Palabras clave
population structure
mitochondrial DNA
genetic variability
Variabilidad genética
estructura poblacional
ADN mitocondrial
citocromo oxidasa I -COI.
Cómo citar
Resumen
Estudios basados en genética molecular son de gran importancia ya que ofrecen la posibilidad de conocer la estructura de las poblaciones y proporcionar datos científicos para la implementación de normas tendientes a protegerlas. El jurel aleta amarilla Caranx hippos es considerado una de las principales especies objeto de la pesquería artesanal en aguas colombianas; sin embargo, es poco lo que se conoce en cuanto a su estructura poblacional. En este sentido, el presente estudio propuso evaluar la variación genética y estructura genética en el Caribe colombiano a partir del análisis de la región control y la región codificante para citocromo c oxidasa subunidad I del ADN mitocondrial. Para esto, se secuenció el ADN de 153 muestras de músculo recolectadas de ejemplares desembarcados en seis puertos pesqueros en el Caribe de Colombia. Los resultados mostraron 21 haplotipos para COI y 116 haplotipos con región control, distribuidos en dos linajes que no presentan un patrón de distribución geográfica. Para la región control la diversidad genética fue alta (Hd=0.99 y π = 0.1), mientras que para COI los resultados fueron Hd=0.68 y π =0.01, esto mostró que probablemente C. hippos pasó por un evento que provocó la disminución drástica de la población y posteriormente tuvo un crecimiento rápido. Las estimaciones del grado de estructuración genética fueron bajas y poco significativas indicando la ausencia de diferenciación entre las muestras recolectadas a partir de un aislamiento geográfico, esto sugiere que la población de C. hippos es panmictica; sin embargo, se hallaron variaciones a nivel intrapoblacional especialmente en La Guajira, Turbo y San Antero, los cuales al ser comparados con los haplotipos incluidos de Brasil y México se encontró que el único haplotipo hallado en La Guajira está alineado con el de Brasil, evento facilitado probablemente por la corriente del Caribe, mientras que los de Turbo y San Antero con los de México.
Citas
Abaunza, P., Gordo, L., Karlou-Riga, C., Murta, A., Eltink, A., García Santamaria, C., Zimmermann, C., Hammer, P., Lucio, S. A., Iversen, J., & Gallo, E. (2003). Growth and reproduction of horse mackerel, Trachurus trachurus (Carangidae). Reviews in Fish Biology and Fisheries, 13(1), 27-61.
Aguirre-Pabon, J. C., Narvaéz Barandica, J. C., & Castro García, L. (2013). Mitochondrial DNA variation of the bocachico Prochilodus magdalenae (Characiformes, Prochilodontidae) in the Magdalena River Basin, Colombia. Aquatic Conservation Marine Freshwater Ecosystems, 23, 594-605.
Andrade-Amaya, C. A. (2001). Las corrientes superficiales en la cuenca de Colombia observadas con boyas de deriva. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, 25(96), 321-335.
Arlequin ver. 3.0. 2005. Evolutionary Bioinformatics Online, 1, 47-50.
Àrnason, E. & Palsson, S. (1996). Mitochondrial cytochrome b DNA sequence variation of Atlantic cod Gadus morhua, from Norway. Molecular Ecology, 5, 715-724.
Avise, J. C., Arnold, J., Martin, B. R., Bermingham, E., Trip, L., Neigel, J. E., Reeb, C. A., & Saunders, N. C. (1987). Intraspecific phylogeography: The mitochondrial DNA bridge between population genetics and systematics. Annual Reviews, 18, 489-562.
Baums, I. B., Miller, M. W., & Hellberg, M. E. (2005). Regionally isolated populations of an imperiled Caribbean coral, Acropora palmata. Molecular Ecology, 14, 1377-1390.
Bas, C. (1995). Ecological structures: expansion and replacement. Scientia Marina, 59, 373-380.
Bohonak, A. J. (1999). Dispersal, gene flow, and population structure. Quarterly Review of Biology, 74, 21-45.
Borsa, P. (2003). Genetic structure of round scad mackerel Decapterus macrosoma (Carangidae) in the Indo-Malay Archipelago. Marine Biology, 142, 575-581.
Brown, W. M., George, M. Jr., & Wilson, A. C. (1979). Rapid evolution of animal mitocondrial DNA. Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A., 76, 1967-1971.
Bucklin, A. & Wiebe, P. H. (1998). Low mitochondrial diversity and small effective population sizes of the copepods, Calanus finmarchicus and Nannocalanus minor: possible impact of climatic variation during recent glaciation. Journal of Heredity, 89, 383-392.
