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Orientador: Prof. Dr. Cláudio Henrique Zawadzki Coorientador: Prof. Dr. Fábio Fernandes Roxo Dissertação (mestrado em Biologia Comparada) - Universidade Estadual de Maringá, 2019 Loricariidae é a família mais rica em espécies em Siluriformes com 983 espécies válidas. Dentro de Loricariidae, Hypoptopomatinae é composta pelas tribos Otothyrini, Neoplecostomini e Hypoptopomatini. Neoplecostomini é representada por cascudos de pequeno porte restritos ao Escudo Brasileiro. Neoplecostomus inclui atualmente 18 espécies válidas, com diversas espécies descritas com integração de dados morfológicos e moleculares. Desta forma, o presente trabalho descreve duas novas espécies de Neoplecostomus para a drenagem do alto rio Paraná, estado do Paraná, especificamente para as bacias do rio Piquiri e Ivaí, Neoplecostomus sp. 1 e Neoplecostomus sp. 2, respectivamente. As novas espécies são diferenciadas de suas congêneres por morfometria, caracteres merísticos e por sequência de DNA do gene mitochondrial citocromo c oxidase subunidade I (COI). Caracteres morfométricos e merísticos foram tomados conforme metodologia padrão para o grupo, e sequências nucleotídicas de 68 espécimes de Neoplecostomus com 531 pb foram analisadas. A matriz foi utilizada para calcular a distância genética entre as espécies no programa MEGA 6.0 bem como para fazer análise de maximum-likelihood usando RAxML HPC2 on XSEDE incorporado no portal CIPRES. Os suportes dos ramos da topologia obtida foram testados utilizando método estatístico de bootstrap com 1.000 pseudoréplicas. Morfologicamente, ambas as espécies diferem da maioria das congêneres por apresentar nadadeira adiposa pouco desenvolvida. Adicionalmente, Neoplecostomus sp. 1 apresenta escudo torácico com sua porção anterior reta e iniciando próximo às aberturas branquiais e região nua ao redor da abertura urogenital mais estreita devido às primeiras placas ventrais. Neoplecostomus sp. 2 apresenta cabeça arredondada em vista lateral devido ao mesetmoide ser mais proeminente, diferencia-se também por apresentar maior diâmetro orbital/comprimento da cabeça. Geneticamente, os resultados separaram as espécies em questão das demais congêneres, apresentando diferentes níveis de divergência genética, com Neoplecostomus sp. 1 formando um clado separado, enquanto Neoplecostomus sp. 2 é relacionado com N. canastra + N. doceencis Loricariidae is the most species-rich family of Siluriformes with 983 valid species. In Loricariidae, Hypoptopomatinae is composed by the tribes Otothyrini, Neoplecostomini e Hypoptopomatini. Neoplecostomini is represented by small-sized catfishes, restricted to the Brazilian Shield. Neoplecostomus currently includes 18 valid species, which several of them were described with integration of morphological and molecular data. Therefore, the present work describes two new species of Neoplecostomus from upper rio Paraná drainage, Paraná state, specifically from rio Piquiri and Ivaí basins, Neoplecostomus sp. 1 and Neoplecostomus sp. 2, respectively. The new species are differentiated from its congeners by morphometry, meristic characters and DNA sequences of cytocrome c oxidase subunit I (COI) mitochondrial marker. Measurements and counts were taken as standard methodology for the group, and nucleotide sequences of 68 specimens of Neoplecostomus with 531 pb were analyzed. The matrix was used to calculate the genetic distance between species in MEGA 6.0 and analysis of maximumlikelihood using RAxML HPC2 on XSEDE implemented on the CIPRES portal. The support of each node was tested using 1.000 bootstrap pseudoreplicates. Morphologically, both species differ from most congeners by having ill-developed adipose fin. Additionally, Neoplecostomus sp. 1 presents thoracic shield with its anterior portion straight and beginning next to the gill openings, and the naked area around urogenital opening narrower than in other species due to the first ventral plates. Neoplecostomus sp. 2 presents a round-shaped head in lateral view due to the pronounced mesethmoid, also differs from the congeners by having greater orbital diameter/head length. Genetically, the molecular results separated the species studied herein from the other congeners, showing different levels of genetic divergence between the clusters, with Neoplecostomus sp. 1 forming a separated clade, while Neoplecostomus sp. 2 is related to N. canastra + N. doceensis

