Genetic variability and efficiency of DNA microsatellite markers for paternity testing in horse breeds from the Brazilian Marajó archipelago

In this study, 15 microsatellite DNA loci used in comparative tests by the International Society for Animal Genetics were applied to the evaluation of genetic diversity and management, and the efficiency of paternity testing in Marajoara horses and Puruca ponies from the Marajó Archipelago. Based on the genotyping of 93 animals, mean allelic diversity was estimated as 9.14 and 7.00 for the Marajoara and Puruca breeds, respectively. While these values are similar to those recorded in most European breeds, mean levels of heterozygosity were much lower (Marajoara 49%, Puruca 40%), probably as a result of high levels of inbreeding in the Marajó populations. The mean informative polymorphic content of this 15-marker system was over 50% in both breeds, and was slightly higher in the Marajoara horses. The discriminative power and exclusion probabilities derived from this system were over 99% for both populations, emphasizing the efficacy of these markers for paternity testing and genetic management in the two breeds.

Genetic structure of red-handed howler monkey populations in the fragmented landscape of Eastern Brazilian Amazonia

We genotyped 15 microsatellite loci in order to evaluate the effects of habitat fragmentation, caused by flooding of the Tucuruí reservoir, on the genetic structure of Alouatta belzebul in eastern Amazonia. The analysis included two populations sampled in 1984, representing both margins of the Tocantins river, and three populations sampled 18 years later. Minimal differences in the diversity levels between present-day (Ho = 0.62-0.69 and AR = 6.07-7.21) and pre-flooding (Ho = 0.60-0.62 and AR = 6.27-6.77) populations indicated there was no significant loss of genetic variability, possibly because of successful management strategies applied during the flooding. The changes observed were limited to shifts in the composition of alleles, which presumably reflect the admixture of subpopulations during flooding. Given this, there were significant differences in the Rst values (p = 0.05) in all but one between-site comparison. Both present-day and original populations showed a deficit of heterozygotes, which suggests that this may be typical of the species, at least at a local level, perhaps because of specific ecological characteristics. The relatively large number of private alleles recorded in all populations may be a consequence of the Wahlund effect resulting from population admixture or a process of expansion rather than the loss of rare alleles through genetic drift. Additionally, the levels of genetic variability observed in this study were higher than those reported for other species of Neotropical primates, suggesting good fitness levels in these A. belzebul populations. Regular genetic monitoring of remnant populations, especially on islands, should nevertheless be an integral component of long-term management strategies.

Biochemical polymorphisms and genetic relationships between Brazilian and foreign breeds of pigs reared in Brazil

Foi investigada a variabilidade genética de 14 sistemas protéicos codificados por 15 locos estruturais em amostras de sangue de suínos das raças Piau e Caruncho. Os resultados foram comparados com àqueles obtidos previamente para amostras de Landrace, Large White, Duroc e Mouro. O grau de variabilidade genética obtida para Piau (He=0,114) foi similar àquelas estimadas para outras raças criadas no Brasil (Landrace, He=0,116; Large White, He=0,119; Duroc, 0,095; Mouro, He= 0,130). Caruncho apresentou a menor variabilidade (He= 0,056). A partir das freqüências gênicas dos locos polimórficos, foi calculada a eficiência de cada sistema para testes de paternidade e as probabilidades combinadas de exclusão de paternidade foram estimadas em 58% para Piau e 36% para Caruncho. Análises das distâncias genéticas revelaram que a raça mais próxima da Piau foi a Landrace (D=0,042). Caruncho apresentou as maiores divergências em relação a todas as raças comparadas, que variaram de 0,107 (com Landrace) a 0,176 (com Duroc). A árvore construída através de UPGMA e Distância de Rogers mostrou uma topologia na qual Piau e Mouro se uniram as raças Européias (Landrace e Large White), e Caruncho está separado de todas as demais raças. Os resultados das análises das amostras de Caruncho devem ser interpretados com cautela, uma vez que o número de animais estudados foi pequeno.

