Cytogenetic studies in fishes of the genera Hassar, Platydoras and Opsodoras (Doradidae, Siluriformes) from Jarí and Xingú Rivers, Brazil

We studied the karyotypes of Hassar cf. orestis and an undescribed Hassar species from the Jarí River and Opsodoras ternetzi, H. orestis and Platydoras cf. costatus from the Xingú River, all with 2n = 58. Constitutive heterochromatin is located in the centromere in most metacentric pairs; in some chromosomes this banding is not present, or it is located on the whole chromosome arm or in the distal regions. The NOR is located on a single biarmed pair at a distal region of the short arm in H. cf. orestis, H. orestis and P. cf. costatus at a distal region of the long arm in O. ternetzi and at a proximal region of the long arm in the Hassar species. In all species (except for Hassar sp.) the CMA3 analysis revealed a rich G-C region coincident with the NOR. Probably inversions occurred in the NOR chromosome during the chromosomal differentiation of the Doradidae species here described.

Chromosome comparison between two species of Phyllostomus (Chiroptera - Phyllostomidae) from Eastern Amazonia, with some phylogenetic insights

Os cariótipos de Phyllostomus discolor e P. hastatus da Amazônia oriental são estudados por bandeamentos G, C, G/C sequencial e coloração Ag-NOR. Ambas as espécies apresentaram 2n = 32, sendo o complemento autossômico composto por 15 pares bi-armed em P. discolor e 14 bi-armed mais 1 par acrocêntrico em P. hastatus. O cromossomo X é um submetacêntrico médio e o Y é um pequeno acrocêntrico em ambas as espécies. O presente estudo encontrou apenas uma diferença entre os cariótipos de P. discolor e P. hastatus: o menor autossomo (par 15) é metacêntrico em discolor e acrocêntrico em hastatus. Este resultado é melhor explicado por uma inversão pericêntrica. O bandeamento C revelou heterocromatina constitutiva na região centromérica de todos os cromossomos, e os sítios NOR foram localizados na região distal do par 15, em ambas as espécies. O táxon P. discolor é considerado primitivo para o gênero Phyllostomus e supõe-se que a forma metacêntrica do par 15 seja a condição primitiva, que foi rearranjada por uma inversão pericêntrica, originando a forma acrocêntrica encontrada em P. hastatus.

Análise citogenética comparativa em espécies de morcegos da subfamília phyllostominae (chiroptera-phyllostomidae) por citogenética clássica e hibridização in situ Flourescente (fish)

Os morcegos representam um grupo amplamente distribuído e diversificado. A diversidade de hábitos alimentares faz da ordem Chiroptera uma das mais bem sucedidas entre os mamíferos, desempenhando, em função de seus hábitos, um importante papel no controle de insetos, na polinização e na dispersão de sementes de numerosos vegetais. A família Phyllostomidae constitui a terceira maior família em número de espécies dentro da Ordem Chiroptera. Entre as representantes neotropicais é a mais numerosa, sendo encontrada em florestas tropicais da America do Sul, particularmente, concentrada na Amazônia que é a região com maior diversidade de morcegos do mundo. No presente trabalho foram analisados citogeneticamente exemplares de três espécies da subfamília Phyllostominae: Chrotopterus auritus, Trachops cirrhosus e Vampyrum spectrum coletados no estado do Pará e Amazonas. Os dados cromossômicos obtidos para Chrotopterus auritus (2n = 28 e NF = 52) e Trachops cirrhosus (2n = 30, FN = 56) estão de acordo com os descritos na literatura. Para Vampyrum spectrum (2n=30 NF=56) relatamos os primeiros padrões de bandeamento e FISH (Hibridização in situ Fluorescente). A técnica de bandeamento C demonstrou um padrão pericentromérico de distribuição da heterocromatina constitutiva nas três espécies estudadas. A técnica de FISH com sondas de DNA teloméricas humanas mostrou apenas marcações distais em todos os cromossomos das três espécies e as sondas de rDNA 18S confirmaram a localização das Regiões Organizadoras Nucleares observadas na técnica de Ag-NOR, presentes no braço longo do par 2 de Chrotopterus auritus, no par 11 de Trachops cirrhosus e no braço longo do par 1 de Vampyrum spectrum. A análise comparativa entre elas sugere um extenso grau de diferenciação cromossômica, com poucos cromossomos compartilhados entre os três gêneros. Contudo, cinco pares cromossômicos inteiros se mantiveram conservados sem nenhum tipo de rearranjo após a divergência das três linhagens. A comparação entre as espécies revela que C. auritus e V. spectrum apresentam mais elementos compartilhados entre si do que em relação à T. cirrhosus. Nossos resultados apoiam a proximidade filogenética entre C. auritus e V. spectrum e sugerem a associação de T. cirrhosus com o clado do gênero Phyllostomus.