Dissertação de mestrado em Ecologia, Nos últimos anos foram publicadas várias bibliotecas de referência de DNA barcodes com foco regional para peixes marinhos europeus, mas ainda existe a ausência de uma avaliação global do progresso da compilação de uma biblioteca de referência para a ictiofauna europeia. Neste estudo foi reunida pela primeira vez uma biblioteca de referência abrangente e de grande escala para este grupo de organismos, a partir de todos os DNA barcodes publicamente disponíveis, com o objetivo de examinar e anotar a consistência e a confiança das amostras obtidas independentemente por vários estudos de várias regiões geográficas distintas. Foi compilado neste estudo um numeroso dataset compreendendo 4118 DNA barcodes de espécies de peixe marinhos amostrados na Europa, que foram reunidos a partir de 18 projetos na base de dados BOLD (Barcode of Life Data System), no total de 13 publicações e representando 358 espécies. Foi gerado um relatório de discordância de BINs (Barcode Index Number) para as sequências do dataset, de forma a atribuir unidades taxonómicas operacionais moleculares ao conjunto de sequências, produzindo 366 BINs dos quais 213 foram concordantes (1 BIN = 1 espécies), 141 discordantes e 12 singletons (1 BIN = 1 sequência). Inspeção pormenorizada da composição de cada BIN revelou a presença de potenciais artifícios (sinónimos, más identificações), resultando num máximo de 73% de identificações taxonómicas concordantes. Um número considerável de espécies com importância económica foram encontradas nas 14% das espécies com identificação ambígua. Quinze espécies apresentaram distância intraespecíficas relativamente elevadas, atingindo 18,5% e foram atribuídas a 36 BINs (entre 2 a 4 BINs por espécie). Este estudo demostrou que apenas cruzando dados de múltiplas fontes, num processo de compilação de uma biblioteca de referência de escala continental, foi possível desvendar casos pertinentes de incerteza taxonómica e diversidade específica oculta que de outra forma permaneceria despercebida. Os casos de profunda estrutura intraespecífica encontrados constituem informação significativa que precisa de ser anotada e considerada no monitoramento das espécies. O aperfeiçoamento do conhecimento da diversidade, o controlo de pescas ilegais e a autentificação dos produtos pescados são algumas das aplicações mais relevantes desta biblioteca de referência., Over the last few years, several comprehensive reference libraries of DNA barcodes for marine fishes of Europe have been published with regional focus, but a global appraisal of the progress of the compilation of a reference library for European marine ichthyofauna is still missing. Here was assemble for the first time a large-scale comprehensive reference library for this ichthyofauna, based on all publicly available DNA barcodes, with the aim to examine and annotate consistency and reliability of records obtained independently from multiple regions and studies. Was assembled here a large dataset comprising 4118 DNA barcodes from fish specimens collected in Europe, which were mined from 18 BOLD projects in a total of 13 publications and representing 358 species. A BIN (Barcode Index Number) Discordance Report was generated for the BOLD dataset, producing 366 BINs of which 213 were concordant (1 BIN= 1 species), 141 discordant and 12 were singletons (1 BIN = 1 sequence). Subsequent inspection of the BIN composition revealed potential artifacts (i.e. synonyms, misidentifications), resulting in a maximum of 73% concordant species IDs. A number of economically important species such as mackerel, salmonids and various sharks are included in the 14% of species with ambiguous IDs. Sixteen species displayed comparatively high intraspecific divergences, up to 18.5%, and were assigned to as much as 36 BINs (ranging from 2 to 4 BINs per species). Here is shown that only by crossing data from multiple sources, in the process of assembling an European-scale library, it was possible to unravel pertinent cases of taxonomic uncertainties and hidden species diversity that otherwise would have remain unnoticed. The cases of deep within-species genetic structure detected within the European region constitute biologically meaningful information that needs to be annotated and considered in fish species monitoring. Improving the knowledge about the diversity, illegal fisheries control and authentication of fish products are some of the most important applications of this reference library., Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) - Projetos FCOMP-01-0124-FEDER-007381, FCOMP-01-0124-FEDER-010596 e PEst-C/BIA/UI4050/2011, Este trabalho foi financiado por Fundos FEDER através do Programa Operacional de Factores de Competitividade - COMPETE

