análise geral com os valores obtidos nas classes de alto e baixo desvio padrão foram iguais a 0,94 e 0,93, respectivamente, para todos os reprodutores. Para uma amostra dos 10 melhores reprodutores, as mesmas correlações foram iguais a 0,94 e 0,47, respectivamente. Tais resultados revelam presença de heterogeneidade de variâncias entre rebanhos e esta heterogeneidade de variâncias é resultante de fatores ambientais, que podem levar a uma classificação errônea dos melhores reprodutores geneticamente para a produção leite. / With the objective to verify the existence of the interaction genotype X enviroment, under the form of heterogenity of variances for the milk production in buffaloes and its impact in the genetic evaluation of the animals, using the Bayesiana inference by means of Gibbs Sampler, form used 5,484 registers of referring milk production to the productions of 2.994 females predominantly Murrah, calves of 150 sires, mateds with 1130 matrices, whose birth had occurred between the years of 1974 and 2004. The records had been proceeding from the Programa de Melhoramento Genético de Bubalinos (PROMEBUL) with the addition of records proceeding from the flock of the EMBRAPA Amazônia Oriental - EAO, located in Belém, Pará, State. Class of herd-year of birth had been established and in accordance with the standard deviation of milk production of each class had been classified in class of high and low phenotypic standard deviation. Later the data had been analyzed disrespecting and considering the standard deviations class. The used model used the referring fixed effect to the herd-year class, month of parity and covariable age of the female to the birth and length of the lactation, beyond the random effect of animal, permanent environment and temporary environment effects. For the fixed effect uniform was assumed distribution to priori and for the components of (co)variances, had been assumed distributions priori inverse qui-square and inverted Wishart. The observed averages and shunting line-standard for milk production in the class of high, low standard deviation and in general analysis, had been equal 1870,21±758,78, 1900,50±587,76 and 1885,48±677,98, respectively. The posterior averages for the components of variances had been bigger in the classroom of high standard deviation. The genetic correlation for milk production between standard deviation classes was equal the 0,58. The correlations of Spearman between the breeding values for the milk production obtained in general analysis with the values in the class of high and low standard deviation were 0,94 and 0,93 , respectively, for all the sires. For one it shows of the 10 better sires, the same correlations had been equal 0,94 and 0,47, respectively. Such results disclose presences of heterogenity of variances between herds and this heterogenity of variances is resultant of environmental factors, that can take to a wrong classification of the breeding value to best sires for the production milk.

Para o sucesso das estratégias de manejo de Rhipicephalus (Boophilus) microplus (carrapato bovino) são necessários testes práticos, econômicos e confiáveis que possam detectar a presença de fenótipos resistentes a drogas em suas populações. O fipronil é um acaricida de uso relativamente recente não havendo testes padronizados para o diagnóstico de resistência do carrapato à molécula. No presente trabalho, foram padronizados bioensaios in vitro para esta finalidade: Teste de Imersão de Adultas, Teste de Imersão de Larvas e Teste de Pacote com Larvas. Os testes foram aplicados e, de forma inédita, populações resistentes foram diagnosticadas tanto no Brasil quanto no Uruguai. Ensaios com inibidores enzimáticos não evidenciaram participação importante de enzimas detoxificadoras no mecanismo de resistência. Foi demonstrada reação cruzada entre fipronil e lindano, não verificada para ivermectina. Em algumas situações, foi observado interferência do controle químico de pragas agrícolas no desenvolvimento de resistência dos carrapatos. / For the success of the strategies for the management of Rhipicephalus (Boophilus) microplus (cattle tick), practical, economical and reliable tests are needed to detect the presence of drug-resistant phenotypes in their populations. Fipronil is a relatively new acaricide with no standardized tests for the diagnosis of tick resistance to this molecule. In this study, were standardized in vitro bioassays for this purpose: Adult Immersion Test, Larval Immersion Test and Larval Packet Test. The tests were applied and for the first time, resistant populations were diagnosed in Brazil and Uruguay. Tests with enzymatic inhibitors showed no significant involvement of detoxification enzymes in the mechanism of resistance. Cross-resistance was demonstrated between lindane and fipronil but not with ivermectin. In some situations, it was observed interference of the chemical control of agricultural pests in the development of resistance in ticks.

