Characterization of polymorphic microsatellite markers for the Neotropical leaf-frog Phyllomedusa burmeisteri and cross-species amplification

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cytogenetic analysis of Phyllomedusa distincta Lutz, 1950 (2n = 2x = 26), P. tetraploidea Pombal and Haddad, 1992 (2n = 4x = 52), and their natural triploid hybrids (2n = 3x = 39) (Anura, Hylidae, Phyllomedusinae)

Background: Natural polyploidy has played an important role during the speciation and evolution of vertebrates, including anurans, with more than 55 described cases. The species of the Phyllomedusa burmeisteri group are mostly characterized by having 26 chromosomes, but a karyotype with 52 chromosomes was described in P. tetraploidea. This species was found in sintopy with P. distincta in two localities of São Paulo State (Brazil), where triploid animals also occur, as consequence of natural hybridisation. We analyse the chromosomes of P. distincta, P. tetraploidea, and their triploid hybrids, to enlighten the origin of polyploidy and to obtain some evidence on diploidisation of tetraploid karyotype.Results: Phyllomedusa distincta was 2n = 2x = 26, whereas P. tetraploidea was 2n = 4x = 52, and the hybrid individuals was 2n = 3x = 39. In meiotic phases, bivalents were observed in the diploid males, whereas both bivalents and tetravalents were observed in the tetraploid males. Univalents, bivalents or trivalents; metaphase II cells carrying variable number of chromosomes; and spermatids were detected in the testis preparations of the triploid males, indicating that the triploids were not completely sterile. In natural and experimental conditions, the triploids cross with the parental species, producing abnormal egg clutches and tadpoles with malformations. The embryos and tadpoles exhibited intraindividual karyotype variability and all of the metaphases contained abnormal constitutions. Multiple NORs, detected by Ag-impregnation and FISH with an rDNA probe, were observed on chromosome 1 in the three karyotypic forms; and, additionally, on chromosome 9 in the diploids, mostly on chromosome 8 in the tetraploids, and on both chromosome 8 and 9 in the triploids. Nevertheless, NOR-bearing chromosome 9 was detected in the tetraploids, and chromosome 9 carried active or inactive NORs in the triploids. C-banding, base-specific fluorochrome stainings with CMA3 and DAPI, FISH with a telomeric probe, and BrdU incorporation in DNA showed nearly equivalent patterns in the karyotypes of P. distincta, P. tetraploidea, and the triploid hybrids.Conclusions: All the used cytogenetic techniques have provided strong evidence that the process of diploidisation, an essential step for stabilising the selective advantages produced by polyploidisation, is under way in distinct quartets of the tetraploid karyotype. © 2013 Gruber et al.; licensee BioMed Central Ltd.

Gene and species trees of a Neotropical group of treefrogs: Genetic diversification in the Brazilian Atlantic Forest and the origin of a polyploid species

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Species limits, phylogeographic and hybridization patterns in Neotropical leaf frogs (Phyllomedusinae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise de diversificação fenotípica de anuros neotropicais da Mata Atlântica brasileira

As espécies de Phyllomedusa do grupo burmeisteri são características da Mata Atlântica brasileira e ocorrem em toda sua extensão. Estas espécies foram definidas morfologicamente e dados genéticos recentes confirmam sua monofilia. Uma ampla variabilidade genética e fenotípica intra e interespecífica é descrita para o grupo burmeisteri, no entanto, os processos responsáveis por tamanha diversificação são ainda pouco conhecidos. Este trabalho investiga a variação geográfica interespecífica e populacional de caracteres morfológicos nas cinco espécies do grupo burmeisteri através de análises morfométricas tradicionais e geométricas, a fim de averiguar a hipótese de que os padrões de variação fenotípica são concordantes com os padrões de variação genética descritos para o grupo e fazer inferências sobre a história evolutiva dessas espécies. Os resultados revelaram padrões distintos de variação fenotípica. A morfometria tradicional indicou um padrão geográfico de variação de tamanho do corpo com subdivisão do grupo burmeisteri em dois grupos morfológicos compostos por P. bahiana e P. burmeisteri, a nordeste da distribuição, e P. distincta, P. tetraploidea e P. iheringii, a sudeste. A morfometria geométrica indicou um padrão geográfico leste-oeste de variação de forma do crânio, com P. distincta a leste da distribuição e P. tetraploidea a oeste. A variação da forma do crânio entre P. distincta e P. tetraploidea pode estar associada a uma possível origem autopoliplóide de P. tetraploidea a partir de P. distincta, visto que espécies poliplóides tendem a ser maiores, o que pode guiar à diferenciação também da forma. Essa variação pode ainda estar relacionada à adaptação local por ocupação de diferentes nichos ecológicos, já que a poliploidia pode levar à adaptação diferencial a ambientes mais extremos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)