Estrutura genética de populações da piranha vermelha, Pygocentrus nattereri (Characiformes: Serrasalminae) com base no DNA mitocondrial e nuclear

Abstract

A piranha vermelha, Pygocentrus nattereri, é um recurso importante para pesca artesanal e comercial. O presente estudo investigou os níveis de variabilidade e estruturação genética entre populações de P. nattereri em bacias hidrográficas do Maranhão, com base em sequências do DNA mitocondrial (rRNA 16S, COI e Região Controle) e nuclear (Microssatélites). O DNA foi isolado utilizando o protocolo de Fenol-clorofórmio e as regiões mitocondriais e locos microssatélites foram amplificados por PCR. Os produtos da PCR foram sequenciados usando o método didesoxiterminal. Para o gene rRNA 16S foi obtido um fragmento de 576 pb, 23 haplótipos, һ= 0.950 e π= 0.004. As análises filogenéticas agruparam os espécimes com 99% a 100% de bootstrap. Distâncias genéticas entre e dentro das populações variaram de 0 a 1%. O sequenciamento do gene COI resultou em um fragmento de 672 pb, 23 haplótipos, һ= 0.940 e π= 0.009. A AMOVA indicou que a maior parte da variação molecular (64%) ocorre entre os grupos. O índice de fixação foi altamente significativo (FST = 0.707, P < 0.00001). As análises filogenéticas indicaram uma monofilia entre os espécimes. Distâncias genéticas entre as populações variaram de 0-2% e de 0-1% dentro das populações. Para a Região Controle foi obtido 1040 pb, 41 haplótipos, һ= 0.978 e π= 0.009. Os testes de neutralidade (D e Fs) foram significativos (P < 0.05) para a maioria das populações analisadas. A AMOVA indicou que a maior parte da variação molecular (72%) ocorre entre os grupos. O índice de fixação foi altamente significativo (FST = 0.707, P < 0.00001). As análises filogenéticas indicaram que os espécimes representam um grupo monofilético. Distâncias genéticas entre as populações variaram de 0.8 a 1.9% e < 0.5% dentro das populações. Os primers de microssatélites amplificaram 104 alelos. A heterozigosidade esperada variou de 0.362 a 0.494 e a heterozigosidade observada variou de 0.438 a 0.510. O coeficiente de endocruzamento (FIS) mostrou um excesso de heterozigotos (valor do f negativo) para todos os locos analisados (P < 0.05). A AMOVA indicou que a maior parte da variação molecular (89%) ocorre dentro das populações. O FST foi de 0.229 com p altamente significativo (<0.00001). A distância genética entre as populações mostrou índices de variação de 0.009 (Mearim/Pindaré) a 0.580 (Parnaíba/Itapecuru). O grau de diferenciação genética encontrada entre os estoques de P. nattereri indicam a necessidade para o desenvolvimento de planos de manejo independentes para as bacias hidrográficas analisadas, a fim de preservar a variabilidade genética encontrada nessas populações.