O presente estudo mensura o impacto no preço dos atributos de qualidade nos tourinhos da raça Nelore comercializados em leilões por meio de uma metodologia específica, baseada na Teoria dos Preços Hedônicos. Para tanto, utilizou-se como amostra três leilões - 368 observações - de uma fazenda padrão, o Nelore Jandaia. Assim, os atributos dos animais que mais contribuíram para a formação dos preços, em um primeiro plano, foram: a qualidade genética como um todo, expressa através do Mérito Genético Total - MGT, e a qualidade fenotípica global, demonstrada pelo índice EPMURAS. Em um segundo plano, mais específico, agregaram mais valor aos jovens reprodutores características relacionadas à precocidade e fertilidade do lado genético a Diferença Esperada na Progênie - DEP para perímetro escrotal aos 365 dias (dpe365) e no lado fenotípico a nota de precocidade. Por exemplo, os animais com MGT excelente tiveram um prêmio médio de 22% a mais em relação aos considerados como bons, paralelamente os com EPMURAS excelente tiveram um prêmio de 11% em relação aos classificados como muito bons, ceteris paribus. Para cada ponto a mais na precocidade e na DEP dpe365 o valor dos animais comercializados aumenta em, respectivamente, 5% e 5,8%, ceteris paribus. Do exposto, pode-se concluir que se os pecuaristas dedicados ao melhoramento dos seus rebanhos privilegiarem em seus objetivos de seleção animais com excelentes atributos de fertilidade e precocidade receberam prêmios superiores por isso. Em outras palavras, focar a seleção em precocidade e fertilidade agrega valor aos animais. / This study measures the impact on the price of quality attributes in Nelore steer sold at auction by a particular methodology, based on the theory of hedonic prices. To this end, we used as a sample three auctions - 368 observations of a standard farm, Nelore Jandaia. Thus, the attributes of animals that contributed most to the price formation were the genetic quality as a whole, expressed through the Total Genetic Merit - MGT, and the overall phenotypic quality, as demonstrated by the index EPMURAS. In a second model, more specific, added more value to young breeding characteristics related to precocity and fertility - the genetic side of the Expected Progeny Difference - EPD for scrotal circumference at 365 days (dpe365) and on the phenotypic note of precocity. For example, animals with excellent MGT had an average premium of 22% more than for those considered as good, along with the excellent EPMURAS had a premium of 11% over rated as very good. For each point on precocity and DEP dpe365 the value of animals traded increases, respectively, 5% and 5.8%, ceteris paribus. From the above, we conclude that if the farmers devoted to the improvement of their herds give priority in their selection goals animals with excellent attributes of fertility and precocity will receive premium for it. In other words, focus the cattle selection on fertility and precocity adds value to animals.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSPM.pdf: 427428 bytes, checksum: 2d8a973a6fe346d539a557589437a9d2 (MD5) Previous issue date: 2004-06-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Genetic parameters for body weight at weaning (PD), at twelve months of age (P12), at first calving (PPP) and at adult age (PAD), condition score at calving (ECP) and at first calving (EPP), growth curve parameters A (asymptotic weight) and k (maturation rate), age at first calving (IPP), culling age (TPR, days in herd), number (ND10) and kilograms (QD10) of calves weaned up to ten years of age, total number (NDT) and total kilograms (QDT) of calves weaned during herd life, kilograms of calves weaned per year in herd (QTPR), and the ratios weaning weight of calf/weight of cow at calving (RPP) and weaning weight of calf/weight of cow at first calving (RPPP) of females of a Canchim (5/8 Charolais + 3/8 Zebu) beef cattle herd were estimated by Bayesian inference. The