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Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A espécie Cochliomyia macellaria (Fabricius) caracteriza-se por ser exclusivamente saprófaga, podendo causar miíases apenas em infestações secundárias de feridas. Apresenta ampla distribuição geográfica nas Américas, do sul do Canadá até a Argentina. Esta espécie, por ser sinantrópica, tem grande importância como vetor mecânico de microorganismos patogênicos. Na década de 70, as Américas foram invadidas por espécies do gênero Chrysomya (Robineau-Desvoidy) cuja distribuição geográfica era confinada ao Velho Mundo. A introdução no continente Americano ocorreu através de intervenção humana. O estabelecimento de espécies de Chrysomya no Novo Mundo afetou diretamente a fauna local de moscas varejeiras que exploram o mesmo recurso e mostram-se competidores eficientes. As espécies nativas do Novo Mundo do gênero Cochliomyia são consideradas equivalentes ecológicos das espécies de Chrysomya. A introdução e estabelecimento de espécies deste gênero na região Neotropical tem contribuído para alterar a distribuição e freqüência de populações de C. macellaria no Brasil. O conhecimento básico da variabilidade genética e evolução intraespecífica é uma informação necessária para a compreensão da estrutura de população e eventos evolutivos recentes como introduções e fluxo gênico. Em insetos, o DNAmt tem mostrado ser um marcador genético efetivo para obter informações sobre a variabilidade e estrutura genética de populações. Neste trabalho, a análise de restrição do DNArnt e o cálculo da divergência de seqüência nucleotídica no DNArnt de 6 populações brasileiras de C. macellaria, foram conduzidos para examinar a variabilidade genética e para fornecer bases para a compreensão da atual estrutura populacional de C. macellaria. Foi realizada também a análise cariotípica, para a obtenção de dados que relacionassem informações nucleares e citoplasmáticas de algumas populações. O uso de 13 endonucleases de restrição na análise do DNArnt de C. macellaria revelou que 3 enzimas (EcoRV, HindIII e PvuII) foram eficientes para detectar variabilidade. Baseado nos padrões de restrição obtidos para estas enzimas, foram caracterizados 11 haplótipos mitocondriais. Entre os haplótipos mitocondriais, os valores obtidos para divergência de seqüência de nucleotídeos (o) variaram de 0.002 a 0.009. Estes dados sugerem diferenciação local do DNArnt de algumas populações. A análise cladística dos haplótipos observados e da distribuição geográfica sugere que algumas populações de C. macellaria apresentam certa descontinuidade genética com separação espacial, dados que refletem barreiras ao fluxo gênico. Por outro lado, algumas populações revelam que haplótipos intimamente relacionados não apresentam localização geográfica, o que pode refletir interação dessas populações através de fluxo gênico, migração entre as diferentes localidades ou interferência humana. A análise cariotípica de três populações de C. macellaria (Ca, Cp e PU) revelou diferenças quanto a posição dos centrômeros e tamanho dos cromossomos sexuais, além de detectar constrições secundárias que podem ser utilizadas como marcadores interpopulacionais e interespecíficos a nível cromossômico. Apesar de ter sido detectada interação via fluxo gênico entre algumas das populações de C. macellaria e dos baixos valores de divergência de seqüência, a alta variabilidade observada no DNArnt representa um marcador genético molecular efetivo para a compreensão de eventos evolutivos recentes e no monitoramento de afunilamento e competição entre as espécies causadoras de miíases nativas e introduzidas da família Calliphoridae Abstract: Cochliomyia macellaria (Fabricius) is an endemic New World species ranging from southern Canada to Argentina, that is specially abundant in the tropical regions. This species is exclusively saprophagous species breeding in carrion and is also a secondary agent of myiasis. It is perhaps the most widely distributed calliphorid in the Americas. The adults of C. macellaria are attracted to a wide variety of substrates for food or reproduction, such as urban garbage, human and livestock feces and wounds infested with dipteran larvaes or not. This species has been reported as a mechanical vector of human and animal diseases. Recently, four Old World blow flies of the genus Chrysomya (Robineau-Desvoidy) were introduced in the New World. These species, particularly C. albiceps and C. putoria, have the same habitat of the native species, including C. macellaria, providing strong interspecific competition, and have caused a population reduction and displacement of C. macellaria in several regions of Brazil. Investigations of the genetic variability among populations of this species would help to understand historical patterns of dispersal and current levels of gene flow. In insects, the mtDNA has been considered an effective genetic marker to obtain informations about species variability and their genetic structure. In this work, the mtDNA restriction analysis and the sequence divergence of six Brazilian populations of C. macellaria were conducted to estimate the genetic variability and to understand the actual populational structure of this species. A karyotipic analysis was also conducted to obtain data that compare nuclear and cytoplasmatic information in some populations. Three out of thirteen enzymes (EcoRV, HindIII and PvuII) were suitable to detect mtDNA variation between the sampled C. macellaria populations. Combined restriction patterns for these three enzymes comprised the mtDNA haplotypes of each of the individuals. Eleven mitochondrial haplotypes were detected. Among the mitochondrial haplotypes, the values of sequence divergence estimated (o) ranged from 0.002 to 0.009. These data suggest local differentiation of mtDNA of some populations. The cladistic analysis of the haplotypes and the analysis of geographical distribution suggest that some populations of C. macellaria show genetic discontinuity with spatial separation, reflecting barrier to gene flow. The karyotipic analysis of three populations (Ca, Cp e PU) revealed differences in centromere position and size of sexual chromosomes besides the presence of secondary constrictions that can be used as interspecific and interpopulation markers. The data presented in this work confirm the effectiveness of mtDNA as a genetic marker to understand recent evolutionary events, and to monitorize bottlenecks and competition among native and introduced species of the Calliphoridae family Mestrado Genética Mestre em Ciências Biológicas

Orientadores: Sérgio Furtado dos Reis, Prianda Laborda Rios Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A interação entre o ambiente e a biologia de uma espécie influencia a estrutura genética das populações dessa espécie que ocorrem neste ambiente. Assim ao decompor a estrutura genética de uma especie é possível compreender como esta é influenciada pelo ambiente em que vive. Neste trabalho tento estimar a diversidade e a estrutura genética de populações naturais de um peixe tropical Poecilia vivipara que habitam a região norte do estado do Rio de Janeiro para então compreender a interação entre o ambiente e a biologia desta espécie. A colonização recente (< 5000 anos) da região norte do Rio de Janeiro pelas populações de Poecilia vivipara gera um ambiente propicio para análises evolutivas e ecológicas devido a diversidade encontrada e as escalas de tempo e espaço apresentadas pelo sistema. A região Norte do Rio de Janeiro apresenta a peculiaridade da formação do delta do Rio Paraíba do Sul como um número muito grande lagoas, riachos e pântanos fornecendo uma grande variabilidade de habitats em um pequeno espaço geográfico. O principal objetivo desta tese foi estimar a variação genética das populações de\textit{ Poecilia vivipara} que ocorrem dentro do delta do Rio Paraíba do Sul e de populações externas a este delta. Com estas informações, tentar inferir a estrutura genética dessas populações e identificar os possíveis fatores responsáveis pela estruturação. Para tanto 420 indivíduos foram coletados e caracterizados geneticamente com o uso de marcadores moleculares. Foi utilizado a Região de Controle da replicação mitocondrial e 18 locos microssatélites isolados para este trabalho. Os resultados demonstram uma grande variabilidade molecular em ambos os marcadores em praticamente todas as populações. Houve detecção de estrutura genética entre as populações e esta estrutura não pode ser explicada pela distancia entre as populações. A hipótese alternativa aceita para explicar a estrutura foi que a historia de formação das lagoas mais precisamente o processo predominante na formação das lagoas. Estes processos foram a sedimentação fluvial e a sedimentação marinha. Ademais, outras características da biologia da espécie puderam ser observadas como: a importância das drenagens como facilitadoras da migração, a dispersão igual entre fêmeas e machos e a evidência de seleção natural sobre os locos microssatélites Abstract: The interaction between the environment and the biology of a species influences the genetic structure of the populations of this species occurring in this environment. Thus, by decomposing the structure genetics of a species, it is possible to understand how it is influenced by the environment in that lives. In this work I try to estimate the diversity and genetic structure of populations of a tropical fish Poecilia vivipara that inhabit the northern region of the state of Rio de Janeiro to then understand the interaction between the environment and the biology of this species. The recent colonization (< 5000) of the northern region of Rio de Janeiro by the populations of Poecilia vivipara creates an environment conducive to evolutionary and ecological analysis due to the diversity the time and space scales presented by the system. The northen region of Rio de Janeiro presents the specularity of the formation of the Paraiba do Sul river as a very large number of ponds, streams and swamps providing a large variability of habitats in a small geographic space. The main objective of this thesis was to estimate the genetic variation of the populations of Poecilia vivipara in the delta of the Paraíba do Sul River and this delta. Using this information, try to infer the genetic structure of these populations and identify the possible factors responsible for structuring. For this purpose, 420 individuals were collected and characterized genetically with the use of molecular markers. We used the Control Region of mitochondrial replication and 18 microsatellite loci isolated for this work. The results demonstrate a big amount of molecular variability in both markers in practically all populations. There was a genetic structure and this structure can not be explained by the distance between populations. The alternative hypothesis accepted to explain the structure was that the history of lagoons more precisely the predominant process in pond formation. These processes were river sedimentation and marine sedimentation. In addition, other characteristics of the biology of the species could be observed as: a importance of drainage as facilitators of migration, equal dispersion among females and males and the evidence of natural selection on the microsatellite loci Doutorado Genética Animal e Evolução Doutor em Genética e Biologia Molecular FAPESP 2012/16567-7

