Revista de Biología Tropical ISSN Impreso: 0034-7744 ISSN electrónico: 2215-2075

OAI: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/oai
Population genetic structure of Brycon henni fish (Characiformes: Characidae) in the Andean region of Colombia using microsatellite molecular markers
PDF
HTML

Keywords

andean region
codominant marker
genetic variability
overfsihing
alelo
antrópico
marcador codominante
región andina
sobrepesca

How to Cite

Muñoz, L. E., Arredondo, J. V., & Carranza, J. A. (2019). Population genetic structure of Brycon henni fish (Characiformes: Characidae) in the Andean region of Colombia using microsatellite molecular markers. Revista De Biología Tropical, 67(4), 733–744. https://doi.org/10.15517/rbt.v67i4.32006

Abstract

Fish species in Colombian Andes are subject to processes of overfishing, exotic species invasions, habitat loss, ecosystems fragmentation and low connectivity that limits the genetic flow and leads populations to loss genetic variability and extinction. Genetic variation of B. henni from four basins of the Colombian Andean region (Risaralda, Campoalegre, Riofrío and Chinchiná) was analyzed using ten microsatellites in 60 samples. A total of 136 alleles were found. Except BoM12, all markers were highly informative and polymorphic and presented a significant deviation (P < 0.05) from Hardy Weinberg Equilibrium. There was a marked deficiency of heterozygotes (FIS = 0.526). In Campoalegre river basin, the largest allele number, average allele number and private alleles were observed (81, eight and 34 alleles, respectively) and HE 0.689 ± 0.05. Moderate and highly significant genetic structure was evidenced (FST = 0.07). According to the standard distance of Nei (1972), population from Campoalegre River basin was the most divergent. This results suggest that genetic variability of the B. henni in the studied basins may be affected by critical low population density, river pollution and overfishing.

https://doi.org/10.15517/rbt.v67i4.32006
PDF
HTML

References

Aguirre, M., & Muñoz, L. E. (2015). Evaluación de dos niveles de proteína en dietas para juveniles de sabaleta Brycon henni (Eigenmann, 1913). Revista Colombiana de Investigaciones Agroindustriales, 2, 61-68.

Balloux, F., & Lugon-Moulin N. (2002). The estimation of population differentiation with microsatellite markers. Molecular Ecology, 11, 155-165.

Barroso, R., Hilsdorf, A., Moreira, H., Mello, A., Guimarães, S., Cabello, P., & Traub, Y. (2003). Identification and characterization of microsatellites loci in Brycon opalinus (Cuvier, 1819) (Characiforme, Characidae, Bryconiae). Molecular Ecology Notes, 3, 297-298.

Barroso, R. Hilsdorf, A., Moreira, H., Cabellod, P., & Traub, Y. (2005). Genetic diversity of wild and cultured populations of Brycon opalinus (Cuvier, 1819) (Characiforme, Characidae, Bryconiae) using microsatellites. Aquaculture, 247, 51-65.

Botero, A., & Ramirez, H. (2011). Ecología trófica de la Sabaleta Brycon henni (Pisces: Characidae) en el río Portugal de Piedras, Alto Cauca, Colombia. Revista MVZ Córdoba, 16, 2349-2355.

Botstein, D., White, R., Skolnick, M., & Davis, R. (1980). Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Journal of Human Genetics, 32, 314-331.

Castaño, J. H., & Carranza, J. A. (2015). Campoalegre: Biodiversidad en un paisaje rural andino de Risaralda. Santa Rosa de Cabal, Colombia: UNISARC – CARDER.

Chacón, L., Angel, M., Serna, C., Echavarria, A., & Velez, D. (2015). Maduración gonadal en hembras de sabaleta (Brycon henni) y su relación con variables medioambientales. Revista Politécnica, 1, 95-104.

CVC - (Corporación Autónoma Regional Del Valle Del Cauca). (2004). Caracterización de la calidad del agua del río Cauca y sus tributarios mediante la utilización de índices de calidad y contaminación. Cali, Colombia: Universidad del Valle - Facultad de Ingeniería.

David, D., Vásquez, G., Ruiz, T., & Olivera, M. (2008). Caracterización citogenética del pez neotropical Brycon henni (Pisces: Characidae). Revista de Biología Tropical, 56, 1619-1628.

De Miranda, L., Caldart, F., Muniz, C., Stephanie, P., Cardoso, A., & Cavalcante, D. (2014). Estudio genético da piraputanga (Brycon microlepis). Biodiversidade, 13, 36-47.

Earl, D., & Vonholdt, B. (2012). Structure harvester: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conservation Genetics Resources, 4, 359-361.

Ellegren, H. (2004). Microsatellites: simple sequences with complex evolution. Nature Reviews Genetics, 5(6), 435-445. DOI:10.1038/nrg1348

Eguiarte, L., Aguirre, E., Scheinvar, E., González, A., & Souza, V. (2010). Flujo génico, diferenciación y estructura genética de las poblaciones, con ejemplos en especies de plantas mexicanas. México: Universidad Nacional Autónoma de México.