average values of heritability were 0.38 (PD), 0.40 (P12), 0.51 (PPP), 0.54 (PAD), 0.18 (ECP), 0.36 (EPP), 0.60 (A), 0.54 (k), 0.12 (IPP), 0.22 (TPR), 0.22 (ND10), 0.24 (QD10), 0.23 (NDT), 0.23 (QDT), 0.32 (QTPR), 0.16 (RPP) and 0.40 (RPPP), indicating that these traits have enough genetic variability to show response to mass selection, with the exception of IPP. The genetic correlations of TPR, ND10, QD10, NDT, QDT and QTPR with the body weights (PD, P12 and PD) suggest that selection of females based on weaning and 12-month body weights should not reduce the produtivity traits studied; however, increasing females adult body weight would reduce the number of calves weaned by the cow up to ten years of age. The genetic correlations of TPR, ND10, QD10, NDT, QDT, QTPR, PAD, A and k with IPP, PPP and EPP suggest that selection to reduce age at first calving, in general, should improve longevity and productivity traits of females, but the increase in body weight at first calving would reduce some of the productivity traits. The genetic correlations of IPP, EPP, PD and P12 with RPPP suggest that selection to reduce age at first calving should improve the productivity trait of the females. / Estimaram-se, pela inferência Bayesiana, parâmetros genéticos dos pesos à desmama (PD), aos doze meses de idade (P12), ao primeiro parto (PPP) e à idade adulta (PAD), dos escores da condição corporal ao parto (ECP) e ao primeiro parto (EPP), dos parâmetros A (peso assintótico) e k (taxa de maturação) da curva de crescimento, da idade ao primeiro parto (IPP), da idade de descarte (TPR), do número (ND10) e quilogramas (QD10) de bezerros desmamados em até dez anos de idade, do número total (NDT) e quilogramas total (QDT) de bezerros desmamados durante todo o tempo de permanência no rebanho, do quilogramas de bezerros desmamados por ano de permanência no rebanho (QTPR), e das relações de peso do bezerro à desmama pelo peso da vaca ao parto (RPP) e ao primeiro parto (RPPP), de fêmeas de um rebanho da raça Canchim. As médias das estimativas de herdabilidade, obtidas de análises unicaráter, foram iguais a 0,38 (PD); 0,40 (P12); 0,51 (PPP); 0,54 (PAD); 0,18 (ECP); 0,36 (EPP); 0,60 (A); 0,54 (k); 0,12 (IPP); 0,22 (TPR); 0,22 (ND10); 0,24 (QD10); 0,23 (NDT); 0,23 (QDT); 0,32 (QTPR); 0,16 (RPP) e 0,40 (RPPP) indicando que as características possuem variação genética aditiva suficiente para apresentar boa resposta à seleção massal, com exceção de IPP. As correlações genéticas de TPR, ND10, QD10, NDT, QDT e QTPR com os pesos (PD, P12 e PAD) sugerem que a seleção de fêmeas com base nos pesos à desmama e aos 12 meses de idade não deve prejudicar as características de longevidade e de produtividade estudadas; porém, o aumento do peso adulto poderá resultar em menos bezerros desmamados pela vaca em até os dez anos de idade. As correlações genéticas de TPR, ND10, QD10, NDT, QDT, QTPR, PAD, A e k com IPP, PPP e EPP, sugerem que a seleção para reduzir a idade ao primeiro parto deve, em geral, melhorar a longevidade e as características de produtividade das fêmeas, porém, o aumento do peso ao primeiro parto poderá prejudicar algumas das características de produtividade. As correlações genéticas de IPP, EPP, PD e P12 com RPPP sugerem que a seleção para reduzir IPP deve melhorar RPPP.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3339.pdf: 3467173 bytes, checksum: 0bde7cebe4b7fdf5c09347167fc42231 (MD5) Previous issue date: 2010-11-24 / Universidade Federal de Minas Gerais / Dourado (Salminus brasiliensis Cuvier, 1816) is an excellent migratory fish, possessing large body and wide distribution in South America, with presence in Paraná, Uruguay, Paraguay and La Plata River Basins (Argentina, Brazil, Uruguay and Paraguay), in drainage of Laguna dos Patos (Rio Grande do Sul state, Brazil) and the upper portion of the Mamoré and Chaparé River system (Bolivia). This fish is much appreciated in gastronomy and sport fishing. However, with