Dissertação de mestrado em Ecologia, Os moluscos são um dos grupos mais diversos da vida marinha, e apresentam um papel importante nos sistemas ecológicos e na economia. No presente estudo, o nosso objetivo é contribuir para a implementação de uma biblioteca de referência de DNA barcodes para gastrópodes e bivalves estuarinos e marinhos da costa Portuguesa. Esta biblioteca de referência pode melhorar significativamente o processo de descoberta de espécies e na monitorização da biodiversidade através da implementação da abordagem do DNA barcoding. Os métodos taxonómicos tradicionais têm sido aplicados à identificação de espécies baseando-se unicamente em características morfológicas, o que se torna muitas vezes difícil e demorado. Neste contexto, a aplicação do DNA barcodes (isto é, sequências do gene da sub-unidade I do citocromo c oxidase - COI-5P) mostrou ser útil na determinação de espécies em vários taxa. Este trabalho iniciou a biblioteca de referência para espécies de gastrópodes e bivalves, compreendendo um total de 260 sequências de DNA barcodes, incluindo 156 sequências COI-5P geradas noutros projetos do nosso grupo de pesquisa. A este conjunto de dados foram adicionadas 104 sequências de COI-5P de bases de dados públicas (GenBank e BOLD) de espécies taxonómicamente próximas. Os valores médios das divergências intraespecíficas, congenéricas e confamiliares obtidas do nosso conjunto de dados foram 1,24% (0 a 29,8%), 8,91% (0,2 a 37,7%) e 14% (0 a 32,3%), respetivamente. Foram produzidos pela primeira vez DNA barcodes para cinco espécies (Calliostoma virescens, Cingula trifasciata, Gibbula delgadensis, Jujubinus pseudogravinae e Mitra cornea) e uma sub-espécie (Tricolia pullus azorica) de gastrópodes e para uma espécie de bivalve (Gari fervensis). Nos fenogramas construídos pelo método Neighbor-Joining 86% das espécies, com pelo menos dois espécimes, agruparam congruentemente em clados monofiléticos e com elevado grau de suporte. As 47 morfoespécies presentes neste estudo foram atribuídas a 53 BINs, que após revisão compreenderam, 44 BINs concordantes, 5 BINs discordantes e 4 singletons. O sistema de classificação foi aplicado à nossa biblioteca de referência, 64% das espécies apresentaram-se congruentes e concordantes externamente. Este trabalho confirmou a eficácia do DNA barcodes na identificação de espécies de bilvalves e gastrópodes da costa Portuguesa. Não obstante, foram detetadas algumas ambiguidades taxonómicas, assim como divergências genéticas consideráveis em alguns taxa, o que indica a necessidade de futuras revisões taxonómicas nestes grupos., The molluscs are one of the most diverse groups of the marine life, playing important roles in ecological systems and the economy. In the present study, we aimed to contribute to the implementation of a reference library of DNA barcodes for estuarine and marine gastropods and bivalves of the Postuguese coast. This reference library can significantly improve processes of species discovery and biodiversity monitoring through the implementation of the DNA barcoding approach. Traditional taxonomic methods have been applied to species identification relying solely on morphological characters, which are often time-consuming and difficult. In this context, the application of DNA barcodes (i.e. sequences of the cytochrome c oxidase I gene -COI-5P) has shown to be greatly useful to help delimiting species in several taxa. This work started a reference library for gastropod and bivalve species, comprising a total of 260 DNA barcode sequences, including 156 COI-5P sequences generated in other projects of our research group. To this dataset, 104 COI-5P sequences of taxonomically close species were added from public databases (GenBank and BOLD). The mean values of intraspecific, congeneric and confamiliar divergences obtained from our dataset were 1.24% (0 to 29.8%), 8.91% (0.2 to 37.7%) and 14% (0 to 32.5%), respectively. DNA barcodes were produced for the first time for five species (Calliostoma virescens, Cingula trifasciata, Gibbula delgadensis, Jujubinus pseudogravinae and Mitra cornea) and one sub-species (Tricolia pullus azorica) of gastropods and for one bivalve species (Gari fervensis). In the phenograms built with the Neighbor-Joining method, 86% of the species with at least two specimens grouped congruently in monophyletic clades with a high degree of support. The 47 morpho-species in this study were attributed to 53 BINs which after revisions comprised 44 concordant BINs, 5 discordant BINs and 4 singletons. The application of a ranking system to the barcodes yield over 64% with top taxonomic congruence. This study indicate the efficacy of DNA barcodes in the identification of the majority of bivalves and gastropods species in the Portuguese coast. Nonetheless, some taxonomic ambiguities were detected, as well as considerable genetic divergence in a few taxa, indicating that further taxonomic revision are still needed in those groups., Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) - Projeto FCOMP-01-0124-FEDER-015429, O trabalho desenvolvido no CBMA teve suporte do fundo estratégico UID/BIA/04050/2013, Este trabalho foi financiado por Fundos FEDER através do Programa Operacional de Factores de Competitividade - COMPETE, A sequenciação no BIO (Biodiversity Institute of Ontario) foi financiada pelo iBOL (International Barcode of Life Project) através do Canadian Centre for DNA Barcoding, a partir do Ontario Genomics Institute (2008-OGI-ICI-03), Genome Canada, Ontario Ministry of Research and Innovation e pelo Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.