Descrição cariotípica de peixes dos gêneros Baryancistrus, Parancistrus, Peckoltia e Ancistrus (Ancistrinae, Loricariidae) da Bacia Amazônica

A subfamília Ancistrinae é uma das mais diversificadas entre os Loricariidae, incluindo cerca de 200 espécies distribuídas em 26 gêneros. Esses peixes são facilmente reconhecidos pela presença de placas ósseas dispostas em séries ao longo do corpo e pela presença de boca em posição ventral anterior. São vulgarmente conhecidos por acaris, bodós, cascudos. As espécies da subfamília Ancistrinae representam um importante recurso sócio-econômico, constituindo uma das mais importantes atividades comerciais no município de Altamira-PA. Foram analisadas, através das técnicas convencionais (Giemsa, bandeamento C e Ag-NORs) e técnica de fluorocromo (Cromomicina A3), dez espécies de peixes da subfamília Ancistrinae pertencentes a quatro gêneros (Baryancistrus, Parancistrus, Peckoltia e Ancistrus). As espécies do gênero Baryancistrus revelaram um número diplóide 2n= 52 e NF=104. A NOR foi encontrada em posição intersticial no braço curto de um par cromossômico do tipo meta/submetacêntrico. A espécie B. aff. niveatus apresentou grandes blocos heterocromáticos ricos em pares de bases G-C como apomorfia, sendo esta espécie considerada como mais derivada cariotipicamente entre os Baryancistrus. As espécies do gênero Parancistrus apresentaram uma estrutura cariotípica muito similar àquela encontrada em Baryancistrus, apresentando as Regiões Organizadoras de Nucléolos como uma provável sinapomorfia entre os dois gêneros. Os representantes do gênero Peckoltia possuem número diplóide 2n=52 e NF=102. Todas as espécies analisadas apresentaram grandes blocos heterocromáticos, envolvendo quase todos os braços longos de alguns pares cromossomos do tipo submetacêntricos e subtelocêntricos, sendo esta característica uma provável sinapornorfia para este grupo. A NOR foi localizada no braço longo de um par de cromossomos submetacêntricos em P. vittata e em no máximo três cromossomos nas espécies Peckoltia sp.1 e Peckoltia sp.2. A espécie Ancistrus ranunculus foi a que apresentou o cariótipo mais derivado entre as espécies estudadas, com o número dipló ide igual a 48 cromossomos e NF 80. As análises citogenéticas feitas até agora sugerem que os principais eventos de diversificação cariotípica para os Ancistrinae foram às inversões, a exceção de Ancistrus ranunculus que apresentou também rearranjos Robertsonianos.

Estudos cromossômicos em anuros das famílias Hylidae rafinesque, 1815 e Leptodactylidae werner, 1896 (Amphibia: Anura)