increasing habitat degradation, overfishing and damming of rivers due to electric power generation, the fauna of these areas has suffered large impacts, and studies aimed at conservation are needed. In this approach, microsatellite markers have been used to assess the genetic structure of natural populations in order to provide data for management and conservation programs. Despite the microsatellite markers are extremely useful for many organisms including dourado, there are not species-specific loci described yet. Thus, in the present study we used heterologous loci, described for three species related to S. brasiliensis in eight populations of this fish (four residents and four migratory). Samples of 201 animals were collected in the Mogi-Guaçú River (Cachoeira de Emas, Pirassununga, SP) during the years 2007-2009, including reproductive periods (November-February) and non-reproductive (March-October). DNA was extracted using protocol phenol: chloroform: isoamyl alcohol. We tested 29 microsatellite loci, 16 were described for Salminus franciscanus, six for Brycon hilarii and seven for Brycon opalinus. Of this total, only ten loci (nine for S. franciscanus and one for B. opalinus) have demonstrated excellent amplification and high polymorphism, being used in population analysis of S. brasiliensis. Statistical analysis was performed in Genepop 4.0 (HWE, heterozygosity, linkage disequilibrium), FSTAT 2.9.3. (FST, genetic diversity and allelic richness, Fis), GenAlEx 6 (private alleles), Popgene 1.31. (distance and genetic identities), Micro-Checker (null alleles) and Structure 2.3.1. (assignment test and population differentiation). The number of alleles ranged from eight (Sfra18) to 48 (Sfra02), considering all populations together. The levels of observed heterozygosity ranged from 0,668 (RT- 07/2008) to 0,776 (MT-01/2009), and seven populations were out of the HWE at least for one locus. The values of Nei's distance and genetic identity varied, respectively, from 0,08 to 0,29 and 0,75 to 0,92. The data show that these populations have high intra-population genetic variability and low population differentiation between them. The FST values, together with the data of gene and genotypic differentiation and the analysis in the software Structure pointed to the existence of at least two populations outside the breeding period in the analysis. For populations sampled within the reproductive period no structure was identified. These results may help to better understand about the migratory behavior and their reproduction in the region of Cachoeira de Emas, contributing to management actions related to fisheries and conservation of this important migratory fish species. / O dourado (Salminus brasiliensis Cuvier, 1816) é um excelente peixe migrador, possuindo grande porte e larga distribuição na América do Sul, com presença nas bacias dos rios Paraná, Uruguai, Prata e Paraguai (Brasil, Argentina, Uruguai e Paraguai), na drenagem da Laguna dos Patos (Rio Grande do Sul, Brasil) e na porção superior do sistema do alto rio Mamoré e Chaparé (Bolívia). Este peixe é muito apreciado na pesca esportiva e gastronomia. Porém, com a crescente degradação de habitats, a sobrepesca e o represamento de rios para fins de geração de energia elétrica, a fauna dessas áreas vem sofrendo grandes impactos, sendo necessários estudos que visem sua conservação. Dentro desta abordagem, marcadores moleculares microssatélites vêm sendo utilizados para avaliar a estrutura genética de populações naturais com o objetivo de subsidiar programas de manejo e conservação. Apesar dos microssatélites serem marcadores extremamente úteis, para muitos organismos incluindo o dourado, não há locos espécie-específicos descritos. Desta forma, no presente trabalho foram utilizados locos heterólogos descritos para três espécies relacionadas à S. brasiliensis em oito populações (sendo quatro residentes e quatro migradoras). Amostras de 201 