Caccone, A., García, B. A., & Powell, J. R. (1996). Evolution of the mitochondrial DNA control region in the Anopheles gambiae complex. Journal of Insect Molecular Biology, 5, 51-59.
Caiafa-Hernández, I., Narváez-Barandica, J. C., & Borrero-Flórez, S. (2011). Algunos aspectos de la dinámica poblacional del jurel Caranx hippos (Pisces: Carangidae) en Bocas de Ceniza, Caribe colombiano. Revista MVZ Córdoba, 16 (1), 2324-2335.
Cervigón, F. (1993). Los peces marinos de Venezuela. Volumen 2. Caracas, Venezuela: Editorial Fundación Científica Los Roques.
Cha, S. S., McGowan, M. F., & Richards, W. J. (1994). Vertical distribution of fish larvae off the Florida Keys, 26 May - 5 June 1989. Bulletin of Marine Science, 54(3), 828-842.
Cimmaruta, R., Bondanelli, P., Ruggi, A., & Nascetti, G. (2008). Genetic structure and temporal stability in the horse mackerel (Trachurus trachurus). Fisheries Research, 89, 114-121.
Comesaña, A., Martínez Areal, M., & Sanjuan, A. (2008). Genetic variation in the mitochondrial DNA control region among horse mackerel (Trachurus trachurus) from the Atlantic and Mediterranean areas. Fisheries Research, 89, 122-131.
Excofer, L., Smouse, P. E., & Quattro, J. M. (1992). Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNA haplotypes: application to human mitochondrial DNA restriction data. Genetics, 131, 479-491.
Excoffier, L., & Lischer, H. (2015). Arlequin ver 3.5.2 An integrated software package for population genetics data analysis. Switzerland: Swiss Institute of Bioinformatics.
Fernández-Cordeiro, A., & Bañon-Díaz, R. (1997). Primera cita del jurel dentón Pseudocaranx dentex (Bloch & Schneider en Schneider, 1801) en aguas de Galicia (noroeste ibérico). Boletín Instituto Español de Oceanografía, 13(1-2), 87-90.
Fu, Y. X. (1997). Statistical tests of neutrality against population growth, hitchhiking and background selection. Genetics, 147, 915-925.
Grant, W. S., & Bowen, B. W. (1998). Shallow population histories in deep evolutionary lineages of marine fishes: insights from sardines and anchovies and lessons for conservation. Journal of Heredity, 89, 415-426.
Gray, J. S. (1997). Marine biodiversity: patterns, threats and conservation needs. Biodiversity and Conservation, 6, 153-175.
Hewitt, G. (2000). The genetic legacy of the Quaternary ice ages. Nature, 405, 907-913.
Jimeno, M. C. (1994). Caribe Colombia. FEN Colombia. Bogotá D. C.
Jolly, M., Jollivet, D., Gentil, F., Thiebaut, E., & Viard, F. (2005). Sharp genetic break between Atlantic and English Channel populations of the polychaete Pectinaria korenni, along the coast of France. Heredity, 94, 23-32.
Karaiskou, N., Triantafyllidis, A., & Triantaphyllidis, C. (2004). Shallow genetic structure of three species of the genus Trachurus in European waters. Marine Ecology Progress Series, 281, 193-205.
Kenchington, E., Heino, M., & Nielsen, E. E. (2003). Managing marine genetic diversity: time for action? ICES Journal of Marine Science, 60, 1172-1176.
Landínez-García, R. M., Ospina-Guerrero, S. P., Rodríguez-Castro, D. J., Arango, R., & Márquez, E. (2009). Análisis genético de Lutjanus synagris en poblaciones del Caribe colombiano. Ciencias Marinas, 35(4), 321-331.
Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (MADR) & Corporación Colombia Internacional (CCI). (2012). Informe Técnico de Pesca y Acuicultura 2011. Bogotá, Colombia: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural.
Nei, M. (1987). Molecular Evolutionary Genetics. New York: Columbia University Press.
Nesbø, C. L., Rueness, E. K., Iversen, S. A., Skagen, D. W., & Jakobsen, K. S. (2000). Phylogeography and population history of Atlantic mackerel (Scomber scombrus L.): a genealogical approach reveals genetic structuring among the eastern Atlantic stocks. Proceedings of the Royal Society, 267(1440), 281-292.
Palumbi, S. R. (2003). Population genetics, demographic connectivity, and the design of marine reserves. Ecological Applications, 13(1), 146-158.
Posada, A. M., & Sandoval, C. (2007). Algunos aspectos de la biología reproductiva del jurel, Caranx hippos (Linneo, 1766) (Pisces: Carangidae) en Bocas de Ceniza - departamento del Atlántico Caribe colombiano (Tesis de pregrado). Universidad del Atlántico, Barranquilla, Colombia.