Embora exista uma grande diversidade de complementos cromossômicos em Leptodactylidae (2n = 18 a 2n = 26) e Hylidae (2n = 20 a 2n = 32), a elevada fragmentação de dados limita o acesso a informações sobre as origens e os mecanismos responsáveis por esta diversidade. Isto provavelmente tem influenciado que os dados citogenéticos tenham sido principalmente utilizados na caracterização do status de espécies mais do que incluídos amplamente em análises filogenéticas. Este trabalho aborda, por meio de dados citogenéticos, aspectos evolutivos de três grandes grupos de anuros de ampla distribuição na região Neotropical. O gênero Leptodactylus é agrupado com Hydrolaetare, Paratelmatobius e Scythrophrys na família Leptodactylidae. Os antecedentes cromossômicos neste gênero indicam variações nos números diplóides de 2n = 18 a 2n = 26, assim como variações nos números fundamentais (número de braços autossômicos, NF) e nas posições das Regiões Organizadoras do Nucléolo (NOR). Os resultados das análises de 26 espécies de Leptodactylus empregando diversas técnicas representa, provavelmente, a análise citogenética mais inclusiva realizada no gênero Leptodactylus até o momento, e os resultados constituem um marco para a proposição de hipóteses consistentes de evolução cromossômica no gênero. A tribo Lophyiohylini agrupa atualmente 81 espécies distribuídas em 10 gêneros. A informação citogenética é escassa e restrita apenas a 12 espécies. São aqui apresentados comparativamente dados citogenéticos em espécies dos gêneros Argenteohyla, Itapotihyla, Phyllodytes, Trachycephalus e Osteocephalus. Os resultados indicam que, com exceção de O. buckleyi (2n = 26; NF = 50) e P. edelmoi (2n = 22; NF = 44), todas as demais espécies analisadas coincidem com os dados citogenéticos disponíveis, que indicam um 2n = 24 (NF = 48) na maioria das espécies cariotipadas, com NOR e constrições secundarias (CS) localizadas no par 11. Entretanto, em Phyllodytes edelmoi e Argentohyla siemersi pederseni, essas regiões localizam-se nos pares 2 e 5, respectivamente. Blocos heterocromáticos foram associados às CS adicionais (sítios frágeis) em Osteocephalus, mas não em Trachycephalus. Dados citogenéticos nos gêneros Nyctimantis e Tepuihyla, assim como técnicas com maior poder de resolução e estudos mais inclusivos, são necessários para compreender melhor a evolução cromossômica da tribo. A tribo Dendropsophini atualmente agrupa os gêneros Scinax, Pseudis, Scarthyla, Sphaenorhynchus, Xenohyla e Dendropsophus. Os dados citogenéticos registrados em todos os gêneros revelaram uma elevada diversidade cariotípica com grandes variações nos números diplóides (2n = 22 em Scarthyla; 2n = 24 em Scinax e Xenohyla; 2n = 24, 24 +1-2B e 26 em Sphaenorhynchus; 2n = 24 e 28 em Pseudis; e, 2n = 30 em Dendropsophus). O 2n = 24 observado em X. truncata indica que o 2n = 30constitui uma sinapomorfia do gênero Dendropsophus. A localização das NOR no par 7 é uma característica compartilhada por espécies dos gêneros Scarthyla, Xenohyla, Pseudis e Sphaenorhynchus, com algumas exceções nos dois últimos (P. caraya e S. carneus). Entretanto, o gênero Dendropsophus exibe uma interessante diversidade em relação a número e localização das NOR. Por outro lado, a distribuição de heterocromatina apresentou padrões variáveis, particularmente gênero Pseudis. Embora exista uma excepcional variação cromossômica neste grupo, a informação fragmentária em alguns gêneros dificulta a formulação de hipóteses consistentes sobre o papel dos cromossomos na evolução do grupo.

Karyotypic analysis in species of the genus Dasyprocta (Rodentia: Dasyproctidae) found in Brazilian Amazon

Foram estudados citogeneticamente um total de 30 animais das espécies D. prymnolopha (N=20), D. leporina (N=6), D. fuliginosa (N=1) e Dasyprocta sp. (N=3) (Dasyproctidae, Histricognathi). As preparações cromossômicas foram obtidas do cultivo de sangue periférico, além de medula óssea e baço em D. prymnolopha e D. leporina. O número diplóide foi de 64/65 em todos os exemplares. O cariótipo mostrou similaridade, não sendo detectado, através de coloração convencional de giemsa e de banda G, polimorfismo cromossômico em qualquer uma das espécies estudadas. A distribuição da heterocromatina constitutiva na região pericentromérica de todos os cromossomos foi similar nas quatro espécies. D. prymnolopha, D. leporina e Dasyprocta sp. apresentaram variação no tamanho do bloco heterocromático em um dos homólogos do par A18. D. fuliginosa apresentou a heterocromatina uniformemente distribuída em todos os cromossomos. Não houve variação no padrão das RONs entre as espécies estudadas.