Orientador: Vera Nisaka Solferini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The abstract is available with the full electronic document Doutorado Genética Animal e Evolução Mestra em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: João Aristeu da Rosa, Carlos Eduardo Almeida Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Triatoma sherlocki, espécie primeiramente coletada por Cerqueira, 1975, tem distribuição registrada na região do município de Gentio do Ouro, Centro Norte do Estado da Bahia, Brasil. Populações intradomiciliares dessa espécie foram encontradas em um assentamento de garimpo em Gentio do Ouro, conhecido como Encantado. Em sua localidade tipo (Santo Inácio) invasões domiciliares são frequentes, mas não foi constatado qualquer indício de domiciliação, portanto informações sobre a sua biologia e aspectos epidemiológicos quanto à transmissão de Trypanosoma cruzi se fazem necessárias. O objetivo central deste trabalho foi verificar se o fator genético poderia estar envolvido no processo de domiciliação de T. sherlocki e se as populações provenientes de ambientes antropizados poderiam apresentar identidade genética. Coletas em ambientes estritamente silvestres e em áreas antropizados nas localidades Santo Inácio e Encantado foram efetuadas entre 2008 e 2009. A análise da variabilidade genética das populações coletadas de T. sherlocki foi verificada por meio de sequenciamento de um fragmento do gene mitocondrial Citocromo B e a estrutura genética foi avaliada utilizando Análise de Variância Molecular (AMOVA). Exemplares de T. sherlocki foram coletados em nove localidades, duas antrópicas, denominadas "Encantado 1" e "Santo Inácio 1", e as demais estritamente silvestres denominadas "Encantado 2", "Santo Inácio 2", "Gentio do Ouro 1", "Gentio do Ouro 2", "Gentio do Ouro 3", "Gentio do Ouro 4" e "Gentio do Ouro 5". Somente na localidade de "Encantado 1" existem registros de capturas de ninfas e adultos no intradomicílo. Em Santo Inácio 1, segundo a Secretaria de Saúde de Gentio do Ouro, casos de invasões esporádicas são frequentes apenas por exemplares adultos. Foram obtidas 292 sequências de 565 pares de bases do fragmento do gene mitocondrial Cit B e 63 haplótipos foram encontrados. Os valores de diversidade haplotípica variaram de 0.602 para a localidade "Gentio do Ouro 4" até 0.820 para a localidade "Gentio do Ouro 2". Os resultados obtidos por AMOVA demonstraram que o agrupamento de populações por distância geográfica variou mais entre os grupos (11.13%) do que entre populações dentro dos grupos (2.83%). As análises baseadas em agrupamentos ecológicos, isto é, silvestres versus antrópicos, variaram em 13.39% entre as populações dentro desses grupos, portanto, sem estruturação genética para esses agrupamentos. Esses resultados não suportam a hipótese de dispersão passiva para a formação de colônias intradomiciliares em Encantado 1 a partir de Santo Inácio 1 e sugerem que a colonização das habitações em Encantado 1 ocorre a partir de focos silvestres adjacentes. Como as populações de Encantado 1 e 2 apresentaram relativo grau de diferenciação genética quando comparadas às demais, a possibilidade do fator genético estar envolvido na colonização dos domicílios em Encantado deve ser considerada. As análises de populações de T. juazeirensis e de T. melanica, membros do complexo T. brasiliensis, foram conduzidas com a mesma abordagem utilizada para o estudo da estrutura genética de T. sherlocki. A variação entre as populações T. sherlocki e T. melanica são compatíveis com a diferenciação intraespecífica, ao passo que para T. juazeirensis encontrou-se alta diferenciação genética entre populações da Localidade Tipo (Juazeiro) em relação às populações da região Centro Norte do Estado da Bahia, indicando um possível processo de isolamento reprodutivo Abstract: Triatoma sherlocki, a specie first collected by Cerqueira, 1975, it is registered in the municipality of Gentio do Ouro region North Central from Bahia State, Brazil. Household population of T. sherlocki were found in a small artisan quarry-mining community in the municipality of Gentio do Ouro, known as Encantado. From the type locality (Santo Inácio) home invasions are common, but did not report any evidence of domestication, therefore information about its biology and epidemiology aspects in relation to the transmission of Chagas disease are needed. The main objective of this study was to determine if the genetic factor might be involved in the process of domestication of this specie and if the populations from anthropized environments could present genetic identity. Collected from wild strictly and anthropized environmental in the localities Santo Inácio and Encantado were performed between 2008 and 2009. The analysis of genetic variability of populations collected was verified by sequencing of fragment of the mitochondrial gene Cytochrome B and the genetic structure was evaluated by using analysis molecular variance (AMOVA). Specimens of the T. sherlocki were collected in nine locations, two anthropogenics, denominated "Encantado 1" and "Santo Inácio 1", and the others wild strictly denominated "Encantado 2", "Santo Inácio 2", "Gentio do Ouro 1", "Gentio do Ouro 2", "Gentio do Ouro 3", "Gentio do Ouro 4" and "Gentio do Ouro 5". Only in the Encantado 1 locality were collected nymphs and adults in households. In Santo Inácio 1 according the Health Secretary from Gentio do Ouro, Bahia, sporadic invasions are frequent and only adults were collected in households. 292 sequences of 565 bases pairs of the fragment mitochondrial gene Cyt B were obtained and 63 haplotypes were founded. Haplotype diversity values ranged from 0.602 in the "Gentio do Ouro 4" locality to 0.820 in the "Gentio do Ouro 2" locality. The results of AMOVA showed that the population grouping based on geographical distance resulted in a greater variation between groups (11.13%) than among populations within groups (2.83%). When performed the analysis based on groupings ecologic, ie, localities wild strictly vs. anthropized localities, where specimens household are observed, there was no significance for the variation between groups, which showed 13.39% of variation among populations within groups. These results rule out the hypothesis of passive spread to formation of household colonies in Encantado 1 from Santo Inácio 1, suggesting that colonizations of houses in Encantado 1 occurs from adjacent foci wild. As the populations Encantado 1 and 2 presented relative degree of genetic differentiation when compared to other populations, the possibility that the genetic factor is involved in the colonization of houses in Encantado should be considered. Analysis of populations of T. juazeirensis and T. melanica, others members of the Triatoma brasiliensis complex that occur in the Bahia State, was also conducted with the same approach for the inferences about the genetic structure of T. sherlocki. The variation between T. sherlocki and T. melanica populations are consistent with intraspecific differentiation, whereas T. juazeirensis found a high genetic differentiation between populations from the Type Locality (Juazeiro) in relation to the populations of the North Central region of Bahia State, indicating a possible process of reproductive isolation Doutorado Parasitologia Doutor em Parasitologia

Orientadores: Sérgio Furtado dos Reis, Sergio Ivan Perez Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Mudanças climáticas são fenômenos responsáveis por influenciar dinâmicas de populações ao longo da história evolutiva das espécies. Quando mudanças no clima ocorrem de maneira abrupta suas consequências podem ser refletidas na distribuição, no tamanho e na persistência das populações sob o efeito destas mudanças. O Quaternário foi uma época caracterizada por mudanças climáticas rápidas e intensas. Estimar a demografia histórica de populações nesta escala de tempo é uma forma de avaliar como flutuações no clima influenciaram populações ancestrais. Dados genéticos nos permitem recuperar informação sobre o tamanho populacional em escalas de tempo amplas e buscar associações entre flutuações no tamanho das populações e variações no clima. A demografia histórica de populações do peixe de água doce Poecilia vivipara habitantes da planície Quaternária do norte do Rio de Janeiro foi estimada com o objetivo de avaliar se fenômenos em escalas de tempo ancestrais deixaram uma assinatura no genoma dos indivíduos de populações contemporâneas. Subsequentemente, foi avaliado se as assinaturas genéticas são reflexo de respostas populacionais às variações climáticas intensas ocorridas no Quaternário. Para estimar a demografia histórica de P. vivipara, utilizou-se o método Skyline-Plot Bayesiano (BSP), sendo o gene mitocondrial citocromo b o marcador molecular analisado. A dinâmica populacional ancestral de P. vivipara revelou uma mudança de regime nos últimos 75 mil anos, que pode estar associada direta ou indiretamente às variações climáticas do Quaternário. Flutuações no nível do mar, geradas pelas mudanças climáticas do Quaternário, podem estar relacionadas com as flutuações no tamanho populacional de P. vivipara. Estudos incluindo outras regiões do genoma e com maior detalhamento sobre variações climáticas locais podem contribuir para gerar estimações mais confiáveis da história populacional de P. vivipara e sua potencial relação com eventos climáticos Abstract: Paleoclimatic changes are responsible to influence population dynamics through the evolutionary history of species. When climatic changes occur suddenly its consequences can be reflected in the distribution, size and persistence of populations. The Quaternary was a time of massive climatic changes. The estimation of the demographic history of populations at such timescales allows the assessment of how climatic fluctuations have influenced ancestral populations. Genetic data are available and allow recovering information about population sizes in wide timescales and searching for associations between population size fluctuations and climatic change. The historical demography of freshwater fish Poecilia vivipara populations inhabiting the Rio de Janeiro Northern Quaternary Plain was estimated aiming to evaluate if phenomena in ancestral timescales leaves a signature in the genomes of its modern representatives. Subsequently, we evaluate if the genetic signatures are the result of population responses to massive climatic changes occurred in Quaternary. The Bayesian Skyline-Plot (BSP) was utilized to estimate the demographic history of P. vivipara, with the mitochondrial gene cytochrome b as molecular marker. The ancestral population dynamics of P. vivipara revealed a regime change in the last 75,000 years, which can be direct or indirectly associated to Late Quaternary climatic variations. Sea level fluctuations, generated by Quaternary climatic changes, could be related to population size fluctuations of P. vivipara. Studies including other genome regions and with more details about local climatic variations can create more reliable estimations of the P. vivipara population history and its potential relationship with climatic events Mestrado Biodiversidade Animal Mestra em Biologia Animal

Orientador: Sérgio Furtado dos Reis Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Os poecilídeos são um excelente sistema modelo para estudos de evolução de história de vida seleção natural e sexual, evolução e coevolução experimental e evolução fenotípica em gradientes ecológicos. Os poecilídeos são também excelentes modelos para o estudo de processos ecológicos e evolutivos associados como a invasão e colonização de novos ambientes. As populações de Poecilia vivípara que ocorrem no sistema lagunar de Campos de Goytacazes no norte do estado do Rio de Janeiro são um exemplo notável de invasão e colonização de novos ambientes. Nesse sistema, a origem das lagoas deve-se a processos geomorfológicos associados com a formação do delta do rio Paraíba do Sul durante o Holoceno. Para este sistema formulamos a hipótese que a história geológica da região influenciou a variação genética atual em Poecilia vivípara. Deste modo, uma população de uma outra bacia hidrográfica seria diferente das populações da bacia do rio Paraíba do Sul. Uma população do rio Paraíba do Sul de uma região com formação mais antiga seria diferente das populações de regiões com história mais recente. Dentre as mais recentes as que vivem na área de influência marinha seriam diferentes das que vivem na área fluvial. A hipótese foi testada usando sequências da região de controle da replicação mitocondrial de 8 populações com 30 indivíduos cada. Os resultados mostraram uma grande diversidade genética dentro e entre as populações, estruturação genética entre as populações antigas recentes do rio Paraíba do Sul e que não houve mudanças no tamanho efetivo das populações recentemente. A partir dos resultados a hipótese formulada não foi refutada. Assim, existe relação entre a história geológica da região e a variação genética atual do P. vivípara. Há evidências que o regime de inundação característico da região também age sobre a variação genética destas populações aumentando o fluxo genético entre as mesmas Abstract: The fishes of Poeciliidae family are an excellent model system for studies of life history evolution of natural and sexual selection, experimental evolution and coevolution in phenotypic evolution and ecological gradients. These are also excellent models for the study of ecological and evolutionary processes associated as the invasion and colonization of new environments. Populations of Poecilia vivipara occurring in the lagoon system of Goytacazes fields in northern Rio de Janeiro state are a notable example of invasion and colonization of new environments. In this system, the origin of the lakes due to geomorphological processes associated with the formation of the delta of the River Paraíba do Sul during the Holocene. For this system we hypothesized that the geological history of the region influenced the genetic variation present in Poecilia vivipara. Thus, a population of another watershed would be different populations of river basin Paraíba do Sul A population of Paraíba do Sul River in a region with older formation would be different regions with populations of more recent history. Among the most recent ones that live in the area of marine influence would be different from those who live in the river. The hypothesis was tested using sequences of the control region of mitochondrial replication of 8 populations with 30 individuals each. The results showed a high genetic diversity within and among populations, genetic structure among populations older times recent Paraíba do Sul river and that there were no changes in effective population size recently. From the results the hypothesis was not refuted. Thus, there is a relationship between the geological history of the region and genetic variation of the current P. vivipara. There is evidence that the flooding regime characteristic of the region also acts on the genetic variation of these populations increasing gene flow between them Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Marcelo Mendes Brandão, Karina Lucas da Silva Brandão Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Os ecossistemas de areia branca da Amazônia (conhecidos como campinas e campinaranas) são manchas isoladas de vegetação escleromórfica que ocorrem sob solos de areia branca, exclusivamente na Amazônia. Esses ecossistemas apresentam baixa diversidade e alto endemismo floral e faunístico devido às características únicas do solo, alta luminosidade e temperatura. No entanto, esses ecossistemas são sub-representados em estudos geológicos e biológicos, especialmente no que diz respeito à estrutura genética e diversidade das espécies que os habitam. Neste trabalho, investigamos a variabilidade genética entre subpopulações de Heliconius hermathena, uma espécie de borboleta endêmica dos ecossistemas de areia branca da Amazônia. Utilizando todo o genoma mitocondrial como marcador molecular, inferimos alta diferenciação genética entre indivíduos de seis subespécies diferentes de H. hermathena, que ocorrem em oito localidades diferentes (subpopulações). Nossos dados confirmam a hipótese prévia sobre a diversificação da espécie, na qual o isolamento das áreas de areia branca pode ter desempenhado um papel importante na geração e manutenção da variabilidade genética e da estrutura populacional encontradas nas subpopulações de H. hermathena. Além disso, acreditamos que este estudo esteja de acordo com outros que estudaram espécies adaptadas a esses ambientes em relação a diferenciação genética, mostrando que é necessário avaliar o papel dos ecossistemas de áreas de areia branca de forma mais profunda, afim de entender melhor os padrões que levaram à grande biodiversidade amazônica Abstract: Amazonian white sand ecosystems (campinas and campinaranas) are strongly isolated patches of escleromorphic vegetation above white sandy soils that occur exclusively in the Amazon. These ecosystems present low diversity and high floral and faunal endemism due to unique soil characteristics, harsh luminosity and temperature conditions. Nevertheless, these ecosystems are underrepresented in geological and biological studies, especially regarding the genetic structure and diversity of the species inhabiting them. Here, we investigate the genetic differentiation among subpopulations of Heliconius hermathena, an endemic butterfly to the Amazonian white sand ecosystems. Using the whole mitochondrial genome as molecular marker, we inferred high values of genetic differentiation among individuals from six different subspecies of H. hermathena occuring in eight different localities (subpopulations). Our data confirms previous hypotheses regarding the species diversification in which the isolation of the patches of white sand areas might have played an important role in generating and maintaining the species structure across subpopulations. Furthermore, we believe that this work is in accordance with others on white sand areas genetic differentiation, showing that it is necessary to assess the role of white sand areas in generating and maintaining diversification patterns in the Amazon in order to better appreciate Amazonian biodiversity Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular CAPES 8888.329587/2019-01

