Diversidade genética de populações naturais e de cultivo do bijupirá (Rachycentroncanadum) no Brasil

• Main Author: Nepomuceno, Alcebíades Renato
• Other Authors: Caparroz, Renato
• Format: Thesis
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: Peixe - diversidade genética; Microssatélites; Aquicultura; Pesca; Nordeste; Pacific; North Atlantic
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/24575; https://doi.org/10.26512/2017.02.D.24575

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2017. A aquicultura é uma atividade que vem crescendo de forma acentuada tanto no Brasil como no mundo. Dentre as espécies de peixes marinhos da costa brasileira, o bijupirá (Rachycentroncanadum, Linnaeus, 1766), comumente conhecido como cobia, é uma das que mais apresenta potencial para o incremento na produção pesqueira. Tendo ganhado espaço no cenário econômico de vários países e a fim de garantir a comercialização legal e aliviar possíveis conflitos e impactos ao meio ambiente, a caracterização dos perfis genéticos dos peixes de cultivo e de populações selvagens podem reduzir os potenciais impactos genéticos negativos. Neste contexto, a informação sobre a estrutura genética do cobia é essencial para otimização da gestão da pesca e formação de plantéis de reprodutores nos diversos sistemas de cultivo. Desta forma, este estudo se propôs a analisar a diversidade e estruturação genética de populações naturais e de cultivo do cobia no Brasil. Com intuito de avaliar quanto da diversidade genética do cobia é observado nos espécimes selvagens do nordeste brasileiro, foram avaliados as relações filogenéticas com populações selvagens do cobia do Atlântico ocidental e de regiões Indo-Pacíficas a partir da análise de seqüências do DNA mitocondrial (mtDNA). As análises foram realizadas a partir de 1.525 pares de bases (pb) envolvendo duas regiões do mtDNA (Cytb e ATP6). Foi evidenciada uma baixa diversidade genética entre as populações das diferentes bacias oceânicas. Uma maior proximidade genética entre as amostras do Atlântico Norte e Sul (FST = 0,020; p = 0,063) foi observada. Contudo, a existência de SNP’sem sítios específicos do mtDNA nas populações do Atlântico evidenciaram maior diferenciação genética destas com às amostras Indo-Pacíficas (FST = 0,842; p = 0,000). A estruturação genética do cobia no Brasil foi avaliada a partir da diversidade haplotípica e nucleotídica das sequências do mtDNA associadas a marcadores de microssatélites. As análises de diversidade molecular (AMOVA) realizada par-a-par entre grupos formados por espécimes selvagens e os de cultivo demonstraram a existência de uma diversidade molecular de 76% entre espécimes dentro destes dois grupos (FST = 0,2304; p = 0,00). Dos vinte locos de microssatélites analisados, quinze mostraram-se polimórficos nos dois grupos. De modo geral, os grupos de espécimes apresentaram uma heterozigose próxima à esperada, sendo consideradas em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Contudo, um nível moderado de diferenciação populacional foi observado entre estes grupos (фst = 0,07231; p = 0,000). A maior diferenciação foi observada entre espécimes selvagens coletados na região litorânea do Piauí e os provenientes do sistema de cultivo de Pernambuco (фst = 0,10156; p = 0,000). As análises do mtDNA e dos marcadores de microssatélites convergiram para uma baixa diversidade genética entre os espécimes selvagens e de cultivo. Contudo, uma estruturação de dois pools gênicos (k = 2), sendo um formado por animais de cativeiro e o outro formado por espécimes de vida livre, foi identificada. Fato importante quando observamos que a atividade de cultivo de espécimes marinha é recente no Brasil e que políticas voltadas para conservação dos estoques naturais devem ser realizadas. Com base nessas diferenças genéticas, discussões sobre a comercialização de reprodutores do cobia entre as diversas empresas aquícolas devem ser analisadas, principalmente quando se diz respeito a reprodutores de origem Indo-Pacíficas. Aquaculture is an activity that has grown significantly in Brazil and worldwide. Among the species of marine fish of the Brazilian coast, bijupira (Rachycentroncanadum, Linnaeus, 1766), commonly known as cobia, is one of the ones that presents the greatest potential for the increase in fish production. Having gained space in the economic landscape of several countries and in order to ensure legal commercialization and to alleviate possible conflicts and impacts on the environment, the characterization of the genetic profiles of farmed fish and wild populations may reduce potential negative genetic impacts. In this context, information on the genetic structure of cobia is essential for optimizing fishery management and training breeding stock in the various cropping systems. Thus, this study aimed to analyze the diversity and genetic structuring of natural populations and cobia cultivation in Brazil. In order to evaluate how much of the genetic diversity of cobia is observed in the wild specimens of the Brazilian northeast, the phylogenetic relationships with wild populations of cobia of the western Atlantic and of the Indo-Pacific regions were analyzed from mtDNA sequences. The analyzes were performed from 1,525 base pairs (bp) involving two regions of mtDNA (Cytb and ATP6). There was a low genetic diversity among the populations of the different ocean basins. Greater genetic proximity between North Atlantic and South Atlantic samples (FST = 0,020; p = 0,063) was observed. However, the existence of SNP’s at specific mtDNA sites in the Atlantic populations showed a greater genetic differentiation of these with Indo-Pacific samples (FST = 0,842; p = 0,000). The genetic structure of cobia in Brazil was evaluated from the haplotype and nucleotide diversity of the mtDNA sequences associated with microsatellite markers. Molecular diversity analyzes (AMOVA) performed in pairs between groups of wild and cultivated specimens demonstrated the existence of a 76% molecular diversity between specimens within these two groups (FST = 0,2304; p = 0,00). Of the twenty microsatellite loci analyzed, fifteen were polymorphic in both groups. In general, the groups of specimens showed a heterozygosity close to that expected, being considered in Hardy-Weinberg equilibrium. However, a moderate level of population differentiation was observed among these groups (фst= 0,07231; p = 0,000). The highest differentiation was observed among wild specimens collected in the coastal region of Piaui and those from the Pernambuco farming system (фst = 0,10156; p = 0,000). Analyzes of mtDNA and microsatellite markers converged to low genetic diversity between wild and cultivated specimens. However, a structuring of two gene pools (k = 2), one consisting of captive animals and the other formed by free-living specimens, was identified. This is an important fact when we observe that the activity of growing marine specimens is recent in Brazil and that policies aimed at the conservation of natural stocks must be carried out. Based on these genetic differences, discussions on the commercialization of cobia breeders among the various aquaculture companies should be analyzed, especially when it comes to breeders of Indo-Pacific origin.