Cytogenetic study of the genus Saguinus (Callithrichidae, Primates)

Oito subespécies do gênero Saguinus (S. f. fuscicollis, S. f. weddelli, S. b. bicolor, S. b. martinsi, S. m. mystax, S. i. imperator, S. m. midas e S. m. niger) foram estudadas citogeneticamente, das quais cinco (S. f. fuscicollis, S. f. weddelli, S. b. martinsi, S. m. mystax e S. i. imperator) tiveram seu cariótipo descrito pela primeira vez neste estudo. Os cariótipos foram analisados por coloração convencional, pelos padrões de bandas G, C e NOR, e pelo método de bandeamento sequencial G/C. Todos os espécimens mostraram o mesmo número diplóide (2n = 46 cromossomos) e os padrões de bandas G, C e NOR foram muito similares entre as subespécies, diferindo apenas na quantidade e distribuição de heterocromatina constitutiva de alguns autossomos. Heterocromatina constitutiva presente na região telomérica de alguns cromossomos foi observada apenas em S. f. fuscicollis e S. f. weddelli. O cromossomo X foi igual em todas subespécies, porém, o cromossomo Y diferiu em morfologia e tamanho. Quimerismo cromossômico XX/XY foi verificado em todas as subespécies.

Cytogenetic studies in six species of Scinax (Anura, Hylidae) clade Scinax ruber from northern and northeastern Brazil

Scinax species are still underrepresented in cytogenetic studies, mainly with respect to populations from northeastern and northern Brazil. In this study, we provide new chromosomal information on Scinax boesemani, S. camposseabrai, S. garbei, S. pachycrus, S. trilineatus and S. x-signatus, all belonging to clade S. ruber. They were collected at two locations in the Caatinga biome (northeastern Brazil) and at one in the Amazon (northern Brazil) biomes. Chromosomes were analyzed by conventional staining, C-banding, Ag-NOR staining, and fluorochrome staining. All species shared a modal diploid value of 2n = 24 and fundamental arm number (FN) of 48. Moreover, both chromosomal size and morphology were similar to other species in this Scinax clade. C-banding revealed centromeric heterochromatin in all species, along with terminal species-specific C-bands in some species. Active nucleolar organizer regions (Ag-NORs) were identified at 11q in most species, except for S. boesemani and S. garbei (Ag-NORs at interstitial region of 8q). Differing from most anurans, GC-rich regions were not restricted to NORs, but also coincident with some centromeric and terminal C-bands. These data contribute to the cytotaxonomy of Scinax by providing chromosomal markers and demonstrating the occurrence of microstructural rearrangements and inversions on chromosomal evolution of Scinax.

Genetic identification of bucktooth parrotfish Sparisoma radians (Valenciennes, 1840) (Labridae, Scarinae) by chromosomal and molecular markers

Parrotfishes (Labridae, Scarinae) comprise a large marine fish group of difficult identification, particularly during juvenile phase when the typical morphology and coloration of adults are absent. Therefore, the goal of this study was to test cytogenetic markers and DNA barcoding in the identification of bucktooth parrtotfish Sparisoma radians from the northeastern coast of Brazil. Sequencing of cytochrome c oxidase subunit I (COI) confirmed all studied samples as S. radians, and all showed high similarity (99-100%) with Caribbean populations. The karyotype of this species was divergent from most marine Perciformes, being composed of 2n = 46 chromosomes. These consisted of a large number of metacentric and submetacentric pairs with small amounts of heterochromatin and GC-rich single nucleolar organizer regions (NORs) not syntenic to 5S rDNA clusters. These are the first data about DNA barcoding in parrotfish from the Brazilian province and the first refined chromosomal analysis in Scarinae, providing useful data to a reliable genetic identification of S. radians.