Leaf-cutting ants of the genus Atta are widely distributed throughout the Neotropical Region, being important pests of agricultural and forest crops. In Brazil, they are distributed throughout the national territory. The species Atta opaciceps Borgmeier, 1939 is especially distributed in the Northeast of the country, covering the Caatinga and Atlantic Forest Biomes. The objective of this work was to sequence four complete mitochondrial genomes for the species A. opaciceps, A. colombica, A. texana and A. sexdens rubropilosa and to analyze the population structure of A. opaciceps using cytochrome oxidase I subunit (COI) sequences. In the assemblage of the genome, the reads for the species A. opaciceps were obtained from the sequencing, whereas for the other species the reads were obtained from the NCBI. For the assembly of the genomes, the reads of the four species were mapped using the mitochondrial genome of A. laevigata as reference and Geneious software for the phylogenetic analyzes. The analyzes for the intergenic spaces showed that in Atta they are larger than outside the group, concluding that Atta mitogenomas are characterized by a high conservation in the order and organization of the genes. For a phylogeographic approach based on the mitochondrial COI gene, 11 collection points were sampled for the A. opaciceps species distributed in the Northeast Region with two Biomes (Caatinga and Mata Atlântica). It was also estimated the phylogeographic grouping using Bayesian analysis and modeling of climatic niches thus identifying five haplotypes distributed throughout the geographic region. Revealing that the Caatinga and Atlantic Forest Biomes did not influence the modeling of the populations of A. opaciceps, and suggests that the species has a wide dispersion and adaptation capacity to the different Biomes. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior As formigas cortadeiras do gênero Atta são amplamente distribuídas em toda a Região Neotropical, sendo importantes pragas de culturas agrícolas e florestais. No Brasil, estão distribuídas em todo o território nacional. A espécie Atta opaciceps Borgmeier, 1939 está especialmente distribuída pela Região Nordeste do país, abrangendo os Biomas Caatinga e Mata Atlântica. O trabalho teve como objetivos: sequenciar quatro genomas mitocondriais completos para as espécies A. opaciceps, A. colombica, A. texana e A. sexdens rubropilosa e analisar a estrutura populacional de A. opaciceps utilizando sequências do citocromo oxidase subunidade I (COI). Na montagem do genoma, os reads para a espécie A. opaciceps foi obtido a partir do sequenciamento, já para as outras espécies os reads foram obtidos a partir do NCBI. Para a montagem dos genomas, os reads das quatro espécies foram mapeadas usando o genoma mitocondrial de A. laevigata como referência e software Geneious para as análises filogenéticas. As análises para os espaços intergênicos mostraram que em Atta são maiores do que fora do grupo, concluindo que os mitogenomas de Atta são caracterizados por uma alta conservação na ordem e organização dos genes. Para abordagem filogeográfica baseada no gene mitocondrial COI foram amostrados 11 pontos de coleta para a espécie A. opaciceps distribuídos na Região Nordeste com abrangência de dois Biomas (Caatinga e Mata Atlântica). Também foi estimado o agrupamento filogeográfico usando análise bayesiana e modelagem de nichos climáticos identificando assim, cinco haplótipos distribuídos ao longo de toda a região geográfica. Revelando que os Biomas Caatinga e Mata Atlântica não influenciaram na modelagem das populações de A. opaciceps, e sugere que a espécie possui uma ampla capacidade de dispersão e adaptação aos distintos Biomas.

Após a chegada dos conquistadores europeus, as populações nativas americanas foram dizimadas por diversas razões, como guerras e doenças, o que possivelmente levou diversas linhagens genéticas autóctones à extinção. Entretanto, durante essa invasão, houve miscigenação entre os colonizadores e os povos nativos e muitos estudos genéticos têm mostrado uma importante contribuição matrilinear nativa americana na formação da população colonial. Portanto, se muitos indivíduos na atual população urbana brasileira carregam linhagens nativas americanas no seu DNA mitocondrial (mtDNA), muito da diversidade genética nativa perdida durante o período colonial pode ter se mantido, por miscigenação, nas populações urbanas. Assim, essas populações representam, efetivamente, um importante reservatório genético de linhagens nativas americanas no Brasil e em outros países americanos, constituindo o reflexo mais fiel da diversidade genética pré-colombiana em populações nativas. Baseado nisso, este estudo teve como objetivos 1) comparar os padrões de diversidade genética de linhagens nativas americanas do mtDNA em populações nativas do Sul do Brasil e da população urbana (miscigenada) adjacente; e 2) comparar, através de Computação Bayesiana Aproximada (ABC), a história demográfica de ambas populações para chegar a uma estimativa do nível de redução do tamanho efetivo populacional (Ne) das populações indígenas aqui tratadas. Foram utilizados dados já publicados da região hipervariável (HVS-I) do mtDNA de linhagens nativas de 396 indivíduos Nativos Americanos (NAT) pertencentes aos grupos Guarani, Caingangue e Charrua e de 309 indivíduos de populações miscigenadas urbanas (URB) do Sul do Brasil e do Uruguai As análises de variabilidade e estrutura genética, bem como testes de neutralidade, foram feitos no programa Arlequin 3.5 e a rede de haplótipos mitocondriais foi estimada através do método Median-Joining utilizando o programa Network 5.0. Estimativas temporais do tamanho populacional efetivo foram feitas através de Skyline Plot Bayesiano utilizando o pacote de programas do BEAST 1.8.4. Por fim, o programa DIYABC 2.1 foi utilizado para testar cenários evolutivos e para estimar o Ne dos nativos americanos pré- (Nanc) e pós-contato (Nnat), para assim, se estimar o impacto da redução de variação genética causada pela colonização europeia. Os resultados deste estudo indicam que URB é a melhor preditora da diversidade nativa ancestral, possuindo uma diversidade substancialmente maior que NAT, pelo menos na região Sul do Brasil e no Uruguai (H = 0,96 vs. 0,85, Nhap = 131 vs. 27, respectivamente). Ademais, a composição de haplogrupos é bastante diferente entre as populações, sugerindo que a população nativa tenha tido eventos de gargalo afetando os haplogrupos B2 e C1 e super-representando o haplogrupo A2. Em relação à demografia histórica, observou-se que URB mantém sinais de expansão remetendo à entrada na América, contrastando com NAT em que esses sinais estão erodidos, apenas retendo sinais de contração populacional recente. De acordo com as estimativas aqui geradas, o declínio populacional em NAT foi de cerca de 300 vezes (84 – 555). Em outras palavras, a população efetiva nativa amricana nessa região corresponderia a apenas 0,33% (0,18% – 1,19%) da população ancestral– 99,8%, corroborando os achados de outros estudos genéticos e também com os registros históricos. After the arrival of the European conquerors, the Native American populations were decimated due to multiple reasons, such as wars and diseases, which possibly led many autochtonous genetic lineages to extinction. However, during the European invasion of the Americas, colonizers and indigenous people admixed, and many genetic studies have shown an important Native American matrilineal contribution to the formation of the Colonial population. Therefore, if many individuals in the current urban population harbor Native American lineages in their mitochondrial DNA (mtDNA), much of Native American genetic diversity that have been lost during the Colonial Era may have been mantained by admixture in urban populations. In this case, these populations effectively represent an important reservoir of Native lineages in Brazil and other American countries, constituting the most accurate portrait of pre-Columbian genetic diverstity of Native populations. Based on this, the aims of the presente study were 1) to compare the patterns of genetic diversity of Native American mtDNA lineages in Native populations from Southern Brazil and the surrounding admixed urban populations; and 2) to compare, using Approximate Bayesian Computation (ABC), the demographic history of both groups to estimate the level of reduction in the effective population size (Ne) for the indigenous groups present here. We used mtDNA hypervariable segment (HVS-I) data of indigenous origin already published from 396 Native American individuals (NAT) belonging to the Guarani, Kaingang, and Charrua groups, and 309 individuals from Southern Brazilian and Uruguayan admixed urban populations (URB) The analyzes of variability and genetic structure, as well as the neutrality tests were accomplished using Arlequin 3.5, and the mitochondrial haplotype network estimated through the Median-Joining method available in Network 5.0. Time estimates for effective population size were performed using Bayesian Skyline Plot available in the BEAST 1.8.4 package. Finally, the DIYABC 2.1 software was used to test evolutionary scenarios and to estimate the pre (Nanc) and post-contact (Nnat) Native American Ne, and estimate the impact of the colonization process on the Native American genetic variability. The results indicate that URB is the best predictor of ancestral Native diversity, having substancially greater genetic diversity than NAT, at least in the Southern Brazilian and Uruguayan regions (H = 0.96 vs. 0.85, Nhap = 11 vs. 27, respectively). Moreover, the haplogroup compositions are very distinct between these groups, suggesting that the Native population passed through bottleneck events affecting the haplogroups B2 and C1, and overrepresenting the haplogroup A2. In relation to demographic history, we observed that URB retains signals of population expansion back to the entry in the Americas. In contrast, these signals are eroded in NAT, which maintains only signals of recent population contraction. According to our estimates, the population decline in NAT was around 300x (84 – 555x). In other words, the effective Native American population in this region would correspond to only 0.33% (0.18% – 1.19%) of the ancestral population, corroborating the findings of other genetic studies and historical records.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Prog. Pós-Grad Biologia Vertebrados (mestrado) - P. Bibliografia: f. 56-67 Resumo: A bacia do Rio Doce (BRD) foi recentemente afetada por rejeitos de mineração, resultando um dos piores desastres ambientais no Brasil. Investigamos a conectividade populacional, a diversidade genética e a história demográfica de Leporinus copelandii e Delturus carinotus na região do médio BRD, a fim de propor ações de mitigação. A metodologia do DNA barcoding (COI) detectou alta distância genética intraespecífica para L. copelandii, sugerindo a ocorrência de uma espécie críptica na bacia do Rio Paraíba do Sul. Foram obtidas 177 sequências de DNA da região controle do DNA mitocondrial de L. copelandii e D. carinotus de três tributários e da calha principal do Rio Doce. Identificamos baixa diversidade genética para L. copelandii, diferentemente de D. carinotus. Foi revelado um padrão comum de estrutura genética para ambas as espécies, separando tributários dos lados oeste e leste da BRD. A análise de Bayesian Skyline Plot detectou um gargalo populacional para piau-vermelho no Último Máximo Glacial. A falta de conectividade entre os afluentes do lado oeste e leste da BRD sugere que os rejeitos de mineração podem ter pouco impacto na conectividade da população para ambas as espécies. A conservação dos afluentes de ambos os lados da BRD seria necessária para preservar a diversidade genética e o potencial evolutivo das espécies. Abstract: The Doce River basin (DRB) was recently impacted by mining tailings, resulting in one of the worst environmental disasters in Brazil. We investigated population connectivity, genetic diversity and demographic history of Leporinus copelandii and Delturus carinotus in the middle DRB in order to propose mitigation actions. DNA barcoding (COI) detected high intraspecific genetic distance for L. copelandii, suggesting the occurrence of a cryptic species in the Paraíba do Sul River basin. We obtained 177 DNA sequences of the mitochondrial control region for L. copelandii and D. carinotus from three tributaries and the main channel of Doce River. We identified low genetic diversity for L. copelandii, differently from D. carinotus and revealed a common pattern of genetic structure for both species, separating tributaries in the west and the east side of DRB. Bayesian Skyline Plot detected a population bottleneck for piau-vermelho in the Last Glacial Maximum. The lack of connectivity between tributaries from the west and east side of the DRB suggests that mining tailings might have little impact in the population connectivity for both species. Conservation of tributaries from both DRB sides would be needed to preserve species genetic diversity and evolutionary potential. O CD-ROM encontra-se no Setor de Coleções Especiais