Low levels of genetic diversity depicted from mitochondrial DNA sequences in a heavily exploited marine fish (Cynoscion acoupa, Sciaenidae) from the Northern coast of Brazil

The acoupa weakfish (Cynoscion acoupa - Sciaenidae) is a marine species of croaker with estuarine-dependent behavior, found in the western Atlantic from Panama to Argentina. It is one of the most exploited food fish on the northern coast of Brazil. In this study, DNA sequences were determined from the entire control region (D-loop) of the mitochondrial genome of 297 individuals collected during seven different months between December 2003 and August 2005 on the northern coast of Brazil (Amapá and Pará). Genetic variability expressed by haplotype (h = 0,892) and nucleotide (p = 0,003) diversities were low compared to other heavily exploited marine fish species from the western Atlantic and eastern Asia. AMOVA depicted a lack of genetic structuring among the samples from different years, indicating the presence of a single stock of C. acoupa within the sample area. The possible reasons for the low levels of genetic diversity are discussed. These results demonstrate a need for the monitoring of C. acoupa harvesting and the preservation of the estuaries within its geographic range, considering that this large fish depends on estuarine ecosystems during part of its life cycle.

Diversidade genética e eficiência de DNA microssatélites para o controle genealógico da raça Nelore

Foram estimados na raça Nelore a variabilidade genética e os valores de determinação de paternidade usando-se 11 marcadores microssatélites do painel ISAG/FAO. Estes foram organizados em quatro conjuntos de amplificação para genotipagem semi-automática por fluorescência. Todos os marcadores apresentaram-se altamente polimórficos, com média de 8,2 alelos por loco. A heterozigosidade observada, com média de 0,48, foi menor que a esperada em 10 locos. Foram observadas deficiências de heterozigotos em nove locos, o que resultou no desequilíbrio de Hardy-Weinberg para a população estudada. O conteúdo polimórfico informativo foi superior a 0,5 em 10 locos. O poder de discriminação foi >0,999 e as probabilidades de exclusão de paternidade quando são conhecidos os genótipos de um bezerro, sua mãe e um pai alegado, ou quando um ou outro genótipo parental não está disponível, para o conjunto de marcadores foram >0,999 e >0,989, respectivamente. O conjunto de 11 marcadores constitui método eficiente para a determinação de paternidade na raça Nelore.

Genetic characterisation of populations of the critically endangered Goliath grouper (Epinephelus itajara, Serranidae) from the Northern Brazilian coast through analyses of mtDNA

The Goliath grouper (Epinephelus itajara) is one of the most endangered species of fish of the subfamily Epinephelinae. Slow to develop and mature, and dependent on mangrove habitats for breeding, the species also suffers intense harvesting, which has reduced drastically in numbers in many areas. To contribute to the understanding of the characteristics of E. itajara populations, we conducted a molecular genetics study of the species, focusing on populations from the Northern Brazilian coast. The mtDNA control region (D-loop) of 116 individuals from five localities (Bragança, Ajuruteua, Parnaíba, Fortaleza and Natal) was analysed, and a sequence of 499 base pairs identified. Analyses of the sequences indicated that genetic variability was generally lower in E. itajara than in other endangered species of the genus. AMOVA found no significant grouping structure among the populations. Nested Clade Analysis revealed a significant association between genetic variability and geographic distribution among only three populations (Ajuruteua, Parnaíba and Natal). Genetic diversity was higher in populations from the Amazon region, which may be related to the better conservation of mangrove habitats in this area. Therefore, the present study could be used for the implementation of conservation and management measures in order to protect and consolidate these populations.

Genetic differentiation of Macrodon ancylodon (Sciaenidae, Perciformes) populations in Atlantic coastal waters of South America as revealed by mtDNA analysis

The king weakfish (pescada-gó in Portuguese - Macrodon ancylodon (Sciaenidae), a demersal (bottom-feeding) species found in South America Atlantic coastal waters from the Gulf of Paria in Venezuela to Baia Blanca in Argentina, is an economically important species because of its abundance and wide acceptance by consumers. Because of its wide distribution this fish may be subject to geographic isolation and this may have resulted in distinct populations along its coastal range. Considering that this species represents an important economic resource, confirmation of whether M. ancylodon is a single species or there are different genetic stocks spread over its wide distribution would be an important contribution to conservation policies and population management of the king weakfish. To investigate differences between king weakfish populations we used the cytochrome b and 16S rRNA genes to characterize M. ancylodon specimens caught throughout its South American range from Venezuela to Argentina. Our results clearly distinguished two genetically different groups which show nucleotide divergence and genetic structuring patterns that strongly suggest they may be different species, disagreeing with the widely accepted traditional taxonomy that accepts only one species of Macrodon in the western Atlantic.

