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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ADJE9| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Variabilidade genética, estrutura populacional e identidade molecular dos marsupiais Didelphis albiventris e Marmosops incanus no Brasil |
| Authors: | Luciene Cassia Correa de Sousa |
| First Advisor: | Cleusa Graca da Fonseca |
| First Referee: | Adriano Pereira Paglia |
| Second Referee: | Marta Svartman |
| Third Referee: | Gabriel de Menezes Yazbeck |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Maria Gabriela Campolina Diniz Peixoto |
| Abstract: | Foram estudados aspectos genético-populacionais de duas espécies da família Didelphidae e testada a adequação da metodologia de DNA Barcode para fins de identificação. O estudo molecular de 40 gambás da espécie Didelphis albiventris que habitam um fragmento urbano da Mata Atlântica brasileira foi realizado a partir da análise de seqüências de 653 pb da subunidade I do gene da citocromo oxidase c. Foram observados três haplótipos proximamente ligados, baixa diversidade nucleotídica e diversidade haplotípica de 59,1%. A simpatria entre D. albiventris e D. aurita foi molecularmente confirmada para a capital do estado de Minas Gerais (BHMR) e também para a região de Piracema, distantes 94 Km, através da utilização da metodologia de DNA barcode, demonstrando que a técnica é apropriada para efetivamente discriminar essas espécies de gambás. Expandindo os trabalhos populacionais com D. albiventris, utilizamos o mesmo fragmento da COI para realizar aanálise de 93 amostras biológicas provenientes de sete localidades brasileiras, com distâncias lineares que variam entre 58 e cerca de 1800 km, com a finalidade de analisar o efeito da distância geográfica sobre a variabilidade e sobre a diferenciação genética. A rede haplotípica resultante exibe nove haplótipos distribuídos em dois grupos genéticos totalmente compatíveis com as duas distantes áreas geográficas estudadas, o estado de Minas Gerais, localizado no sudeste brasileiro, e o estado do Rio Grande do Sul, no extremo sul do país; dentro de cada grupo, observamos baixa diversidade nucleotídica e diversidade haplotípica elevada, sugerindo que suas populações são compostas por haplótipos proximamente relacionados. Índices de moderados a altos de diferenciação genética (FST) e sinal filogeográfico muito fraco caracterizam as comparações entre os demes dentro do estado de Minas Gerais, e estão correlacionados com a presença de haplótipos exclusivos (privativos). Em maior escala geográfica, as comparações entre Minas Gerais e Rio Grande do Sul produziram valores de FST altos e padrão filogeográfico forte. Como as taxas de dispersão são reconhecidamente maiores nos machos de Didelphis, estes provavelmente contribuem mais para o fluxo gênico, e trabalhando com um marcador genético de herança materna, não podemos argumentar sobre a diversidade de D. albiventris de modo completo. Nossos resultados informam sobre a história mutacional das linhagens genealógicas maternas. O cenário observado é inesperado e sugere fortemente que o fluxo de genes mitocondriais não foi suficiente para manter a coesão populacional. Como esperado, Marmosops incanus mostra resultados completamente diferentes dos exibidos por D. albiventris. M. incanus demonstra significativa preferência de habitat, tendo sido apontado como espécie indicadora, por exibir elevada sensibilidade à fragmentação (Rocha et al., 2011), exibe também características ecológicas, como baixa mobilidade e semelparidade (Lorini et al. 1994; Loretto & Vieira, 2008), que podem comprometer aconexão entre populações de diferentes demes. Estudamos um fragmento de 509 pb do gene da COI, de indivíduos coletados em 17 localidades brasileiras e observamos a influência da distância geográfica na diferenciação genética entre as populações. As distâncias genéticas entre os haplótipos de diferentes demes e o grande número de formas privativas produziram uma rede, caracterizada pelo grande número de passos entre alguns dos haplótipos estudados. Valores de FST elevados, indicando forte estruturação genética, altos valores para o percentual de variação observado entre filogrupos e elevada correlação entre as distâncias genéticas e as geográficas caracterizam as análises interpopulacionais; a rede haplotípica e as árvores filogeográficas demonstram claramente a compatibilidade quase absoluta entre oshaplogrupos moleculares e o agrupamento geográfico. O padrão observado de distribuição geográfica das linhagens genealógicas é caracterizado pelo sinal filogeográfico forte; nossos resultados, especialmente os elevados valores de divergência entre os demes, sugerem que, mais do que o efeito da fragmentação de habitats, a história de vida de M. incanus é a chave central para explicá-los. A estrutura genética forte e a grande variação entre filogrupos estão relacionadas a processos antigos que influenciaram a distribuição geográfica das linhagens, refletindo eventos de fragmentação que antecedem a destruição do habitat natural governada pela ocupação humana. Características ecológicas de M. incanus, como baixa mobilidade e alta sensibilidade à fragmentação do habitat, são desfavoráveis ao fluxo gênico, concorrendo para a manutenção dos altos níveis de diferenciação genética. |