Submitted by Amanda de Faria Santos (amandafasan@yahoo.com.br) on 2016-03-18T15:01:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Santos-Amanda.pdf: 2950291 bytes, checksum: 3e462012551b3f7e2057cb2c5d77895b (MD5) Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-03-21T20:43:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_af_me_sjrp_par.pdf: 478650 bytes, checksum: ae73ae25b2145161594210fb2d1c069e (MD5) Made available in DSpace on 2016-03-21T20:43:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_af_me_sjrp_par.pdf: 478650 bytes, checksum: ae73ae25b2145161594210fb2d1c069e (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Cupins são insetos eussociais da infraordem Isoptera, que, atualmente, é composta por nove famílias com representantes vivos. Ecologicamente, os cupins desempenham um importante papel na ciclagem de nutrientes do solo, e são conhecidos como "super decompositores". A região Neotropical é a terceira em número de espécies de cupins conhecidas, com aproximadamente 600 descritas, que são divididas em cinco famílias, incluindo Termitidae, que abriga a espécie deste trabalho, Nasutitermes corniger. O presente trabalho se propôs a estudar as populações de N. corniger sob a perspectiva da genética de populações e da filogeografia. Essas duas áreas de estudo, aliadas, permitem que se trace a história evolutiva dos processos responsáveis pelo surgimento de padrões encontrados atualmente. De modo geral, esse foi o objetivo deste trabalho: encontrar e compreender os padrões e os processos que permitem traçar a história evolutiva da espécie N. corniger, distribuída ao longo da região Neotropical, utilizando-se o marcador molecular mitocondrial 16S rDNA. Foram utilizados 230 espécimes de N. corniger, provenientes de mais de 15 estados brasileiros, de países da América do Sul, América Central e Ilhas do Caribe. Após sequenciamento dos fragmentos de 16S rDNA, obteve-se 45 haplótipos, que puderam ser divididos em 6 agrupamentos. Com exceção de alguns haplótipos do agrupamento 1, considerado o mais antigo, os agrupamentos estão distribuídos de modo a relacionar áreas geográficas proximamente localizadas. A observação desse padrão, junto aos resultados da Análise de Variância Molecular (AMOVA), permitiu que se inferisse que as populações analisadas estão estruturadas ao longo da área amostrada. Os resultados da Nested Clade Phylogeografic Analysis (NCPA) frequentemente indicaram isolamento por distância como causa do padrão de distribuição de haplótipos encontrado, inferência corroborada pelo teste de Mantel. A partir dos agrupamentos observados na rede haplotípica e do padrão de distribuição dos haplótipos ao longo da região Neotropical, ainda foi possível inferir uma provável rota de dispersão para a espécie, que parte da América Central em direção à América do Sul, adentrando o território brasileiro. Além disso, foi possível observar que a distribuição dos haplótipos ao longo da área amostrada está associada a eventos biogeográficos que ocorreram na América do Sul e à distribuição das biotas encontradas no continente, como é o caso dos haplótipos encontrados na Mata Atlântica, e nas regiões de vegetação aberta do Cerrado, Caatinga e Chaco. Termites are eusocial insects of the infraorder Isoptera, which is currently composed of nine families with living representatives. Ecologically, termites have an important role in nutrient cycling of the soil, and are known as "super decomposers". The Neotropical region is the third in number of known species, with about 600 described species, that are divided in five families, including Termitidae, which involving the specie of this work, Nasutitermes corniger. This work proposed to study the populations of N. corniger by the approach of Populations Genetics and Phylogeography. Both study areas, together, allow to trace the evolutionary history of the processes responsible for the origin of currently found patterns. Overall, this was the aim of this work: to find and understand the patterns and processes which allow to trace the evolutionary history of the specie N. corniger, distributed along the Neotropics, using the mitochondrial molecular marker 16S rDNA. Have been used 230 specimens of N. corniger, from more than 15 Brazilian states, South and Central America countries and Caribbean Islands. After sequencing of 16S rDNA fragments, 45 haplotypes were obtained, which could be divided into six groupings. Except some haplotypes of grouping 1, considered oldest, the groupings are distributed to relate geographical areas most closely located. The observation of this pattern, together with the results of Analysis of Molecular Variance (AMOVA), allowed it to be deduced that populations are structured along sampled area. The results of Nested Clade Phylogeografic Analysis (NCPA) indicate, frequently, isolation by distance as cause of distribution pattern found, inference supported by Mantel’s test. From the groupings which were observed at haplotypic network and the haplotype distribution pattern throughout the sampled region, it was still possible to infer a probable expansion route for the specie, which goes from Central America in direction to South America, entering in the Brazilian territory. Furthermore, it was possible to observe that the haplotype distribution along sampled area is associated with biogeographic events which occurred in South America and with the biotas’ distribution found in the continent, as the case of haplotypes found in Atlantic Forest, and in the regions of opened vegetation of Cerrado and Caatinga.

Orientadores: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin, Thiago de Araujo Mastrangelo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Dentre as 18 espécies que compõe o gênero Helicoverpa (Lepidoptera: Noctuidae), destaca-se a espécie H. armigera (Hübner, 1808), considerada a mais impactante praga agrícola do Velho Mundo. Essa espécie era considerada inexistente no continente americano até que, no início de 2013, foi identificada atacando culturas de soja e algodão no Brasil, causando importantes perdas econômicas para a agricultura. Posteriormente, o registro de sua ocorrência foi ampliado no território nacional e também em países vizinhos. Entre as características que a tornam uma importante praga agrícola, destaca-se o fato de ser uma espécie altamente polífaga, com mais de 180 diferentes plantas hospedeiras. As fêmeas adultas apresentam alta fecundidade e as lagartas infestam preferencialmente estruturas reprodutivas afetando diretamente a produção agrícola. Indivíduos dessa espécie também podem migrar por grandes distâncias, além de apresentar altos níveis de resistência à inseticidas. Em regiões tropicais, as populações podem apresentar até 11 gerações por ano. O tamanho populacional e o número de gerações são determinados, principalmente, pelo clima quente e pela disponibilidade de hospedeiros. Estes fatores se encontram em suas condições ótimas em grande parte das regiões cultivadas brasileiras. Em razão da grande semelhança morfológica, outras espécies da família Noctuidae como Heliothis virescens, Helicoverpa assulta, H. punctigera e H. zea podem ser confundidas com H. armigera, o que compromete as políticas de manejo. Nesse contexto, se torna fundamental a correta identificação de indivíduos da espécie, além da compreensão sobre a sua diversidade genética, dinâmica populacional e demográfica nas regiões recentemente invadidas da América do Sul. A região barcode do gene mitocondrial COI de 387 espécimes de diferentes localidades da América do Sul foi sequenciada. Desse total, 266 sequências foram 98-100% correspondentes às sequências de referência de H. armigera depositadas em bancos públicos de dados de sequenciamento. As sequências foram alinhadas com outras espécies da família Noctuidae e a árvore filogenética foi inferida pelos seguintes métodos: Neighbor-joining, usando os modelos K2P e p-distance, Inferência Bayesiana e Máxima Verossimilhança, o que reforçou a identidade dos indivíduos. Haplótipos do gene COI e Cyt b foram comparados com os haplótipos encontrados em outros países ao redor do mundo, porém não foi encontrada nenhuma correlação que indicasse uma fonte da introdução. As redes de haplótipos do gene COI, COII, Cyt b e desses genes concatenados mostraram alta diversidade genética, o que não seria esperado para uma população que teria passado recentemente por um gargalo em decorrência de um efeito fundador. Parâmetros populacionais mostraram ausência de estruturação além de haplótipos amplamente distribuídos. Parâmetros demográficos indicaram população em expansão. A modelagem de nicho mostrou que a região Nordeste e Centro-Oeste são as que possuem as condições climáticas e ambientais mais favoráveis ao estabelecimento da H. armigera. Essa análise suporta os resultados que indicam que as populações dessas regiões sofrem uma expansão mais intensa e recebem um maior número de migrantes vindos de outras regiões. Os resultados desse trabalho contribuem para uma melhor compreensão sobre o comportamento dessa espécie no continente americano recém-invadido, podendo subsidiar estratégias mais eficientes de controle dessa importante praga agrícola Abstract: Among the 18 species that comprise the genus Helicoverpa (Lepidoptera: Noctuidae), H. armigera (Hübner, 1808) stands out as the most impactful agricultural pest in the Old World. This species was considered nonexistent in the Americas when, in early 2013, it was identified parasitizing soybean and cotton in Brazil. Subsequently, the record of their occurrence was expanded in the country and also in neighboring countries, leading to agricultural and economic losses. H. armigera is a highly polyphagous species, with more than 180 different host plants. Adult females have high fertility and caterpillars prefer to infest reproductive structures of the plant, directly affecting agricultural production. Individuals of this species can also migrate great distances and are highly resistant to insecticides. In tropical regions, populations produce as many as 11 generations per year. The population size and the number of generations are influenced mainly by the hot climate and the availability of hosts. Optimal conditions can be found in most of the cultivated regions of Brazil. Due to the great morphological similarity, other species from Noctuidae family like Heliothis virescens, Helicoverpa assulta, H. punctigera and H. zea may be mistaken for H. armigera, what compromises pest management policies. Thus, proper identification of the species is essential to agriculture. Beyond economic considerations, we are interested in the comprehension of genetic diversity and population and demographic dynamics in the regions recently invaded of South America. 387 specimens from different localities in South America had a region from mitochondrial gene COI sequenced, of which 266 matched 98-100% with H. armigera reference sequences deposited in public databases. Sequences were aligned with other species of Noctuidae family and the phylogenetic tree was inferred by the following methods: Neighbor-joining, using K2P and p-distance models, Bayesian Inference and Maximum Likelihood Modelling. The COI and Cyt b gene haplotypes were compared with other haplotypes found in other countries around the world, however it a correlation was not observed that could indicate a source of introduction. Haplotypes networks of COI, COII, Cyt b gene and these concatenated genes showed a high genetic diversity, which would not be expected for a population that had recently undergone a bottleneck due to a founder effect. Population parameters showed no structure and haplotypes widely distributed. Demographic parameters indicated a population in expansion. The niche modeling showed that the Northeast and Midwest regions are those with climactic and environmental conditions suitable for H. armigera establishment. This analysis supported the results that indicate that the populations of these regions suffer a more intense expansion and receive a greater number of migrants from other regions. The findings of this study contribute to a better understanding of this species' behavior in the newly invaded American continent and they can support more efficient strategies for control of this costly agricultural pest Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular FAPESP 2014/10504-9 CNPQ 131265/2014-8