Genética de populações de pirarucus (Arapaima gigas) da Reserva Mamirauá e considerações sobre estrutura genética para a espécie

O pirarucu (Arapaima gigas) é um importante recurso pesqueiro da região amazônica, que vem sendo explorado desde o século XIX, havendo indícios de diminuição do tamanho populacional em algumas localidades ao longo da sua distribuição. O manejo da pesca vem sendo uma das estratégias adotadas para manter essa atividade pesqueira associada a conservação da espécie. Neste trabalho avaliamos aspectos populacionais de pirarucus de duas localidades da Reserva Mamirauá (Jarauá e Maraã), e comparamos estas com as populações já analisadas de Santarém e Tucuruí, verificando suas variabilidade e estrutura genética. Para isso foram utilizados sete locos microssatélites genotipados para 463 pirarucus da Reserva Mamirauá coletados ao longo de cinco anos. Nossos resultados encontraram uma maior diversidade genética para esta população em comparação as encontradas em Santarém e Tucuruí. As análises indicam que o manejo esta sendo ecologicamente eficiente, não tendo havido alterações significantes ao longo dos cinco anos de estudo. A migração lateral, associada a um possível padrão de retorno ao lago sem fidelidade espacial, parece ter grande importância na homogeneização genética local. Entretanto, este fator é espacialmente limitado, sendo observada uma pequena diferenciação entre os pirarucus do Jarauá e do Maraã. Entre localidades mais distantes, a diferenciação é maior, apesar de somente a distância não ser capaz de explicar esse fenômeno. Acreditamos que a diminuição populacional em localidades intermediárias, provavelmente causada por sobre-pesca, pode estar influenciando a conectividade ao longo dos pontos estudados.

Identification of duplicates of cassava accessions sampled on the North Region of Brazil using microsatellite markers

Duplicatas costumam ocorrer em bancos de germoplasma e a sua identificação é necessária para facilitar o manejo dos bancos ativos de germoplasma (BAGs) e diminuir custos de manutenção. O objetivo deste trabalho foi identificar duplicatas de mandioca determinadas previamente pela caracterização morfo-agronômica, em um BAG da Amazônia Oriental. Foram selecionados 36 acessos que se agrupavam em 13 grupos de similaridade morfo-agronômica para serem genotipados com 15 locos microssatélites. Todos os locos foram polimórficos, sendo obtidos 75 alelos, com média de cinco alelos por loco e H_E = 0,66. Foram encontrados 34 pares de genótipos que apresentaram perfis multilocos idênticos e a probabilidade de identidade genética foi de 1,1x10^-12 com probabilidade de exclusão de 99,9999%. Entre essas duplicatas, estão materiais coletados em épocas e locais diferentes, e com diferentes denominações e acessos com o mesmo nome coletados em diferentes locais e anos. O estudo identificou genótipos que vem sendo cultivados em diferentes locais e que vêm sendo mantidos pelos agricultores ao longo dos anos.

A comparative study of eleven protein systems in tamarins, genus Saguinus (Platyrrhini, Callitrichinae)

A variabilidade genética de seis taxa de tamarins, gênero Saguinus, foi analisada comparativamente usando-se dados protéicos de onze sistemas codificados por quinze loci. S. fuscicollis weddelli e S. midas midas foram os taxa mais polimórficos, enquanto S. bicolor foi o menos. Os resultados da análise filogenética (UPGMA e neighbor-joining) e as distâncias genéticas entre os taxa foram em geral consistentes com suas relações geográficas e filogenéticas. As análises das populações de S. bicolor e S. midas indicaram que eles podem representar não mais do que três subespécies de uma única espécie, S. midas, com as formas de bicolor pertencendo a uma única subespécie, S. midas bicolor. Se apoiado por estudos adicionais, este fato teria implicações importantes para a conservação da forma de bicolor, que está em perigo de extinção. A similaridade genética de S. fuscicollis e S. mystax foi também consistente com sua proximidade geográfica e morfológica, embora mais dados sobre um número maior de taxa seriam necessários antes de se definirem as relações taxonômicas dentro do gênero.

Diversidade genética molecular de progênies de dendezeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética, entre e dentro de progênies de dendezeiro tipo dura, de origem Deli. A caracterização genética foi feita com uso de marcadores microssatélites em 24 progênies usadas na produção comercial de sementes, sendo 22 provenientes de autofecundação e duas de cruzamentos entre irmãos completos. Foi realizada análise de variância molecular entre e dentro das progênies, com posterior construção de um dendrograma. Observou-se baixa variabilidade genética nas progênies, com média de 1,32 alelos por loco e variância genética total igual a 0,3241. A maior parte da variação ocorreu entre progênies. A menor variabilidade genética dentro das progênies pode ser explorada nos cruzamentos com progênies endogâmicas de outras origens, o que facilitaria o alcance de heterose para o desenvolvimento de novas variedades.