Dissertação de mestrado em Ecologia, Os invertebrados bentónicos, como os poliquetas, são importantes indicadores de qualidade ambiental sendo também um elo relevante nas cadeias tróficas. A taxonomia, com base nos caracteres morfológicos desta classe é difícil, demorada, e muitas vezes requer um conhecimento especializado que nem sempre está disponível. Este trabalho pretende contribuir para a implementação de uma biblioteca de referência de DNA barcodes (citocromo oxidase I (COI)) de poliquetas de modo a melhorar e facilitar futuras identificações taxonómicas, podendo mais tarde, em conjunto com bibliotecas de outros organismos bentónicos, ser usada em estudos de monitorização, utilizando a sequenciação de segunda geração. Com recurso a DNA barcodes não publicados e gerados por equipas de projectos de investigação LusoMarBoL e BestBarcode, foram compiladas bibliotecas de poliquetas de duas comunidades distintas, nomeadamente de estuários e zonas costeiras de Portugal e do mar profundo da Península Ibérica. Em conjunto com os 26 DNA barcodes de poliquetas de estuários obtidos no âmbito deste estudo, a primeira biblioteca totalizou 31 espécies e 71 sequências, enquanto a segunda englobou 37 espécies e 66 DNA barcodes. Aos alinhamentos das sequências destas duas bibliotecas foram adicionadas sequências homólogas da mesma família ou género disponíveis em bases de dados públicas, por forma a permitir a sua análise conjunta. Os valores médios das divergências intra-específicas e congenéricas do conjunto dos DNA barcodes dos poliquetas de estuários foi de 0,52% (0 a 2,82%) e 20,53% (12,03 a 27,58%) respectivamente, enquanto para os poliquetas do mar profundo foram de 0,61% (0 a 2,63%) e 20,10% (7,36 a 31,77%) respectivamente. Estes valores estão dentro da gama de variação reportada em outros estudos de DNA barcodes de poliquetas. Nas árvores construídas pelo método Neighbour-joining, 79% e 73% das espécies agruparam-se em clados monofiléticos de baixa divergência, no caso dos poliquetas de estuário e do mar profundo, respectivamente. Paralelamente foram detectadas várias incongruências taxonómicas relevantes, bem como divergências intra-específicas relativamente elevadas, evidenciando a necessidade de uma revisão taxonómica em vários taxa., Marine benthic invertebrates, such as the polychaetes, are important environmental indicators and an important link in the marine trophic chains. The taxonomy based on morphological characteristics for this class is difficult, time consuming and often requires specialized knowledge that is not always available. This work aims to contribute to the implementation of a reference library of DNA barcodes (cytochrome c oxidase (COI)) of polychaetes in order to improve and facilitate future taxonomic identifications, and latter to be used in monitoring studies using the next generation sequencing., together with other benthic organisms libraries. Using the unpublished DNA barcodes, generated by the research teams from the projects LusoMarBoL and BestBarcode, libraries for two distinct polychaete communities were compiled, including estuaries and coastal areas of Portugal and the deep sea of the Iberian Peninsula. Together with the 26 DNA barcodes from estuarine polychaetes obtained in this study, the first library had 31 species and 71 sequences, while the second comprised 37 species and 66 DNA barcodes. Homologous sequences of the same family or genus searched in public databases were added to the sequence alignments of these two libraries, in order to enable their joint analysis. The average values of intraspecific and congeneric divergences for the estuarine polychaetes were 0,52% (0 to 2,82%) and 20,53% (12,03 to 27,58%) respectively, whereas for deep sea polychaetes were 0,61% (0 to 2,63%) and 20,10% (7,36 to 31,77%) respectively. These values are within the range of variation reported in other studies examining DNA barcodes of polychaetes. In the Neighbor-joining trees, 79% and 73% of the species grouped in monophyletic taxonomic congruent clades with low divergence, in the case of estuarine and deep sea polychaetes respectively. Concurrently, were also detected several relevant taxonomic ambiguities, as well as considerable genetic divergence, indicating the need for a taxonomic revision in several of the studied taxa., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Projetos FCOMP-01-0124-FEDER-007381 e PEst-C/BIA/UI4050/2011., FEDER através do Programa Operacional de Factores de Competitividade - COMPETE., A sequenciação no BIO (Biodiversity Institute of Ontario) foi financiado pelo iBOL (International Barcode of Life Project) através do Canadian Centre for DNA Barcoding, a partir do Ontario Genomics Institute (2008-OGI-ICI-03), Genome Canada, Ontario Ministry of Research and Innovation e pelo Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.