Genetic variability of a population of Aedes aegypti from Paraná, Brazil, using the mitochondrial ND4 gene. To analyze the genetic variability of populations of Aedes aegypti, 156 samples were collected from 10 municipalities in the state of Paraná, Brazil. A 311 base pairs (bp) region of the NADH dehydrogenase subunit 4 (ND4) mitochondrial gene was examined. An analysis of this fragment identified eight distinct haplotypes. The mean genetic diversity was high (h = 0.702; p = 0.01556). AMOVA analysis indicated that most of the variation (67%) occurred within populations and the F ST value (0.32996) was highly significant. F ST values were significant in most comparisons among cities. The isolation by distance was not significant (r = -0.1216 and p = 0, 7550), indicating that genetic distance is not related to geographic distance. Neighbor-joining analysis showed two genetically distinct groups within Paraná. The DNA polymorphism and AMOVA data indicate a decreased gene flow in populations from Paraná, which can result in increased vectorial competence. Variabilidade genética de uma população de Aedes aegypti do Paraná, Brasil, usando o gene mitocondrial ND4. Para analisar a variabilidade genética de populações de Aedes aegypti, 156 amostras foram coletadas em dez cidades do estado do Paraná, Brasil. Foi examinada a distribuição dos 311 pares de base do gene que codifica a subunidade 4 da enzima NADH desidrogenase. Pela amplificação e o sequenciamento deste fragmento foram identificados 8 haplótipos distintos. Os valores de diversidade genética foram altos (h = 0.702; p = 0.01556). A análise de AMOVA indicou que a maior variação ocorreu dentro das populações com um valor de FST de 0.32996 altamente significativo. Valores de FST foram significativos na maior das comparações entre as cidades. O isolamento por distância não foi significativo (r = -0.1216 e p = 0.755), indicando que a distância genética não está relacionada a distância geográfica. A análise de Neighbor-joining mostrou dois grupos genéticos distintos dentro do estado do Paraná, grupo I e grupo II. O polimorfismo de DNA e os dados de AMOVA indicam decréscimo de fluxo gênico no estado do Paraná, o que pode resultar em aumento da competência vetorial da população.

Submitted by Boris INFORMAT (boris@uerj.br) on 2021-04-26T01:11:41Z No. of bitstreams: 1 Ghennie Tatiana Rodriguez Rey Tese completa.pdf: 3640911 bytes, checksum: 3fb969409aef5d6485fc0a14500244aa (MD5) Made available in DSpace on 2021-04-26T01:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ghennie Tatiana Rodriguez Rey Tese completa.pdf: 3640911 bytes, checksum: 3fb969409aef5d6485fc0a14500244aa (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In the last years, two slipper lobsters, Scyllarides brasiliensis e S. deceptor, have become important contributors to in the lobster fisheries landings in the south-west Atlantic. Management strategies for fisheries species require understanding their connectivity and population dynamics. Thus, the aim of the first chapter of this thesis was to estimate the genetic diversity and population structure of those two lobster species along over 2800 km of the South American coast. For that, we used mitochondrial (cytochrome c oxidase I: COI; and the control region: RC) and nuclear markers (13 microsatellites loci developed in this thesis). Both species presented high levels of genetic variability (S. deceptor: N = 200, mtDNA: h > 0,841, π > 0,005; microsatellites: He = 0,685; S. brasiliensis: N = 211, He = 0,554) homogeneously distributed across localities (S. deceptor: ΦST < -0,004, ΦCT < 0,016, overall FST = 0,001, overall Dest = 0,003, FCT < 0,002, P > 0,05, K = 1; S. brasiliensis: overall FST = 0,004, overall Dest = 0,001, FCT < 0,004, P > 0,05, K = 1). The lack of population genetic structure in both species could be explained on the basis of biological traits, such as high fecundity and high dispersal potential of planktonic larvae, which promote high levels of connectivity between geographically distant populations. Moreover, the mitochondrial data indicate that the demographic history of S. deceptor was marked by population and geographical expansions, likely related to the suitable environmental conditions of interglacial periods during the late and middle Pleistocene. Several studies have shown that the presence of nuclear mitochondrial sequences (NuMts) and heteroplasmy limit the correct identification and amplification of mitochondrial markers. In phylogenetic and population studies, the inadverted presence of sequences from diverse origins violates the principle of orthology and can result in wrong evolutionary inferences. Thus, the aim of the second chapter of this thesis was to identify and characterize the NuMts and heteroplasmic sequences of three mitochondrial regions (COI, CR and the gene of the large ribosomal subunit: 16S) in four species of the genus Scyllarides (S. aequinoctialis, S. brasiliensis, S. deceptor e S. delfosi). Cloning and sequencing of genomic DNA and of enriched mtDNA extracts revealed that the genomes of these species may exhibit both NuMts (diverging by 0.6 and 17.6 % from mtDNA) and heteroplasmy (diverging by less than 0.2% from mtDNA prevalent). The NuMts possibly emerged from multiple independent integration events to the nucleus along the evolutionary history of the genus Scyllarides. Depending on their degree of similarity with the mtDNA, the presence of NuMts in phylogenetic analyses at genus level can cause overestimation of the number of species and affect the branch lengths and phylogenetic inferences among species. Nos últimos anos, duas espécies de lagostas sapateiras, Scyllarides brasiliensis e S. deceptor, vêm se destacando nos desembarques pesqueiros de lagostas do Atlântico Sul Ocidental. Para espécies comercialmente importantes, o desenvolvimento de estudos que permitam conhecer a variabilidade e entender a dinâmica populacional é fundamental. Assim, o objetivo do primeiro capítulo desta tese foi avaliar a diversidade genética e a estrutura populacional dessas duas lagostas ao longo de aprox. 2.800 km da costa da América do Sul. Para as análises, foram empregados marcadores mitocondriais (citocromo oxidase I: COI; e a região controle: RC) e marcadores nucleares (13 loci de microssatélites desenvolvidos nesta tese). As duas espécies apresentaram altos níveis de variabilidade (S. deceptor: N = 200, mtDNA: h > 0,841, π > 0,005; microssatélites: He = 0,685; S. brasiliensis: N = 211, He = 0,554), distribuídos homogeneamente entre as localidades (S. deceptor: ΦST < -0,004, ΦCT < 0,016, FST global = 0,001, Dest global = 0,003, FCT < 0,002, P > 0,05, K = 1; S. brasiliensis: FST global = 0,004, Dest global = 0,001, FCT < 0,004, P > 0,05, K = 1). A ausência de estruturação nas duas espécies pode estar relacionada a características biológicas que promovem a conectividade entre localidades geograficamente distantes, como alta fecundidade e alto potencial de dispersão das larvas planctônicas. Além disso, os dados mitocondriais sugerem que a história demográfica de S. deceptor foi marcada por eventos de expansão populacionais e geográficos possivelmente relacionados às condições ambientais favoráveis dos episódios interglaciais do Pleistoceno Médio-Tardio. Diversos estudos têm mostrado que os fenômenos de inserção de regiões mitocondriais no DNA nuclear (NuMts) e heteroplasmia limitam a correta amplificação e identificação dos marcadores mitocondriais. Em estudos filogenéticos e de genética de populações, a presença inadvertida de sequências de diversas origens viola o principio de ortologia, o que pode resultar em inferências evolutivas erradas. Assim, o objetivo do segundo capítulo desta tese foi identificar e caracterizar os possíveis NuMts e sequências heteroplásmicas de três regiões mitocondriais (COI, RC e o gene da subunidade maior do RNA ribossomal: 16S) em quatro espécies do gênero Scyllarides (S. aequinoctialis, S. brasiliensis, S. deceptor e S. delfosi). A clonagem e sequenciamento de extratos de DNA genômico e DNA enriquecido com mtDNA revelaram que os genomas destas espécies podem exibir NuMts (que divergem entre 0,6 e 17,6% do mtDNA) e heteroplasmia (que divergem < 0,2% do mtDNA prevalente). Os NuMts surgiram possivelmente de vários eventos independentes de integração ao núcleo ao longo da história evolutiva do gênero Scyllarides. Dependendo do seu grau de similaridade com o mtDNA, a presença de NuMts nas análises filogenéticas no nível de gênero pode causar superestimativa do número de espécies e alterações nos comprimentos dos ramos e nas relações filogenéticas entre espécies.

