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Previous issue date: 2015-08-21 / 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) / Penaeidae family occurs in all oceans, particularly in tropical regions and represents an important
global fishing resource. In Brazil, penaeid species have been shown decline, of their populations,
which are considered overexploited. Therefore, a greater knowledge about these species is required
for the developing of appropriate conservation actions. However, genetic studies of penaeids,
including phylogeography, geographic distribution and phylogeny, are still scarce. In the present work,
genetic structure and genetic relationships were characterized for different marine shrimp species
belonging to the Penaeidae family, with special emphasis on those of occurrence in the Brazilian coast
(Xiphopenaeus kroyeri, Farfantepenaeus paulensis, Farfantepenaeus subtilis and Farfantepenaeus
brasiliensis). Mitochondrial and nuclear markers were used in order to clarify aspects related to the
geographic distribution and genetic relationships among the studied penaeid species and the
implications for conservationist approaches. Specific oligonucleotides were designed to amplify four
mtDNA regions (COI, 16S, Cytb and DLoop). The results showed efficient patterns for 16 native
species of Brazilian and Mozambican coasts. Numts presence and its implication for penaeid genetics
were investigated using specific and universal primers for COI gene. Pseudogenes were detected for
some penaeid species. Cytb pseudogene for the Penaeidae family was reported by the first time. DNA
barcoding approach was tested in several species from Brazilian coast. The barcoding analysis
evidenced a high range of intraspecific distance, suggesting the necessity of taxonomic review into
Penaeidae. The existence of species complex was investigated for both X. kroyeri and F. subtilis.
Phylogeographical signs and population structure were no observed for F. subtilis along the Brazilian
coast. F. paulensis populations, collected in Lagoa dos Patos (RS) and Cananéia (SP), showed
genetic structuring by analyzing of COI gene. That data can be reflecting the existence of
differentiated-genetically adult stocks or ancient structure. Two recent population expansions, one of
them before and the other one after the last period of the maximum glacial, were observed for F.
paulensis. mtDNA and RAD-seq data were using to study the species X. kroyeri populations. The
mtDNA analysis suggested that the upwelling from Cabo Frio (RJ) consists in a semipermeable barrier
to X. kroyeri species, limiting the genetic flow between populations from North and South of Cabo Frio
for. The analysis of approximately three thousand SNPs revealed three different genetic stocks,
possibly related to the hydrodynamic characteristics of the sampled geographic regions, which may be
holding different larvae pools. The study herein brings important information about genetic
relationships and population structure for Penaeidae species, mainly those species occurring in Brazil.
Such data can be help to foment future actions aiming the conservation of penaeid species, which
present ecological and socioeconomic relevance. / A família Penaeidae ocorre em todos os oceanos, principalmente nas regiões tropicais e presenta
grande importância econômica mundial. No Brasil, os peneídeos têm mostrado declínio nas
populações, as quais são consideradas sobreexplotadas. Dessa forma, melhor conhecimento dessas
espécies se faz necessário para que medidas conservacionistas mais adequadas sejam tomadas.
Estudos genéticos em peneídeos, fincluindo filogeografia, distribuição geográfica e filogenia ainda são
escassos. No presente estudo, a estrutura genética e as relações genéticas foram caracterizarizadas
para distintas espécies de camarões marinhos pertencentes à família Penaeidae, com ênfase
especial nas de ocorrência no litoral brasileiro (Xiphopenaeus kroyeri, Farfantepenaeus paulensis,
Farfantepenaeus subtilis and Farfantepenaeus brasiliensis). Marcadores mitocondriais e nucleares,
foram usados com o intuito de esclarecer aspectos relacionados à distribuição geográfica e relações
genéticas entre as espécies estudadas e suas implicações conservacionistas. Oligonucleotideos
específicos foram desenvolvidos para amplificação de quatro regiões mtDNA (COI, 16S, Cytb e
DLoop), os quais foram eficientes para 16 espécies nativas da costa brasileira e moçambicana. A
presença de numts e suas implicações para a genética de peneideos foi investigada utilizando
primers específicos e universais para o gene COI, sendo observada a presença pseudogene em
algumas espécies. Foi evidenciada pela primeira vez em Penaeidae a presença de pseudogene Cytb.
A eficiência do DNA Barcode foi testada em diversas espécies coletadas no litoral brasileiro. Foi
observada uma alta variação da distancia intraespecífica, indicando a necessidade de uma revisão
nesta família. A existência de um complexo de espécies foi verificada nas espécies X. kroyeri e F.
subtilis. Sinais filogeográficos ou estruturação populacional não foram observadas ao longo da costa
brasileira para F. subtilis. Uma leve estruturação populacional foi encontrada para Farfantepenaeus
paulensis entre populações da Lagoa dos Patos-RS e Cananéia-SP, utilizando-se o gene COI. Este
dado pode estar refletindo a existência de estoques de adultos geneticamente diferentes ou uma
estruturação antiga. Duas expansões populacionais recentes foram observadas para esta espécie,
sendo uma antes e outra após o período da última glaciação máxima. Dados de mtDNA e RAD-seq
foram tilizados para estudar as populações de X. kroyeri. A análise mitocondrial sugeriu que
ressurgência em Cabo Frio-RJ apresenta-se como uma barreira semipermeável para esta espécie,
limitando o fluxo gênico entre populações situadas ao norte e ao sul de Cabo Frio. A análise de
aproximadamente 3mil SNPs revelou três possíveis estoques genéticos, possivelmente relacionado a
características hidrodinâmicas das regiões amostradas, as quais podem estar retendo larvas. O
presente estudo trás importantes informações sobre as relações genéticas, estrutura de populações e
filogeografia de espécies da família Penaeidae, principalmente as de ocorrência no litoral brasileiro.
Essas informações podem ajudar futuras tomadas de decisão que visem a conservação dessas
espécies, as quais apresentam relevância ecológica e/ou socioeconomica, representando um
importante recurso pesqueiro.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8764 |
| Date | 21 August 2015 |
| Creators | Marques, Carla Guinart |
| Contributors | Freitas, Patrícia Domingues de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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