Evanno, G., Regnaut, S., & Goudet, J. (2005). Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Molecular Ecology, 14, 2611-2620.

Excoffier L., Laval, A., & Scheneider, S. (2005). Arlequin ver 3.1: an integrated software package for population genetics data analysis. Evolutionary Bioinformatics, 1, 47-50.

Gastric, V., Bernatchez, L., Belkhir, K., & Bonhome, F. (2002). Heterozygote deficiencies in small sacustrine populations of brook charr Salvelinus fontinalis Mitchill (Pices, Salmonidae): a test of alternative hypotheses. Heredity, 89, 27-35.

Goudet, J. (2002). FSTAT software. Recuperado de http://www2.unil.ch/popgen/softwares/fstat.htm

Hurtado, J., Mancera, N., & Saldamando, C. (2011). Variabilidad genética de Brycon henni (Characiformes: Characidae) en la cuenca media de los ríos Nare y Guatapé, sistema Río Magdalena, Colombia. Revista de Biología Tropical, 59, 269-282.

Jiménez, J., Román-Valencia, C., & Cardona, M. (1998). Distribución y constancia de las comunidades de peces en la quebrada San Pablo, cuenca del Río La Paila, Alto Cauca, Colombia. Actualidades Biológicas, 20(68), 21-27.

Kumar, A. Y., Tomar, S., Kumar, A., & Singh, J. 2017. Importance of Molecular Markers in Livestock Improvement: A Review. International Journal of Agriculture Innovations and Research, 5(4), 2319-1473.

Lemus, C., Ulloa, R., Ramos, F., & Alonso, R. (2001). Genetic analysis of Mexican hairless pig populations. Journal of Animal Science, 79, 3021-3026.

Lenis, G., Restrepo, L., Rivera, J., Monsalve, F., & Cruz, P. (2009). Reproducción inducida y producción de alevinos de Sabaleta Brycon henni: determinación del tiempo de latencia utilizando extracto de hipófisis de carpa. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 22, 143-155.

Lenis, G., Restrepo, L., & Cruz, P. (2009). Evaluación de tres protocolos de tratamiento hormonal sobre el diámetro de ovocitos de sabaleta Brycon henni. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 22, 131-142.

Lenis, G., Cruz, P., & David, C. (2015). Reproducción inducida de la sabaleta Brycon henni. Revisión bibliográfica. Revista Lasallista de Investigaciones, 12, 211-220.

Lopera, M., Vargas, L., Nardez, R., Pereira, R., Aparecido, J., Streit, P., & Gomes, P. (2010). Diversidad genética y contribución reproductiva de una progenie de Brycon orbignyanus en el sistema reproductivo seminatural, usando marcadores microsatélites. Agrociencia, 44, 171-181.

Maldonado, J., Ortega, A., Usma, J., Galvis, G., Villa, F., Vásquez, L., Prada, S., & Ardila, C. (2005). Peces de los Andes de Colombia. Bogotá, Colombia: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt.

Mancera, N., Marquez, E., & Hurtado, J. (2013). Uso de citogenética y técnicas moleculares en estudios de diversidad genética en peces colombianos. En J. Zamora, A. Ortega, & C. Ortiz (Eds.), Biología molecular aplicada a la producción animal y la conservación de especies silvestres (pp. 237-312). Colombia: Centro de publicaciones Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.

Matsumoto, C. & Silva, A. (2009). Microsatellite variation and population genetic structure of a neotropical endangered Bryconinae species Brycon insignis (Steindachner, 1877): implications for its conservation and sustainable management. Neotropical Ichthyology, 7, 395-402.

Miller, M. (1997). Tools for Population Genetic Analyses (TFPGA), 1.3.A windows program for the analyses of allozyme and molecular population genetic data. Utah State University, Utah, USA. Recuperado de http://bioweb.usu.edu/mpmbio/tfpga.asp

Mojica, J. I., Usma, J. S., Álvarez-León, R., & Lasso, C. A. (Eds.). (2012). Libro rojo de peces dulceacuícolas de Colombia. Bogotá, D. C., Colombia: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Instituto de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Colombia, WWF Colombia y Universidad de Manizales.

Montoya, A., Carrillo, L., & Olivera, M. (2006a). Algunos aspectos biológicos y del manejo en cautiverio de la Sabaleta Brycon henni, Eigenmann, 1913 (Pisces: Characidae). Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 19, 180-186.

Montoya, A., Tabares, C., Echeverri, A., Arboleda, L., & Olivera, M. (2006b). Descripción anatómica e histológica de las gónadas en Sabaleta (Brycon henni, Eigenmann 1913) Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 19, 187-196.

Moreira, F., Polo, E., Silva, M., & Menezes, G. (2015). Optimization of heterologous microsatellites in piracanjuba. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50, 1236-1239.