Posada, D., & Crandall, K. A. (1998). Modeltest: testing the model of DNA substitution. Bioinformatics, 14, 817-818.
Rand, D. M. (1996). Neutrality tests of molecular markers and the connections between DNA polymorphism, demography, and conservation biology. Conservation Biology, 10, 665-671.
Roberts, C. M. (1997). Connectivity and management of Caribbean coral reefs. Science, 278, 1454-1457.
Robins, C. R. & Ray, G. C. (1986). A field guide to Atlantic coast fishes of North America. Boston: Houghton Mifflin Company.
Rogers, A. R., & Harpending, H. (1992). Population growth makes waves in the distribution of pairwise genetic differences. Molecular Biology and Evolution, 9, 552-569.
Rohfritsch, A. & Borsa, P. (2005). Genetic structure of Indian scad mackerel Decapterus russelli: Pleistocene vicariance and secondary contact in the central Indo-West Pacific Seas. Nature, 95, 315-326.
Rozas, J., Sanchez-Delbarrio, J. C., Messeguer, X., & Rozas, R. (2010). DnaSP, DNA polymorphism analyses by the coalescent and other methods. Bioinformatics, 19, 2496-2497.
Santos, S., Xiang, Y., & Tagawa, A. (2010). Population structure and comparative phylogeography of Jack species (Caranx ignobilis and C. melampygus) in the high Hawaiian Islands. Journal of Heredity, 102(1), 47-54.
Shubina, E. A., Ponomareva, Е. V., & Glubokov, A. I. (2008). Recent genetic studies of Pacific jack mackerel Trachurus murphyi in Russia. International consultations on the Establishment of the South Pacific Regional Fisheries Management Organization, SPRFMO-V-SWG-12, 1-10.
Sivasundar, A., Eldredge, B., & Orti, G. (2001). Population structure and biogeography of migratory freshwater fishes (Prochilodus: Characiformes) in major South American rivers. Molecular Ecology, 10, 407-417.
Slatkin, M. & Hudson, R. R. (1991). Pairwise comparisons of mitochondrial DNA sequences in stable and exponentially growing populations. Genetics, 1(2), 555-562.
Swofford, D. L. (2002). PAUP*. Phylogenetic Analysis Using Parsimony (*and Other Methods). Version 4. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Tajima, F. (1989). Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism. Genetics Society of America, 123, 585-595.
Tajima, F. (1996). The amount of AND polymorphism maintained in a finite population when the neutral mutation rates varies among sites. Genetics Society of America, 143, 1457-1465.
Tamura, K., & Nei, M. (1993). Estimation of the Number of Nucleotide Substitutions in the Control Region of Mitochondrial DNA in Humans and Chimpanzees. Molecular Biology Evolution, 10(3), 512-526. 1993.
Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G, Nei, M., & Kumar, S. (2011). MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution. doi: 10.1093/molbev/msr121
Taylor, M. S., & Hellberg, M. E. (2003). Genetic evidence for local retention of pelagic larvae in a Caribbean reef fish. Science, 299, 107-109.
Vawter, L. & Brown, W. M. (1986). Nuclear and mitochondrial DNA comparisons reveal extreme rate variation in the molecular clock. Science, 234, 194-196.
Vis Stalkin, M. L., Carr, S. M., Bowering, W. R., & Davidson, W. S. (1997). Greenland halibut (Reinhartius hippoglossides) in the North Atlantic are genetically homogenous. Canadian Journal of Fisheries Aquatic Sciences, 54, 1813-1821.
Ward, R. D., Woodwark, M., & Skibinski, D. O. (1994). A comparison of genetic diversity levels in marine, fresh water and anadromons fishes. Journal of Fish Biology, 44(2), 213-232.
Ward, R. D., Zemlak, T. S., Innes, B. H., Last, P. R., & Hebert, P. D. N. (2005). DNA barcoding Australia’s sh species. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 360, 1847-1857.
Wolfe, K. H., Li, W-H., & Sharp, P. M. (1987). Rates of nucleotide substitution vary greatly among plant mitochondrial, chloroplast, and nuclear DNAs. Proceedings of the National Academy Sciences of the United States of America, 84, 9054-9058.
Wright, A. J., Van Den Bussche, R. A., Lim, B. K., Engstrom, M. D., & Baker, R. J. (1999). Systematics of the genera Carollia and Rhinophylla based on the cytochrome-b gene. Journal of Mammalogy, 80, 1202-1218.
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