Genômica populacional no estudo da diversidade genética do gênero Rhamdia, com foco no complexo Rhamdia quelen de populações de cultivo e selvagens.

Abstract

O gênero Rhamdia é composto por bagres neotropicais de ampla distribuição. No sul do Brasil e norte da Argentina eles são encontrados em rios e também produzidos em sistemas semi-intensivos para comercialização, devido à boa qualidade da carne. Estudos descritos na literatura constataram que a taxonomia desse gênero é controversa, sendo as espécies, alvo de constantes realocações. Há hibridação e introgressão, o que caracteriza um complexo de espécies e isso dificulta os estudos de delimitação e filogeografia do gênero. Considerando a importância comercial e ecológica dessas espécies na América do Sul e a escassez de informação genética, o presente estudo visa caracterizar a estrutura genética populacional e identificar padrões de diversidade genética de três espécies do gênero Rhamdia (complexo Rhamdia quelen, Rhamdia voulezi e Rhamdia branneri) em grupos amostrais provenientes de rios e importantes fazendas de peixes do estado de Santa Catarina, Paraná, Rio Grande do Sul, São Paulo e norte da Argentina, utilizando marcadores moleculares do tipo SNPs. Após dupla digestão (ddRADseq), sequenciamento Illumina e filtragens, foram obtidos 1734 loci, distribuídos em 141 indivíduos. Detectou-se baixa diversidade genética nos grupos; para todos os grupos, sendo os indivíduos de cultivo os que possuem menores índices. Os valores de heterozigosidade observada (Ho) e heterozigosidade esperada (He) foram semelhantes, sendo He maior que Ho, exceto em um cultivo. Os valores de Fis foram positivos e significativos em duas pisciculturas, indicando possível endogamia dentro desses grupos. A análise AMOVA indicou que a maior diferenciação genética está entre os indivíduos e não entre os grupos, o que também foi corroborado pela análise de componentes principais. O DAPC mostrou-se coerente com a divisão em 5 grupos, com dois deles mais distantes e o restante formando um aglomerado, inclusive sem a diferenciação dos clusters das espécies. Assim conclui-se que o complexo Rhamdia quelen e as outras espécies aqui estudadas possuem uma certa distância genética, porém são muito relacionados entre si. A baixa diversidade genética e os indícios de endogamia mostram que, tanto os grupos de cultivo quanto os selvagens, estão sujeitos às ações antrópicas que podem modificar a composição genética da população. Corientes, São Paulo e comercial Toledo se diferenciaram dos outros grupos, apesar de possuírem índices de diversidade e endogamia muito parecidos. Essa diferenciação confirma sua distância genética, porém a baixa diversidade e os indícios de endogamia evidenciam a alta taxa de cruzamento entre os indivíduos daquele lugar. Para a piscicultura isso não é necessariamente ruim, porém quando temos a introdução desses indivíduos na natureza é possível que haja contaminação genética dos estoques locais. Dessa maneira, reforçamos a importância de mais estudos de delimitação de espécies e diversidade do complexo Rhamdia quelen e espécies relacionadas, uma vez que são ecologicamente importantes da América do Sul.

The genus Rhamdia is composed of neotropical catfish with a wide distribution. In southern Brazil and northern Argentina, they are found in rivers and also produced in semi-intensive systems for commercialization, due to the good quality of the meat. Studies described in the literature found that the taxonomy of this genus is controversial, with the species being the target of constant reallocations. There is hybridization and introgression, which characterizes a complex of species and this makes it difficult to study the delimitation and phylogeography of the genus. Considering the commercial and ecological importance of these species in South America and the scarcity of genetic information, the present study aims to characterize the population genetic structure and identify patterns of genetic diversity of three species of the genus Rhamdia (complex Rhamdia quelen, Rhamdia voulezi and Rhamdia branneri ) in sample groups from rivers and important fish farms in the states of Santa Catarina, Paraná, Rio Grande do Sul, São Paulo and northern Argentina, using SNPs-type molecular markers. After double digestion (ddRADseq), Illumina sequencing and filtering, 1734 loci were obtained, distributed in 141 individuals. Low genetic diversity was detected in the groups; for all groups, with cultivated individuals having the lowest indices. The values of observed heterozygosity (Ho) and expected heterozygosity (He) were similar, with He greater than Ho, except in one culture. Fis values were positive and significant in two fish farms, indicating possible inbreeding within these groups. The AMOVA analysis indicated that the greatest genetic differentiation is between individuals and not between groups, which was also corroborated by the principal component analysis. The DAPC was consistent with the division into 5 groups, with two of them more distant and the rest forming a cluster, even without differentiating the clusters of the species. Thus, it is concluded that the Rhamdia quelen complex and the other species studied here have a certain genetic distance, but are closely related to each other. The low genetic diversity and the evidence of 10 endogamy show that both the cultivated groups and the wild ones are subject to anthropic actions that can modify the genetic composition of the population. Corientes, São Paulo and comercial Toledo differed from the other groups, despite having very similar diversity and endogamy indexes. This differentiation confirms their genetic distance, but the low diversity and the evidence of inbreeding show the high rate of crossing between individuals in that place. For fish farming this is not necessarily bad, but when we introduce these individuals into nature it is possible that there is genetic contamination of local stocks. In this way, we reinforce the importance of further studies of species delimitation and diversity of the Rhamdia quelen complex and related species, since they are ecologically important in South America