Submitted by Boris INFORMAT (boris@uerj.br) on 2021-04-26T01:10:47Z No. of bitstreams: 1 Tese_JuliaLosadaTourinho.pdf: 4450204 bytes, checksum: 59bddd101b602af659ea900ee7954db9 (MD5) Made available in DSpace on 2021-04-26T01:10:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_JuliaLosadaTourinho.pdf: 4450204 bytes, checksum: 59bddd101b602af659ea900ee7954db9 (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Panulirus argus (Latreille, 1804) is one of the main lobster species in the Atlantic, and one of the largest fisheries in the western Atlantic, with a high commercial value. The heavy exploitation of the species results in much pressure on its populations. Recently, it was discovered that under the name P. argus there are two cryptic species that occur in allopatry, one in the Caribbean and the other on the coast of Brazil. This thesis studies the population genetic structure of those two species with the purpose of providing more information to delimitate stocks for fisheries management, and for understanding the historical processes that have shaped their evolutionary demographic histories. For this, we analysed two mitochondrial markers (control region and the Cytochrome Oxidase I gene) and microsatellite markers of individuals from 7 localities in the Caribbean (Florida, Bahamas, Turks and Caicos, Puerto Rico, Cuba, Colombia, and Venezuela) and 11 States of Brazil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro, and São Paulo). Within each species two different mitochondrial lineages were observed. They occurred throughout their distributions, and it is hypothesized that they were formed from a vicariance event with secondary contact or are the result of a genetic bottleneck followed by expansion. The lineages of P. cf. argus from Brazil were only observed in the mitochondrial control region and were separated approximately 233-288 thousand years ago, and each lineage underwent expansion at different times: the first expanded 100,000 years ago and the second 50,000 years ago. The lineages of the Caribbean species were found for the two mitochondrial markers. They were separated about 1 million years ago and have had the same expansion time, 50,000 years. Microsatellites revealed no population subdivision for either species, but the molecular markers together suggest a differential gene flow between localities exposed to different currents. Since these lobsters are heavily exploited, it is important to be conservative when defining their fishing stocks. For the species from Brazil, two fishing stocks are suggested, the first from Pará to Bahia States and the second from Southern Bahia to São Paulo State. For the species of the Caribbean, our data give support to the four stocks suggested by FAO (North, South, North Central and South Central). Panulirus argus (Latreille, 1804) é uma das principais espécies de lagosta no Atlântico, sendo um dos maiores recursos pesqueiros do Atlântico Ocidental, onde apresenta um alto valor comercial. A forte explotação da espécie resulta em uma grande pressão sobre suas populações. Recentemente, foi descoberto que sob o binômio P. argus estão contidas duas espécies crípticas que ocorrem em alopatria, uma na região do Caribe e outra na costa brasileira. Esta tese tem como objetivo estudar como se estruturam geneticamente as populações dessas duas espécies, com o propósito de fornecer mais informações para a determinação de estoques e um correto manejo das espécies, e analisar os processos históricos evolutivos que moldaram suas histórias demográficas. Para tal, foram estudados dois marcadores mitocondriais (região controle e o gene da Citocromo Oxidase I) e loci de microssatélites de indivíduos de 7 regiões do Caribe (Florida, Bahamas, Turks e Caicos, Porto Rico, Cuba, Colômbia e Venezuela) e 11 estados do Brasil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro e São Paulo). Dentro de cada espécie foram observadas duas linhagens mitocondriais diferentes, que co-ocorriam, de maneira homogênea, ao longo de suas distribuições. Hipotetiso que essas linhagens foram formadas a partir de um evento de vicariância com contato secundário ou como consequência de um efeito gargalo seguido de expansão. As duas linhagens são evidentes nas sequências da região controle mitocondrial, mas no gene da COI foram evidentes apenas em P. cf. argus do Caribe. As linhagens do Brasil se separaram há aproximadamente 233 - 288 mil anos e cada uma sofreu expansão em tempos diferentes, a primeira se expandiu há 100 mil anos e a segunda linhagem há 50 mil anos. As linhagens do Caribe se separaram cerca de 1 milhão de anos atrás e possuem o mesmo tempo de expansão, 50 mil anos. Os microssatélites não revelaram subdivisão populacional para nenhuma das duas espécies, porém os marcadores, juntos, sugeriram um fluxo gênico diferenciado entre localidades expostas a diferentes correntes marítimas. Considerando que essas lagostas são intensamente explotadas, é importante ser cuidadoso no momento de definir estoques pesqueiros. Para a espécie do Brasil, dois estoques pesqueiros foram sugeridos, o primeiro do Pará à Bahia e o segundo do sul da Bahia a São Paulo. Para a espécie do Caribe, foi mantida e reforçada a hipótese de quatro estoques sugerida pela FAO (Norte, Sul, Centro-Norte e Centro-Sul).

Made available in DSpace on 2016-09-23T15:11:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PIB-B00162010_Relatorio_Final.pdf: 596597 bytes, checksum: d6a8ba9de63c516406ef73821cac5ac9 (MD5) Previous issue date: 2011-07-01 CNPQ Os quelônios sofrem uma forte pressão antropogênica, devido ao sabor de sua carne e seus ovos. Além disso, as comunidades tradicionais amazônicas os exploram como fonte de renda para sua subsistência. A exploração concentra-se principalmente na família Podocnemididae, pois agrupa espécies de grande porte, como as do gênero Podocnemis. Esse gênero aloca quatro espécies, dentre elas Podocnemis unifilis, conhecida popularmente como tracajá. Esta se encontra amplamente distribuída na bacia Amazônica, e é intensamente explorada tanto pelas populações tradicionais quanto por quelonicultores. Por se tratar de uma espécie suscetível a manejo é importante o estudo da diversidade genética e dinâmica de populações para fornecer suporte técnico adequado, ao órgão responsável pelo fornecimento destes animais aos criadores que vem distribuindo os filhotes sem um conhecimento prévio da estruturação das populações desta espécie. Além disso, este conhecimento é necessário durante o manejo das espécies na natureza para procurar manter a mesma variabilidade genética encontrados nas populações daquele local, pois esta pode representar adaptações específicas para a região. Para que sejam desenvolvidos estudos moleculares será utilizado a região controle do DNA mitocondrial que tem se mostrado muito eficaz em estudos de genética de populações devido à ausência de recombinação associada à sua alta taxa de evolução mais rápida relativa às seqüências nucleares. Para o presente trabalho serão estudados espécimes de P. unifilis oriundos de três localidades da Amazônia (Trombetas, Santarém e Tucuruí) para diagnosticar os níveis de variabilidade genética dentro e entre as populações, bem como, identificar se existem populações geneticamente estruturadas para que estas recebam tratamento diferenciado durante a aplicação das técnicas de manejo e conservação da espécie. PALAVRAS-CHAVE: Podocnemis unifilis, DNA mitocondrial, genética de populações.

A diversidade genética presente em uma população do roedor silvestre Thrichomys apereoides do norte de Minas foi analisada através do marcador mitocondrial da região controle, D loop. Os indivíduos são provenientes de três pontos de coleta distintos. Foram encontrados dezenove haplótipos os quais encontram se distribuídos nos três pontos onde as coletas foram realizadas. A população apresentou alta diversidade haplotípica e baixa diversidade nucleotídica como já observado em alguns estudos de outras famílias de roedores. As análises dos testes de neutralidade apontaram para uma população que está em recente expansão demográfica, o que não pode ser observado através das diferenças par a par nas freqüências dos nucleotídeos. The genetic diversity presented in a population of wild rodent Thrichomys apereoides from the northern of Minas was analyzed through the mitochondrial marker of control region, D loop. The individuals came from three different collection points. There were found nineteen haplotypes which were distributed in three points, where the colletions were made. The population showed high haplotype diversity and low nucleotide diversity as observed in some studies of other rodents families. Tests analyzes of neutrality pointed to a population which is in recent demographic expansion, which cannot be observed through the pairwise differences in the frequencies of nucleotides.

Universidade Federal de Minas Gerais Bees are obligatory floral visitors and are considered the main pollinators of angiosperms. The increasing interest in the services of bees has led to efforts to develop management strategies for conservation purposes. The sustainable use of pollinators requires knowledge on the regional diversity of floral visitors obtained from the identification of the agents responsible for the effective pollination of crops. Furthermore, understanding the reproductive biology and population structure of these species as well as the factors that enable the colonization of certain areas by a species of bee are necessary requirements to designing management and conservation strategies. To test the hypothesis that a certain area may be colonized by a small number of maternal lineages of female founders of a species of stingless bee, samples from 73 nests of Partamona helleri (Hymenoptera: Apidae: Meliponini) located on the Brazilian campuses of the Universidade Federal de São Carlos (UFSCar, n = 34), Universidade de São Paulo in São Paulo (USP-SP, n = 14) and Universidade de São Paulo in Ribeirão Preto (USP-RP, n = 25) were analyzed for two mitochondrial genes cytochrome b (cyt b) and cytochrome oxidase I (COI) in order to determine the number of different haplotypes. A fragment of the cytochrome b (485 bp) and cytochrome oxidase (611 bp) genes was sequenced for all nests sampled. The analysis of nucleotide sequences identified only one cyt b haplotype in samples from UFSCar and a second haplotype, distinct from the former by a base substitution, in samples from USP-SP, while samples from USP-RP exhibited three distinct haplotypes, one of which was shared by the samples from UFSCar. Among the nucleotide substitutions, some resulted in amino acid changes in the product of the cyt b gene. A similar result was observed with the COI gene. Fst values estimated for the mitochondrial DNA from the cyt b and COI genes were 31.8% and 36.1%, respectively. The estimated rate of nucleotide substitution for cyt b was higher than that found for COI. Thus, the former gene was found to be less conserved than the latter in stingless bees. The larger number of haplotypes observed in the samples from USP-RP may be due to the introduction of colonies from other regions of the country. To determine the occurrence of population structure for nuclear genes, the samples were also examined for several microsatellite loci. Among the 18 heterologous microsatellites loci tested, only four Mbi215, Mbi278, Mbi232 and Mbi254 exhibited genetic variation. The prospection of species-specific microsatellite loci for Partamona helleri using the enrichment method for the construction of DNA libraries allowed characterizing seven new loci. Samples from 73 nests (two workers per colony) were analyzed for eleven microsatellite loci. The populations exhibited significant differentiation (Fst = 0.129, P = 0.000). Fst values estimated for mitochondrial genes and nuclear genes (microsatellites) were compared to establish whether there is evidence for differential male and female dispersal ability in this species. No evidence was found of sex-asymmetrical dispersal (colonizing females are colonizers; males are dispersers). Analysis of phenotypic segregation in the progenies of several nests revealed the occurrence of monandry in the species studied and, consequently, a simple sociogenetic structure monogyny/monandry. The presence of 'foreign' workers was rarely observed in the nests analyzed. As abelhas, por serem visitantes florais obrigatórios, são consideradas os principais agentes polinizadores das angiospermas. O crescente interesse pelos serviços das abelhas tem gerado esforços para o desenvolvimento de estratégias de manejo para fins conservacionistas. A utilização sustentável dos polinizadores requer o conhecimento da diversidade regional dos visitantes florais obtido mediante a identificação dos agentes efetivos responsáveis pela polinização das culturas. Além disso, conhecer a biologia reprodutiva e a estrutura populacional dessas espécies, bem como elucidar quais os fatores que tornam possível a colonização de certa área por uma espécie de abelha, são requisitos necessários para o delineamento de estratégias de manejo e conservação. Visando verificar a hipótese de que certa área pode ser colonizada por um número reduzido de linhagens maternas das fêmeas fundadoras de uma espécie de abelha sem ferrão , amostras de 73 ninhos de Partamona helleri (Hymenoptera: Apidae: Meliponini) localizados nos Campi da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar, n = 34), da Universidade de São Paulo em São Paulo (USP-SP, n = 14) e da Universidade de São Paulo em Ribeirão Preto (USP-RP, n = 25) foram analisadas para dois genes mitocondriais, citocromo B (cyt b) e citocromo oxidase I (COI), com o fim de determinar o número de diferentes haplótipos. Um fragmento dos genes citocromo b e citocromo oxidase I, de 485 pb e 611 pb, respectivamente, foram seqüenciados para todos os ninhos amostrados. A análise das seqüências nucleotídicas permitiu identificar somente um haplótipo de cyt b para as amostras da UFSCar e um haplótipo, distinto do anterior por uma substituição de base, privativo das colônias do Campus da USP-SP; ao contrário, as amostras da USP-RP apresentaram três haplótipos distintos, um dos quais compartilhado com as amostras da UFSCar. Dentre as substituições nucleotídicas identificadas, algumas resultaram em alterações de aminoácidos no produto do gene cyt b. Resultado similar foi observado para o gene COI. Os valores do Fst estimado para o DNA mitocondrial a partir dos genes cyt b e COI foram iguais a 31,8% e 36,1%, respectivamente. A taxa de substituição nucleotídica estimada foi maior para cyt b em comparação com COI; dessa forma, o primeiro gene parece ser menos conservado em relação ao outro nas abelhas sem ferrão. O maior número de haplótipos observados na USP-RP pode ser resultante da introdução no local de colônias trazidas de outras regiões do país. A fim de verificar a ocorrência de estruturação populacional para genes nucleares, estas amostras foram igualmente analisadas para vários locos microssatélites. Dentre 18 microssatélites heterólogos testados, somente quatro - Mbi215, Mbi278, Mbi232 e Mbi254 - apresentaram variação genética. A prospecção de locos microssatélites específicos para Partamona helleri, utilizando o método do enriquecimento para a construção de bibliotecas de DNA, permitiu caracterizar sete locos espécie-específicos. Amostras dos 73 ninhos (duas operárias por colônia) foram analisadas para estes onze locos microssatélites. As populações apresentaram significativa diferenciação interpopulacional (Fst = 0,129; P = 0,000). Os valores do Fst estimados para genes mitocondriais e para genes nucleares (microssatélites) foram comparados para estabelecer se há evidências de dispersão diferencial de machos e fêmeas na espécie. Não foram detectadas evidências de dispersão sexo-assimétrica (fêmeas colonizadoras, marchos dispersores). Análises da segregação fenotípica nas progênies de vários ninhos revelaram a ocorrência de monandria na espécie estudada e, portanto, uma estrutura sociogenética simples - monoginia/monandria. A presença de operárias estranhas aos ninhos analisados foi raramente observada.