Orientador: Prof.ª Dr.ª Sônia Maria Alves Pinto Prioli Coorientador: Prof. Dr. Alberto José Prioli Dissertação (mestrado em Biologia Comparada)--Universidade Estadual de Maringá, Centro de Ciências Biológicas, 2013 Resumo: Na última década, dez novas espécies do gênero Astyanax Baird & Girard 1854 foram descritas, e várias outras foram descobertas recentemente. Na bacia do alto Rio Paraná, ocorre Astyanax altiparanae Garutti & Britski 2000, pertencente ao chamado grupo bimaculatus, que inclui espécies com padrão de coloração e morfologia semelhantes. Concomitantemente com o avanço do uso do DNA mitocondrial para diagnose de espécies, foram encontradas em A. altiparanae duas linhagens com alta divergência na região D-loop, provisoriamente denominadas AltoPR e AltoPR-D, em trabalhos anteriores. Esta evidência levou à hipótese de as duas linhagens não pertencerem à mesma espécie. Usando sequências do gene cox1, as distâncias genéticas entre elas foram calculadas seguindo o modelo evolutivo K2P com distribuição ? (parâmetro 0,09). Sequências disponíveis no GenBank foram inclusas nas análises. Hipóteses filogenéticas foram geradas por máxima verossimilhança e máxima parcimônia. As distâncias internas médias dos grupos AltoPR e AltoPR-D foram, respectivamente 0,02 e 0,03, e a distância entre ambos foi 0,37. As sequências de indivíduos coletados na bacia do Rio Paraíba do Sul e depositadas no GenBank também se dividem em dois grupos, um dos quais pôde ser identificado como AltoPR. No entanto, o outro grupo apresentou uma distância intermediária quando confrontado com AltoPR-D, e merece uma investigação mais aprofundada. As outras espécies inclusas apresentaram maior distância e mostraram-se monofiléticas em ambos os métodos de reconstrução filogenética. Os resultados sugerem, portanto, que se trata de duas espécies, e que ambas não correspondem às outras espécies usadas neste trabalho Abstract: In the last decade, ten species from the genus Astyanax Baird & Girard 1854 have been described, and several non-described ones have been reported recently. Astyanax altiparanae Garutti & Britski 2000, occurring in the upper Paraná River basin, belongs to the bimaculatus group, which comprises a number of species with very similar color pattern and morphology, resulting in they being cryptic. Following the advances in species diagnosis using mitochondrial DNA data, highly divergent D-loop lineages have been found previously in A. altiparanae, which have been distinguished as AltoPR and AltoPR-D groups. This evidence suggests that individuals carrying these mitochondrial lineages do not belong to the same species. By using cox1 gene sequences, genetic distances between them were calculated with Kimura-2-parameter (K2P) model gamma-distributed (parameter 0.09); sequences available at GenBank were included. Maximum likelihood and maximum parsimony phylogenetic analyses were conducted. Within-group mean distances for AltoPR and AltoPRD were, respectively 0.02 and 0.03, and net mean distance between them was 0.34. The sequences from individuals collected in Paraíba do Sul River basin also form two groups with distances compatible to those of congeners, one of which was identified as AltoPR. Nonetheless, the other group showed an intermediate value when compared to AltoPR-D, and should be further investigated. The rest of the included species are less close to these and appeared monophyletic in both trees, with very high bootstrap values. The results point to a species status of both lineages, one of which is probably new