Chromosomal diversity in three species of electric fish (Apteronotidae, Gymnotiformes) from the Amazon Basin

Cytogenetic studies were carried out on samples of Parapteronotus hasemani, Sternarchogiton preto and Sternarchorhamphus muelleri (Apteronotidae, Gymnotiformes) from the Amazon basin. The first two species exhibited both a 2n = 52 karyotype, but differed in their karyotypic formulae, distribution of constitutive heterochromatin, and chromosomal location of the NOR. The third species, Sternarchorhamphus muelleri, was found to have a 2n = 32 karyotype. In all three species the DAPI and chromomycin A3 staining results were consistent with the C-banding results and nucleolar organizer region (NOR) localization. The 18S rDNA probe confirmed that there was only one pair of ribosomal DNA cistron bearers per species. The telomeric probe did not reveal interstitial telomeric sequences (ITS). The karyotypic differences among these species can be used for taxonomic identification. These data will be useful in future studies of these fishes and help understanding the phylogenetic relationships and chromosomal evolution of the Apteronotidae.

Cytogenetics of the Brazilian Bolitoglossa paraensis (Unterstein, 1930) salamanders (Caudata, Plethodontidae)

Plethodontid salamanders of genus Bolitoglossa constitute the largest and most diverse group of salamanders, including around 20% of living caudate species. Recent studies have indicated the occurrence of five recognized species in the Brazilian Amazon Rainforest. We present here the first cytogenetic data of a Brazilian salamander, which may prove to be a useful by contribution to the cytotaxonomy of the genus. Specimens were collected near the “type” locality (Utinga, Belém, PA, Brazil). Chromosomal preparations from duodenal epithelial cells and testes were subjected to Giemsa staining, C-banding and DAPI/CMA₃ fluorochrome staining. All specimens showed a karyotype with 13 bi-armed chromosome pairs (2n = 26). Nucleolar Organizer Regions, evidenced by CMA₃, were located distally on the long arm of pair 7 (7q). DAPI₊ heterochromatin was predominantly centromeric, with some small pericentromeric bands. Although the C-banding patterns of other Bolitoglossa species are so far unknown, cytogenetic studies conducted in other Plethodontid salamanders have demonstrated that pericentromeric heterochromatin is a useful cytological marker for identifying interspecific homeologies. Species diversification is usually accompanied by chromosomal changes. Therefore, the cytogenetic characterization of Bolitoglossa populations from the middle and western Brazilian Amazon Basin could identify differences which may lead to the identification of new species.

Karyotypic and morphological divergence between two cryptic species of Eigenmannia in the Amazon basin with a new occurrence of XX/XY sex chromosomes (Gymnotiformes: Sternopygidae)

Espécies de Eigenmannia estão amplamente distribuídas na região Neotropical, com oito espécies válidas atualmente reconhecidas. Populações de Eigenmannia de três localidades do leste da Amazônia foram investigadas usando técnicas citogenéticas e morfológicas, revelando dois táxons designados aqui comoEigenmannia sp. "A" e Eigenmannia sp. "B". As espécies diferem em três caracteres morfométricos, dois merísticos e um osteológico. Eigenmannia sp. "A" apresenta 2n = 34 (22 m/sm+12st/a) e Eigenmannia sp. "B" apresenta 2n = 38 (14 m/sm+24st/a) e cromossomos sexuais de diferenciação simples, do tipo XX/XY. Em ambas espécies a Heterocromatina Constitutiva (HC) rica em bases A-T está distribuída na região centromérica de todos os cromossomos. Eigenmannia sp. "B" também apresenta blocos de HC na região intersticial dos pares cromossômicos 8, 9 e X que coraram positivamente para CMA₃, indicando regiões ricas em G-C. A NOR está localizada no braço curto do par 17 em Eigenmannia sp. "A" e no braço curto do par 14 em Eigenmannia sp. "B". FISH com sondas de rDNA hibridizaram em regiões de tamanhos diferentes entre os homólogos, sugerindo heteromorfismo. A diferenciação do cromossomo X em Eigenmannia sp. "B" pode ser o resultado de amplificação de sequências repetitivas de DNA.