Universidade Federal de Minas Gerais The Tribe Euglossini consists of relatively large bees, with metallic skin and bright color. Their extremely long tong enables them to use nectar resources that are inaccessible to other bees. Equipped with high capacity of dispersal, they are able to survive in disturbed environments, and compose even 25% of bees diversity in some forests. As important pollinators of many Angiosperms, especially Orchidaceae, they are fundamental to maintaining the stability of plant communities. Some species of the tribe are abundant in cities, in particular, Euglossa cordata. The genetic variability of five urban populations of this species was estimated by López-Uribe (2006) in adults caught while they were collecting nectar in flowers of Thevetia peruviana. The lack of structure found from nuclear loci (allozymes) and significant population structure for the 16S mitochondrial region are evidences that males and females showed different patterns of dispersion, where females are philopatrics while males are dispersers. To corroborate this hypothesis, this study aimed to determine the genetic structure of populations of E. cordata collected in flowers of T. peruviana in cities along a north/south transect of the State of São Paulo using mitochondrial and nuclear genetic data. The genetic differentiation found in the examined 12 populations was significant for the data sequence of mitochondrial cytb region (Fst=0.15; P0.05). Allozymes loci were analyzed with the primary purpose of checking the individuals species; most polymorphisms showed that the populations are homogeneous, similar to the microsatellite data. Thus, our data from nuclear genes strongly suggest that there is no evidence of population structure in E. cordata, whereas mitochondrial data suggest structured population and that geographical proximity influence the events of colonization. Our results indicate that dispersal and colonization in E. cordata are characteristic attributes of males and females, respectively. A tribo Euglossini é constituída por abelhas relativamente grandes, que possuem tegumento metálico, de coloração brilhante. Sua língua é extremamente longa, o que possibilita utilizar recursos de néctar inacessíveis a outras abelhas. Dotadas de alta capacidade de dispersão, são capazes de sobreviver em ambientes perturbados, além de constituírem até 25% da diversidade de abelhas em algumas matas. São importantes polinizadores de diversas Angiospermas, especialmente de Orchidaceae, sendo fundamentais para a manutenção da estabilidade das comunidades vegetais onde se encontram. Algumas espécies da tribo são abundantes nas cidades, em particular, Euglossa cordata. A variabilidade genética de cinco populações urbanas desta espécie foi estimada por López-Uribe (2006) em adultos coletados em flores de Thevetia peruviana durante a coleta de néctar. A ausência de estruturação verificada a partir de locos nucleares alozímicos e a significativa estruturação populacional para a região 16S mitocondrial indicavam que machos e fêmeas apresentavam padrão de dispersão distinto, em que as fêmeas eram filopátricas, enquanto os machos eram os dispersores. Para corroborar esta hipótese, este trabalho teve como objetivo determinar por meio de marcadores genéticos mitocondriais e nucleares a estrutura genética de populações de E. cordata coletadas em flores de T. peruviana em cidades ao longo de um transecto norte/sul do Estado de São Paulo. A diferenciação genética encontrada para 12 populações analisadas foi significativa para os dados de seqüência da região mitocondrial cytb (Fst=0,15; P0,05). Locos alozímicos também foram analisados, com o intuito principal de verificar a espécie dos indivíduos; a maioria dos polimorfismos demonstraram que as populações são homogêneas, semelhantemente aos dados de microssatélites. Assim, nossos dados de genes nucleares indicam fortemente que não há indícios de estruturação populacional em E. cordata, enquanto que os dados mitocondriais parecem indicar estruturação populacional e que a proximidade geográfica influencia os eventos de colonização. Neste sentido, os dados indicam que dispersão e colonização em E. cordata são atributos característicos de machos e fêmeas, respectivamente.

A molecular phylogenetic analysis based on mitochondrial 16S ribosomal DNA and Control Region sequences from native and introduced populations was undertaken, in order to characterize the introduction of Cichla (peacock bass or tucunaré) species in Brazil. Mitochondrial DNA haplotypes found in introduced fish from Minas Gerais state (southeastern Brazil) clustered only with those from native species of the Tocantins River (Cichla piquiti and C. kelberi), thereby suggesting a single or, at most, few translocation acts in this area, even though with fish from the same source-population. Our study contributes to an understanding of the introduction of Cichla in regions of Brazil outside the Amazon basin, and adds phylogenetic data to the recently describe Cichla species, endemic from the Tocantins-Araguaia basin.

Four Brazilian populations of Anomalocardia brasiliana were tested for mutual genetic homogeneity, using data from 123 sequences of the mtDNA cytochrome oxidase c subunit I gene. A total of 36 haplotypes were identified, those shared being H3 (Canela Island, Prainha and Acupe) and both H5 and H9 (Prainha and Acupe). Haplotype diversity values were high, except for the Camurupim population, whereas nucleotide values were low in all the populations, except for that of Acupe. Only the Prainha population showed a deviation from neutrality and the SSD test did not reject the demographic expansion hypothesis. Fst values showed that the Prainha and Acupe populations represent a single stock, whereas in both the Canela Island and Camurupim stocks, population structures are different and independent. The observed structure at Canela Island may be due to the geographic distance between this population and the remainder. The Camurupim population does not share any haplotype with the remaining populations in northeastern Brazil. The apparent isolation could be due to the rocky barrier located facing the mouth of the Mamanguape River. The results highlight the importance of wide-scale studies to identify and conserve local genetic diversity, especially where migration is restricted.

Red snappers (Lutjanus purpureus in Brazil and Lutjanus campechanus in USA and Gulf of Mexico) are both under clear effect of overfishing. Because of their high morphological similarity it has already been suggested that they could possibly be considered as a single species. To investigate the degree of similarity and the genetic structure of red snapper populations we constructed a common dataset of partial D-loop mtDNA sequences of L. purpureus from Brazil (Amapá, Pará and Maranhão) and L. campechanus from the Atlantic coast of the USA (Florida, Louisiana and Mississippi). Phylogenetic and population genetic analyses surprisingly depicted high similarity between L. campechanus and L. purpureus, compatible with the hypothesis of a single species of red snapper for the Western Atlantic Ocean. These preliminary but very curious findings open an important discussion regarding the legislation involved on the capture of this overexploited fish resources as well as regarding their taxonomy.

The formation of the Brazilian Amazonian population has historically involved three main ethnic groups, Amerindian, African and European. This has resulted in genetic investigations having been carried out using classical polymorphisms and molecular markers. To better understand the genetic variability and the micro-evolutionary processes acting in human groups in the Brazilian Amazon region we used mitochondrial DNA to investigate 159 maternally unrelated individuals from five Amazonian African-descendant communities. The mitochondrial lineage distribution indicated a contribution of 50.2% from Africans (L0, L1, L2, and L3), 46.6% from Amerindians (haplogroups A, B, C and D) and a small European contribution of 1.3%. These results indicated high genetic diversity in the Amerindian and African lineage groups, suggesting that the Brazilian Amazonian African-descendant populations reflect a possible population amalgamation of Amerindian women from different Amazonian indigenous tribes and African women from different geographic regions of Africa who had been brought to Brazil as slaves. The present study partially mapped the historical biological and social interactions that had occurred during the formation and expansion of Amazonian African-descendant communities.

Universidade Federal de Sao Carlos This study evaluates the levels of variability, genetic structure, and phylogeographical patterns of wild populations of Jabiru Storks (Jabiru mycteria) and Wood Storks (Mycteria americana). These species belong to the family Ciconiidae and present similar morphology, distribution, and ecological requirements. However, the Jabiru Stork is resident and Wood Stork is migratory. Sequences of 549 base pairs (bp) of the first domain of the mitochondrial DNA (mtDNA) control region (CRI) and 822 bp of ND2 gene (ND2), and four heterologous microsatellite loci were used in a survey covering the entire range of Jabiru Storks (72 specimens from Central America, northern and central South America). A lack of diversity was detected in both mtDNA fragments of Central American samples analyzed. The smaller population size of Central American Jabiru Storks population and its demographic decline were potentially responsible for the lower variability observed in this area. Significant genetic differentiation was detected among locations (CRI, Фst = 0.1767; ND2, Фst = 0.4442; microsatellites, Fst = 0.1044). The recent habitat fragmentation and the limited dispersal of Jabiru Storks were likely causes of the high level of differentiation that we detected. Samples of Wood Storks collected in eight Pantanal colonies (n = 48) and eight southeast United States (US) colonies (n = 40) were analyzed using CRI sequences (464bp). A lack of differentiation was detected among colonies in the Pantanal (Fst = -0.015) and also among those sampled in the US (Fst = -0.043), suggesting high levels of gene flow among colonies, or even recent colonization followed by expansion in those areas. A further comparison between Pantanal and US samples revealed significant genetic structure (Fst = 0.059), which indicates that gene flow is limited between these population units. The phylogeographical analysis suggested a historical relationship between Pantanal and US populations. We hypothesize that during the last glaciation maximum, birds moved to more climatically stable areas near the equatorial region, where higher levels of gene flow then occurred. Demographic expansions in the Pantanal region was evidenced in the mtDNA analysis of both species, and might be associated with the recent formation of this wetland areas following increased temperatures and humidity in the Holocene. Este estudo estimou os níveis de variabilidade e estruturação genética e os padrões filogeográficos de populações naturais de tuiuiús (Jabiru mycteria) e de cabeças-secas (Mycteria americana), no continente americano. Ambas as espécies pertencem à família Ciconiidae, apresentam distribuição geográfica, morfologia e biologia similares, porém o tuiuiú é residente, enquanto que o cabeça-seca é migratório. Seqüências do DNA mitocondrial (DNAmit) do primeiro domínio da região controladora (CRI, 549 pb) e do gene ND2 (ND2, 822 pb) e quatro locos de microssatélites heterólogos foram utilizados nas análises das amostras de tuiuiús, coletadas nas áreas de reprodução na América Central, no norte e no centro da América do Sul (n = 72). Ausência de diversidade foi detectada nos fragmentos do DNAmit estudados nas amostras de tuiuiús coletadas na América Central. O tamanho populacional menor e o declínio demográfico ocorrido na América Central foram considerados para explicar o baixo nível de diversidade observado nessa população de tuiuiús. Foi observada diferenciação genética significativa entre as localidades amostradas (CRI, Фst = 0.1767; ND2, Фst = 0.4442; microssatélites, Fst = 0.1044). A recente fragmentação do habitat e a dispersão limitada dos tuiuiús entre as áreas amostradas foram discutidas como prováveis causas da alta diferenciação genética observada. Seqüências de 464 pb do CRI foram analisadas em amostras das colônias de cabeças-secas coletadas no Pantanal (n =48) e das colônias do sudeste dos Estados Unidos (EUA) (n = 40). Não foi observada diferenciação genética significativa entre as amostras regionais (Pantanal, Fst = -0.015; EUA, Fst = -0.043), sugerindo ocorrência de fluxo gênico intenso ou recente colonização com expansão dessas populações, no Pantanal e nos EUA. Subdivisão populacional significativa foi observada, entretanto, entre as amostras do Pantanal e a do sudeste dos EUA (Fst = 0.059), indicando que o fluxo contemporâneo entre essas populações é limitado. A análise filogeográfica sugeriu ocorrência níveis intensos de fluxo gênico histórico entre as populações do Pantanal e dos EUA. Esse fluxo pode ter sido favorecido quando mudanças climáticas ocorreram no último período glacial, forçando o deslocamento dessas aves para regiões climaticamente mais estáveis e aumentando a possibilidade de trocas gênicas entre elas. Resultados indicativos de expansão demográfica recente na região do Pantanal foram evidenciados pelas análises das seqüências de DNAmit em ambas espécies e podem estar associados à recente formação desta planície alagável.