Muñoz, F., Villamarín, J., & Londoño, L. (2016). Chromosomal differences in Sabaletas (Brycon henni) from the upper basins of the Cauca and Patia rivers. Revista CES Medicina Veterinaria y Zootecnia, 11, 62-71.

Nei, M. (1972). Genetic distance between populations. American Naturalist, 106, 283-292.

Palma, M., González, F., Romo, H., Ruiz, E., & Fuentealba, C. (2007). Contamination effects on genetic diversity of Mazzaella laminarioides (bory) fredericq (Gigartinales, Rhodophyta) on bays. Gayana Botánica, 64(1), 24-32.

Pardo, P. E., Morales, J., & Cavadia, M. T. (2014). Estudio de la diversidad genética de la población de gato doméstico (Felis catus) en Montería, Colombia. Bistua, 12(2), 35-47.

Park, S. (2001). The excel Microsatellite-Toolkit (versions3.1). Animal Genomics Laboratory, UCD, Ireland. Recuperado de http://animalgenomics.ucd.ie/sdepark/ms-tookit

Peakall, R. & Smouse, P. (2006). GENALEX 6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 6, 288-295.

Perdomo, J. (1978). La Sabaleta (Brycon henni) observaciones bioecológicas y su importancia como especie de cultivo. Revista Divulgación Pesquera, 11(1), 1-46.

Pemberton, J. M., Slate, J., Bancroft, D. R., & Barrett, J. A. (1995). Nonamplifying alleles at microsatellite loci: a caution for parentage and population studies. Molecular Ecology, 4(2), 249-252.

Pineda, H., Arboleda, L., Echeverry, A., Urcuqui, S., Pareja, S., Olivera, M., & Builes, J. (2007). Caracterización de la diversidad genética en el pez Brycon henni (Characiformes: Characidae) en Colombia central por medio de marcadores RAPD. Revista de Biología Tropical, 55, 1025-1035.

Piorski, N., Sanches, A., Carvalho, L., Hatanaka, T., Carrillo, M., Freitas, P., & Galetti, P. (2008). Contribution of conservation genetics in assessing neotropical freshwater fish biodiversity. Brazilian Journal of Biology, 68, 1039-1050.

Pritchard, J., Stephens, M., & Donnelly, P. (2000). Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics, 155, 945-959.

Povh, J., Lopera, N., Ribeiro, R., Lupchinski, E., Gomes, P., & Lopes, T. (2008). Monitoreo genético en programas de repoblamiento de peces mediante marcadores moleculares. Ciencia e Investigación Agraria, 35(1), 5-15.

Rodríguez, M., Lopera, N., Pereira, R., Aparecido, J., Vargas, L., Nardez, R., & Bespalhok, C. (2010). Diversidad genética de piracanjuba usada en programas de repoblación con marcadores microsatélites. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 45, 56-63.

Sanches, A., & Galetti, P. Jr. (2006). Microsatellites loci isolated in the freshwater fish Bryconhilarii. Molecular Ecology Notes, 6, 1045-1046.

Sanches, A., Galetti, P. Jr., Galzerani, F., Derazo, J., Cutilak, B., & Hatanaka, T. (2012). Genetic population structure of two migratory freshwater fish species (Brycon orthotaenia and Prochilodus argenteus) from the São Francisco Riverin Brazil and its significance for conservation. Latin American Journal of Aquatic Research, 40, 177-186.

Sanches, A., & Galetti, P. Jr. (2012). Population genetic structure revealed by a school of the freshwater migratory fish, Brycon hilarii. Latin American Journal of Aquatic Research, 40, 408-417.

Slatkin, M. (1994). Gene flow and population structure. In L. Real (Ed.). Ecological Genetics. Princeton, N.Y., USA: Princeton University Press.

Silva, A., Oliveira, C., Thadeo De Lima, F., & Matsumoto, C. (2008). A phylogenetic analysis of Brycon and Henochilus (Characiformes, Characidae, Bryconinae) based on the mitochondrial gene 16S rRNA. Genetics and Molecular Biology, 31, 366-371.

Tabares, C., Montoya, A., Arboleda, L., Echeverri, A., Restrepo, L., & Olivera, M. (2006). Efecto de la pluviosidad y el brillo solar sobre la producción y características del semen en el pez Brycon henni (Pisces: Characidae). Revista de Biología Tropical, 54, 179-187.

Tabares, J., Ruiz, T., Arboleda, L., & Olivera, M. (2007). Effect of some ions on sperm activation in Bryconhenni (Eigenmann 1913). Acta Biológica Colombiana, 12, 87-98.

Taggart, J., Hynes, R., Prodohl, P., & Fergusson, A. (1992). A simplified protocol for routine total DNA isolation from salmonid fishes. Journal of Fish Biology, 40, 963-965.

Comments

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Copyright (c) 2019 Luz Elena Muñoz, Jaime Andres Carranza, Julia Victoria Arredondo

Downloads

Download data is not yet available.