animais foram coletadas no rio Mogi-Guaçu (região da Cachoeira de Emas, município de Pirassununga, SP) durante os anos de 2007 a 2009, incluindo os períodos reprodutivos (Novembro a Fevereiro) e não reprodutivo (Março a Outubro). O DNA foi extraído utilizando protocolo fenol:clorofórmio:álcool isoamílico. Foram testados 29 locos microssatélites, sendo 16 descritos para Salminus franciscanus, seis para Brycon hilarii e sete para Brycon opalinus. Deste total, apenas dez locos (nove de S. franciscanus e um de B. opalinus) demonstraram excelente padrão de amplificação e alto polimorfismo, sendo utilizados nas análises populacionais de S. brasiliensis. As análises estatísticas foram feitas nos programas Genepop 4.0 (EHW, níveis de heterozigosidade, desequilíbrio de ligação), FSTAT 2.9.3. (FST, diversidades gênica e riqueza alélica, Fis), GenAlEx 6 (alelos privados), Popgene 1.31. (distância e identidades genéticas), Micro-Checker (alelos nulos) e Structure 2.3.1. (teste de atribuição e diferenciação populacional). O número de alelos variou de oito (Sfra18) a 48 (Sfra02), considerando as oito populações conjuntamente. Os níveis de heterozigosidade média observada variaram de 0,668 (RT-07/2008) a 0,776 (MT-01/2009), sendo que sete populações apresentaram-se fora do EHW para pelo menos um loco. Os valores de distância e identidade genética de Nei variaram, respectivamente, de 0,08 a 0,29 e 0,75 a 0,92. Os dados obtidos demonstram que estas populações apresentam alta variabilidade genética intra-populacional e baixa diferenciação entre as populações aqui analisadas. Os valores de FST, juntamente com os dados de diferenciação gênica e genotípica e análises no programa Structure apontam para a provável existência de pelo menos duas populações residentes diferenciadas. Para as populações amostradas dentro do período reprodutivo nenhuma estruturação foi identificada. Estes resultados podem auxiliar a entender melhor o comportamento migratório e reprodutivo destes animais na região de Cachoeira de Emas, contribuindo para proposições de ações de manejo relacionadas à pesca e conservação desta importante espécie de peixe migrador.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3030.pdf: 2014938 bytes, checksum: b6d8f7597811d1909e335b6facc588b7 (MD5) Previous issue date: 2010-03-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / The catfishes of the Pseudoplatystoma genus are carnivore pimelodids, migratory and important for fisheries in all major river basins from South America. Only three species were recognized for the genus (P. corruscans, P. fasciatum and P. tigrinum), but a new revision raised to eight the number of species (P. fasciatum, P. punctifer, P. orinocoense, P. magdaleniatum, P. reticulatum, P. tigrinum, P. metaense and P. corruscans). Recently, Pseudoplatystoma was the subject of a molecular phylogeny study based on mitochondrial markers, where monophyletic clades where found for P. tigrinum, P. corruscans, P. reticulatum+P. punctifer+P. fasciatum and P. magdaleniatum. Despite these advances on the knowledge of the evolutionary history and systematics of the group, there are still questions to be answered. Thus, this study aimed a molecular phylogenetic analysis on Pseudoplatystoma to try to answer pendant questions about the systematics and taxonomy of the group, and propose a scenario for its diversification history in the geographic area of South America. In order to do this, we employed the mitochondrial Cytochrome b gene and introns from Rag1 and S7 genes, whose phylogenies were estimated by Maximum Likelihood using TREEFINDER software. Nodes were dated on BEAST software. It was shown that some Pseudoplatystoma species, resulting from the last revision of the genus, do not correspond to monophyletic groups or they were not significantly supported clades in all trees. The only monophyletic species in all markers were P. magdaleniatum and P. corruscans. Pseudoplatystoma orinocoense was