Roseate spoonbill (Platalea ajaja) is a neotropical bird with wide geographic distribution in intercontinental and coastal wetland habitats. Populations are morphologically indistinguishable, with no apparent differentiation from the southern United States to northern Argentina. In this study we aim to determine the genetic diversity and to delineate the Brazilian population structure of this specie, using genetic data of a 483 base-pair fragment of the first domain of the mitochondrial DNA control region. Samples of 50 individuals were collected from five breeding colonies in two important Brazilian wetland areas, the Pantanal (four colonies, n = 39) and the Banhado do Taim (one colony, n = 11). The levels of variability estimated using nucleotide (π) and haplotipic (H) diversities were higher in the Pantanal (π = 0.004 and H = 0.753) than in Taim (π = 0,0004 and H = 0,182). No significant levels of genetic differentiation among Pantanal colonies (Fst and AMOVA values are not significant) and between Pantanal and Taim colonies (Fst and AMOVA values are not significant) were found. The unimodal pattern of the mismatch distribution and the neutrality tests results (Tajima`s D = -1,942, Fu = -23,271 and R2 = 0,055) pointed a recent expansion in the Pantanal population. The time since the expansion was estimated to be 30242 years before present and the Ne was estimated as 14556 females. Our results were discuss considering that the present Pantanal population was originated from a geographically limited founder population. The Ne estimates indicates that the Pantanal population represents around 10-30% of Roseate Spoonbill continental population. O colhereiro (Platalea ajaja) é uma ave aquática neotropical, com distribuição ampla por áreas costeiras e intracontinentais. As populações são morfologicamente indistinguíveis, sem diferenciação aparente entre as populações do sul dos Estados Unidos até o norte da Argentina. Esse estudo visou à determinação da variabilidade e estruturação genética de algumas colônias reprodutivas brasileiras dessa espécie. A análise foi baseada na variação de um fragmento de 483 pares de bases do primeiro domínio da região controladora do DNA mitocondrial. Foram coletadas 50 amostras provenientes de cinco colônias reprodutivas em duas importantes áreas úmidas do Brasil, o Pantanal (quatro colônias n = 39) e o Banhado do Taim (uma colônia, n = 11). O nível de variabilidade para a região do Pantanal foi estimado usando a diversidade genética (π) e a diversidade haplotípica (H) e foram mais altas (π = 0,004, H = 0,753) do que o encontrado para o Taim (π = 0,0004, H =0,182). Não foi encontrada diferenciação genética entre as colônias do Pantanal (Fst e AMOVA, valores não significativos) e entre o Pantanal e Taim (Fst e AMOVA, valores não significativos). A distribuição unimodal do histograma de freqüências relativas das diferenças pareadas e os testes de neutralidade (Tajima = -1,942, Fu = -23,271 e R2 = 0,055) sugerem uma expansão recente para as colônias da região do Pantanal. O tempo desde a expansão foi estimado em 30242 anos atrás e o Ne = 14556 fêmeas. Os resultados foram discutidos supondo que a população contemporânea de colhereiro no Pantanal é originária de uma população fundadora geograficamente mais limitada e a população atual da região representa cerca de 10 a 30% de toda a população do continente.

Universidade Federal de Sao Carlos The Apis mellifera subspecies are classified into evolutionary branches originally distributed in the African (branches A and Y), European (branches C and M) and Asian (branch O) continents. This distribution has been changing due to the subspecies introductions to other countries, mainly occurred by beekeeping activities. Therefore, population genetics studies on the already established and newly introduced populations have increased. The introduction of the African honeybee in American continent, known as Africanization, became one of the most studied events related to Apis mellifera introductions. The characterization of different lineages that contribute to hybrid populations is the first approach of the studies related to subspecies introductions. In this way, we describe the restriction patterns obtained from a 16S region fragment of the mitochondrial DNA. These patterns enables the differentiation among races from the three evolutionary branches using only one region of the mitochondrial genome, without the requirement of amplification of other regions. The determination of the racial composition of the hybrid product of Africanization in America led to the development of diverse tools suitable for it, including mtDNA analysis. We present here the results obtained with the polymorphism produced by Dra I endonuclease in a fragment of the tRNAleu_COII intergenic region. These results contribute to the understanding of the genetic structure of Africanized populations from Brazil. From 11 mitotypes observed, three have not been described in previous analysis and present similar patterns to some found at Iberian Peninsula. The most frequent patterns were the African A1 and A4, probably introduced in Brazil by Apis mellifera scutellata in 1956. Although the patterns analyzed in this work are more informative than the ones used until now in Africanized populations, the distribution of A1 pattern evidences the importance of using other mitochondrial regions to identify its origin. Working with these regions and other markers, it will be possible to clarify the genetic structure of Africanized honeybees of the Americas. Os ramos evolutivos dentro dos quais as subespécies de Apis mellifera são classificadas estão originalmente distribuídos nos continentes africano (ramos A e Y), europeu (ramos M e C) e asiático (ramo O). Essa distribuição vem sendo progressivamente alterada devido às introduções de subespécies em várias outras regiões do mundo, ocasionadas principalmente por atividades apícolas. Dessa forma, a genética de populações vem ganhando um amplo campo de estudos relacionados às mudanças na composição das populações já estabelecidas e das recém introduzidas. A introdução das abelhas africanas no continente americano, que resultou no processo conhecido como africanização, se tornou um dos eventos mais estudados, dentre aqueles relacionados às introduções de Apis mellifera. Uma das primeiras abordagens nos estudos que envolvem introduções de subespécies é a caracterização das diferentes linhagens que contribuem para a formação das populações. Nesse sentido, são descritos neste trabalho os diferentes padrões de restrição obtidos a partir de um fragmento da região 16S do DNA mitocondrial que, em relação às metodologias utilizadas até então, permitem uma melhor diferenciação das subespécies pertencentes aos ramos evolutivos A, M e C. No sentido de caracterizar a composição racial da abelha híbrida resultante da africanização do continente americano, a necessidade de identificar a contribuição de raças européias e africanas para as populações africanizadas que se expandiram a partir da década de 50 levou ao desenvolvimento de diversas ferramentas adequadas para tal fim. Portanto, são apresentados os resultados obtidos com o polimorfismo gerado pela enzima Dra I em fragmento da região intergênica tRNAleu_COII que contribuirão para o entendimento da estrutura genética das populações de abelhas africanizadas do Brasil. Dos 11 mitótipos observados, três não haviam sido descritos em análises prévias e apresentam padrões similares a alguns encontrados na Península Ibérica. Os padrões mais freqüentes foram os africanos A1 e A4, provavelmente introduzidos no Brasil via Apis mellifera scutellata em 1956. Embora os padrões analisados neste trabalho tenham se mostrado mais informativos em relação aos anteriormente utilizados nas populações africanizadas, a distribuição do padrão A1 evidencia a importância de se utilizar regiões mitocondriais ainda mais polimórficas, cujos resultados, aliados a outros marcadores, trarão maiores esclarecimentos a respeito da estrutura genética das populações de abelhas africanizadas das Américas.

Os quelônios em geral são importantes na economia de populações tradicionais da região amazônica por serem muito apreciados na culinária local, e pela utilização de seus subprodutos como ovos e gordura, na fabricação de cosméticos e adornos, sendo seu comércio uma alternativa financeira para esta região. No Brasil o gênero Podocnemis está representado por quatro espécies, entre elas a espécie Podocnemis sextuberculata conhecida vulgarmente como iaçá, pitiú, e cambéua. Pode ser encontrada nos rios Solimões, Amazonas, e Branco. Este trabalho teve como objetivos principais caracterizar a variabilidade e a estrutura genética de três populações de iaçá, coletadas na Reserva Federal de Abufari (AM), Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (AM), e na Comunidade de Terra Santa (PA). Foi utilizado como marcador genético nesse estudo uma seqüência parcial do gene mitocondrial ND1 com um total de 415 pares de bases. A análise constituiu-se de 64 indivíduos, sendo 29 de Abufari, 11 de Mamirauá e 24 de Terra Santa. Observou-se, um total de dez haplótipos, seis na população de Abufari, três na população de Mamirauá e quatro na população de Terra Santa. Houve a predominância de um haplótipo comum, haplótipos raros e vários singletons . A taxa média de sítios polimórficos foi 0,058. A taxa de sítios polimórficos por população foi: 0,019 em Abufari, 0,022 em Mamirauá e 0.019 em Terra Santa. Estes dados sugerem que as três populações possuem o mesmo grau de variabilidade genética. Não existe diferenciação genética entre as três populações analisadas (FST = 0,023 p< 0.05) e o fluxo gênico é alto (Nm=20,65). Os resultados são compatíveis com os estudos ecológicos sobre esta espécie. Os iaçás possuem grande capacidade migratória e a pressão de caça parece ainda não ter afetado sua estrutura populacional. O monitoramento genético dessas populações naturais na região Amazônica torna-se, portanto de grande relevância como suporte para projetos de manejo e conservação específicos para cada espécie de quelônios.

It has been proposed that women had a higher migration rate than men throughout human evolutionary history. However, in a recent study of South American natives using mtDNA restriction fragment polymorphisms and Y-chromosome microsatellites we failed to detect a significant difference in estimates of migration rates between the sexes. As the high mutation rate of microsatellites might affect estimates of population structure, we now examine biallelic polymorphisms in both mtDNA and the Y-chromosome. Analyses of these markers in Amerinds from North, Central and South America agree with our previous findings in not supporting a higher migration rate for women in these populations. Furthermore, they underline the importance of genetic drift in the evolution of Amerinds and suggest the existence of a North to South gradient of increasing drift in the Americas.

The ongoing decline in abundance and diversity of shark stocks, primarily due to uncontrolled fishery exploitation, is a worldwide problem. An additional problem for the development of conservation and management programmes is the identification of species diversity within a given area, given the morphological similarities among shark species, and the typical disembarkation of processed carcasses which are almost impossible to differentiate. The main aim of the present study was to identify those shark species being exploited off northern Brazil, by using the 12S-16S molecular marker. For this, DNA sequences were obtained from 122 specimens collected on the docks and the fish market in Bragança, in the Brazilian state of Pará. We identified at least 11 species. Three-quarters of the specimens collected were either Carcharhinus porosus or Rhizoprionodon sp, while a notable absence was the daggernose shark, Isogomphodon oxyrhyncus, previously one of the most common species in local catches. The study emphasises the value of molecular techniques for the identification of cryptic shark species, and the potential of the 12S-16S marker as a tool for phylogenetic inferences in a study of elasmobranchs.