| Abstract: | We studied population genetics aspects of two species of the family Didelphidae and the suitability of the DNA barcode methodology to effectively identify them. A molecular study of a 653 bp sequence of cytochrome c oxidase, subunit I from 40 Didelphis albiventris froman urban fragment of the Brazilian Atlantic Forest, showed three closely connected haplotypes, low nucleotide diversity and a haplotype diversity of 59.1%. We confirmed the sympatry between D. albiventris and D. aurita for the BHMR region, located on the capital of Minas Gerais state, and also for the 94 Km distant Piracema region, using DNA barcode methodology, which demonstrates the suitability of these techniques to effectively discriminate between these opossum species. Expanding the population surveys of D. albiventris, we used the COI fragment to 93 biological samples from seven Brazilian localities with linear distances ranging between 58 and about 1800 km, to study the effect of geographicdistances on variability and genetic differentiation. The haplotype network exhibits nine haplotypes distributed in two genetic clusters completely compatible with the two distant geographic areas of Minas Gerais, Southeastern Brazil, and Rio Grande do Sul, South Brazil. Within each cluster we observed low nucleotide diversity and high haplotype diversity,suggesting that their populations are composed of closely related haplotypes. Moderate to high FST differentiation values were observed and a very weak phylogeographic signal characterized interdemes comparisons within Minas Gerais, which were correlated with thepresence of closely and exclusive haplotypes. In a larger geographic scale, comparisons between Minas Gerais and Rio Grande do Sul produced a high FST values and a strong phylogeographic pattern. As Didelphis dispersion rates are recognized to be greater in males,they probably contribute more for gene flow. Working with a maternal inherited genetic marker, we can not argument about complete D. albiventris diversity. Our results informed only on the mutational history that corresponds to maternal lineages genealogical information.The observed scenario was unexpected and strongly suggests that mtDNA gene flow was not enough to maintain population cohesion. As expected, Marmosops incanus showed completely different results. M. incanus shows significant habitat preference and has been pointed out as an indicator species, being sensitive to habitat fragmentation (Rocha et al., 2011). It also exhibits ecological characteristics like low mobility and semelparity (Lorini et al. 1994; Loretto & Vieira, 2008), which can compromise interdemes connection. We studied a 509 bp fragment of COI obtained from specimens collected in 17 Brazilian localities andobserved the influence of geographic distance in genetic differentiation among populations. The genetic distances between demes haplotypes and the great number of forms produced a network with a large number of steps between some studied haplotypes. Large FST, indicating strong genetic structure, great values for phylogroups variation and elevated correlation between genetic and geographical distances characterized interpopulational analyses. Haplotype network and phylogeographic trees clearly showed molecular haplogroups mostly compatible with geographic clustering. The observed pattern of geographic distribution ofgenealogic lineages showed strong phylogeographic signal; our findings, specially the great divergence values between demes, suggest that, more than one effect of habitats fragmentation, M. incanus life history is central to explain the observed results. The strong genetic structure and the great variation among phylogroups are related to ancient processes that influenced lineages geographic distribution reflecting fragmentation events that predate human driven habitat destruction. M. incanus ecological characteristics, like low mobility and high sensibility to habitat fragmentation, are not suitable to gene flow, allowing the maintenance of high levels of genetic differentiation. |
| Subject: | Didelphis marsupialis Variabilidade genética Didelphis aurita Brasil Genética Didelphis albiventris Brasil Filogeografia Marmosops |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ADJE9 |
| Issue Date: | 4-Feb-2013 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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