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.

The karyotype of Alouatta fusca clamitans from Rio de Janeiro, Brazil: Evidence for a y-autosome translocation

Os cariótipos referentes a quatro machos de Alouatta fusca clamitans oriundos do Rio de Janeiro foram analisados através de técnicas de bandamento G, C e NOR. O número diplóide em todos os espécimes foi igual a 49, com a presença de três cromossomos não pareados. A comparação dos padrões de bandamento G com espécimes previamente descritos com 2n = 50 revelou a ocorrência de uma translocação do tipo Y-autossomo, modificando o sistema cromossômico de determinação sexual para o tipo múltiplo, X1X2Y/X1X1 X2X2. Os blocos de heterocromatina constitutiva se distribuíram na região pericentromérica de todos os cromossomos; segmentos intercalares e teloméricos foram visualizados em um par acrocêntrico e em outro submetacêntrico, respectivamente. As regiões organizadoras de nucléolo se localizaram no braço longo de dois pares de pequenos acrocêntricos.

Aplicação de pintura cromossômica em espécies da família Accipitridae (Aves, Falconiformes): considerações filogenéticas e evolutivas

As análises citogenéticas de diversos Falconiformes mostraram que os acipitrídeos têm uma organização cromossômica atípica na classe Aves, com um número diplóide relativamente baixo (média de 2n= 66) e poucos pares de microcromossomos (4 a 6 pares). Propostas baseadas em citogenética clássica sugeriram que esse fato devia-se à fusão de microcromossomos presentes no cariótipo ancestral das Aves. No intuito de contribuir para o esclarecimento das questões referentes à evolução cromossômica e filogenética dessa família, três espécies da subfamília Buteoninae (Rupornis magnirostris, Buteogallus meridionales e Asturina nitida) e duas espécies da subfamília Harpiinae (Harpia harpyja e Morphnus guianensis) foram analisados citogeneticamente através da aplicação de técnicas de citogenética clássica e molecular. As espécies de Buteoninae apresentaram cariótipos muito semelhantes, com número diplóide igual a 68; o número de cromossomos de dois braços entre 17 e 21, o cromossomo Z submetacêntrico e o W metacêntrico em R. magnirostris e submetacêntrico em Asturina nitida. O uso de sondas de 18/28S rDNA mostrou a localização de regiões organizadoras de nucléolo em um par submetacêntrico médio nas três espécies, correspondendo ao braço curto do par 7. Sequências teloméricas foram mapeadas não só na região terminal dos braços, mas também em algumas posições intersticiais. Sondas de cromossomo inteiro derivadas dos pares 1 a 10 de Gallus gallus (GGA) produziram o mesmo número de sinais nessas três espécies. A disponibilidade das sondas de cromossomos totais derivadas de Leucopternis albicollis confirmou a existência de uma assinatura citogenética comum para as espécies de Buteoninae analisadas por FISH, que se trata da associação entre GGA1p e GGA6, inclusive com um sítio de sequência telomérica intersticial reforçando esse fato. As espécies de Harpiinae analisadas mostraram que o número diplóide das espécies de H. harpyja e M. guianensis foi igual a 58 e 54, respectivamente, e que ambas as espécies apresentam vinte e dois pares de cromossomos de dois braços, mesmo Harpia apresentando dois pares a mais. 18/28S rDNA produziram sinais no braço curto do par 1 em M. guianensis e em dois pares em H. harpyja (pares 6 e 25). Sequências teloméricas intersticiais também foram observadas em alguns pares. Apesar da similaridade na morfologia cromossômica, não foram observadas associações compartilhadas por essas duas espécies. As diferentes associações observadas em Morphnus e Harpia mostram que essas espécies sofreram uma reorganização genômica expressiva após sua separação em linhagens independentes. Além disso, ausência de associações semelhantes sugere que houve fissões nos macrocromossomos do ancestral em comum desse grupo, e as fusões foram subsequentes ao seu isolamento como linhagens diferentes. Os resultados aqui apresentados, somados àqueles publicados anteriormente com outras espécies de Accipitridae indicam que os processos de fissões envolvendo os macrocromossomos de GGA e fusões entre esses segmentos e entre esses e microcromossomos são rearranjos recorrentes nesse grupo. Apesar dos Falconidae também apresentarem cariótipos atípicos, e números diploides baixos, os dados globais da citogenética de Accipitridae indicam que, assim como postulado para as semelhanças morfológicas entre esses dois grupos, os cariótipos rearranjados corresponderiam a homoplasias, do ponto de vista evolutivo, apoiando que essas duas famílias não formam um grupo monofilético.

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.

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.