a monophyletic lineage only on Cytochrome b. In light of these results, it is suggested that the old terminology P. fasciatum to be revalidated for the taxa here defined as P. fasciatum clade: P. punctifer (Amazon, Maranhão, Tocantins-Araguaia), P. reticulatum (Paraná-Paraguay) and P. fasciatum (Guyanas). Under the same rationale, P. tigrinum should be revalidated for Orinoco, given the paraphyletism of P. metaense. However, some cases of nonmonophyletic species in one or more markers may be due to incomplete lineage sorting, although this possibility needs to be investigated using other markers. The history of diversification of Pseudoplatystoma was the result of millions of years of evolution and and it was strongly influenced by the evolution of the South America geographical matrix. The biogeographic study allowed us to identify and date the important diversification events for the genus and relate them to the historical geomorphological and/or climate changes reported for South America, which would be the primary diversification causes for other freshwater fishes from the continent. / Os bagres do gênero Pseudoplatystoma são pimelodídeos carnívoros, migradores e de importância pesqueira em todas as grandes bacias hidrográficas da América do Sul. Apenas três espécies eram reconhecidas para o gênero (P. corruscans, P. fasciatum e P. tigrinum), mas uma nova revisão elevou para oito o número de espécies (P. fasciatum, P. punctifer, P. orinocoense, P. magdaleniatum, P. reticulatum, P. tigrinum, P. metaense e P. corruscans). Recentemente, Pseudoplatystoma foi alvo de um de estudo de filogenia molecular com marcadores mitocondriais, onde foram encontrados clados monofiléticos para P. tigrinum, P. corruscans, P. reticulatum+P. punctifer+P. fasciatum e P. magdaleniatum. Apesar desses avanços no conhecimento da história evolutiva e da sistemática do grupo, ainda restam questões a serem respondidas. Dessa forma, o presente estudo objetivou uma análise filogenética molecular em Pseudoplatystoma para tentar responder questões pendentes sobre a sistemática e taxonomia do grupo, bem como propor um cenário para sua história de diversificação no espaço geográfico da América do Sul. Para isso, foram empregados o gene mitocondrial do Citocromo b e íntrons dos genes Rag1 e S7, cujas filogenias foram estimadas por Máxima Verossimilhança no programa TREEFINDER. Os nós das filogenias foram datados no programa BEAST. Foi demonstrado que algumas espécies de Pseudoplatystoma, resultantes da última revisão do gênero, não correspondem a grupos monofiléticos ou não tiveram clados significativamente sustentados em todas as árvores. As únicas espécies monofiléticas em todos os marcadores foram P. magdaleniatum e P. corruscans. Pseudoplatystoma orinocoense só foi uma linhagem monofilética no Citocromo b. À luz desses resultados, sugere-se que a antiga terminologia P. fasciatum seja revalidada para os táxons do clado aqui definido como clado P. fasciatum: P. punctifer (Amazonas, Maranhão, Tocantins-Araguaia), P. reticulatum (Paraná-Paraguai) e P. fasciatum (Guianas). Sob a mesma racionalidade, P. tigrinum deveria ser revalidado para o Orinoco, dado o parafiletismo de P. metaense. Entretanto, alguns dos casos de espécies não-monofiléticas em um ou mais marcadores podem ser devidos à separação incompleta de linhagens, embora essa possibilidade necessite ser investigada com o uso de outros marcadores. A história da diversificação de Pseudoplatystoma foi resultado de milhões de anos de evolução e fortemente influenciada pela evolução da matriz geográfica Sul-Americana. O estudo biogeográfico nos permitiu identificar e datar os eventos de diversificação importantes para o gênero e relacioná-los às mudanças geomorfológicas e/ou climáticas históricas conhecidas para a América dos Sul, que seriam as causas primárias de diversificação de outros peixes de água doce do continente.

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