Innovative molecular approach to the identification of Colossoma macropomum and its hybrids

O Tambaqui (Colossoma macropomum) é a espécie de peixe mais comumente cultivada em pisciculturas no Brasil. A espécie é altamente adaptada às condições de cativeiro, apresentando rápido crescimento e alta fecundidade. Nos últimos anos tem ocorrido o cruzamento artificial entre espécies de Characiformes, produzindo os híbridos "Tambacu" e "Tambatinga". A identificação de híbridos é uma tarefa difícil, em virtude da grande similaridade morfológica entre as espécies parentais. O presente estudo apresenta uma abordagem molecular inovadora para identificação de híbridos com base em PCR Multiplex de um gene nuclear (α-Tropomiosina), em que foram testados 93 espécimes obtidos em pisciculturas da região norte do Brasil. O sequenciamento de um fragmento de 505 pares de bases da Região Controle permitiu a identificação da linhagem materna de todos os espécimes como sendo de C. macropomum. Inesperadamente foram encontrados apenas dois haplótipos nas 93 amostras, um baixíssimo índice de diversidade para populações cultivadas de Tambaqui. A PCR multiplex identificou 42 híbridos, em contraste aos 23 híbridos citados pelos fornecedores dos peixes, em uma identificação realizada com base na morfologia. Esta ferramenta inovadora possui um grande potencial para o desenvolvimento da aquicultura brasileira dada a possibilidade de identificação sistemática das características genéticas tanto das matrizes produtoras de alevinos quanto dos alevinos e juvenis criados em fazendas.

Genetic variation in native and farmed populations of Tambaqui (Colossoma macropomum) in the Brazilian Amazon: regional discrepancies in farming systems

O tambaqui, Colossoma macropomum, é a espécie de peixes mais popularmente usada para a aquicultura no Brasil, mas não há nenhum estudo comparando a variação genética entre as populações nativas e de cultivo desta espécie. No presente estudo foram analisadas sequências de DNA mitocondrial para avaliar a diversidade genética entre duas populações selvagens, um plantel de produção de alevinos, e uma amostra de estoques de piscicultura, todos da região de Santarém, no oeste do estado do Pará. Níveis similares de diversidade genética foram encontrados em todas as amostras e, surpreendentemente, o plantel mostrou expressiva representação da diversidade genética registrada em populações selvagens. Estes resultados contrastam consideravelmente com os do estudo anterior de estoques cultivados nos estados do Amapá, Pará, Piauí, Rondônia, que registrou apenas dois haplótipos, indicando uma longa história de endogamia nas matrizes utilizadas para a produção de alevinos. Os resultados dos dois estudos mostram dois cenários distintos de aquicultura do tambaqui na Amazônia, que devem ser melhor avaliados, a fim de garantir o sucesso da expansão da atividade na região, e no resto do Brasil, já que o tambaqui e seus híbridos agora são cultivados em todo o país.

Karyotypic evolution of ribosomal sites in buffalo subspecies and their crossbreed

Domestic buffaloes are divided into two group based on cytogenetic characteristics and habitats: the “river buffaloes” with 2n = 50 and the “swamp buffaloes”, 2n = 48. Nevertheless, their hybrids are viable, fertile and identified by a 2n = 49. In order to have a better characterization of these different cytotypes of buffaloes, and considering that NOR-bearing chromosomes are involved in the rearrangements responsible for the karyotypic differences, we applied silver staining (Ag-NOR) and performed fluorescent in situ hybridization (FISH) experiments using 18S rDNA as probe. Metaphases were obtained through blood lymphocyte culture of 21 individuals, including river, swamp and hybrid cytotypes. Ag-NOR staining revealed active NORs on six chromosome pairs (3p, 4p, 6, 21, 23, 24) in the river buffaloes, whereas the swamp buffaloes presented only five NOR-bearing pairs (4p, 6, 20, 22, 23). The F1 crossbreed had 11 chromosomes with active NORs, indicating expression of both parental chromosomes. FISH analysis confirmed the numerical divergence identified with Ag-NOR. This result is explained by the loss of the NOR located on chromosome 4p in the river buffalo, which is involved in the tandem fusion with chromosome 9 in this subspecies. A comparison with the ancestral cattle karyotype suggests that the NOR found on the 3p of the river buffalo may have originated from a duplication of ribosomal genes, resulting in the formation of new NOR sites in this subspecies.