The roles of marginal lagoons in the maintenance of genetic diversity in the Brazilian migratory fishes Prochilodus argenteus and P. costatus

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

A bacia do rio São Francisco contém muitas espécies endêmicas, tais como Prochilodus argenteus e P. costatus, os quais têm grande importância comercial. Entretanto, informações sobre as principais áreas de recrutamento e estudos genéticos contendo uma extensa amostragem dessas espécies no rio São Francisco são escassas. Para investigar o papel das lagoas marginais na manutenção da variabilidade genética e na estruturação populacional dessas espécies, nós analisamos seis loci microssatélites em nove grupos amostrais de P. argenteus e cinco grupos amostrais de P. costatus. Nossos resultados revelaram altos níveis de variabilidade genética para ambas as espécies e valores baixos de diferenciação genética para P. argenteus (F_ST = 0.008, P < 0.05) e P. costatus (F_ST = 0.031, P < 0.05). Adicionalmente, valores altos de fluxo gênico combinados com a distância genética baixa sugerem a presença de uma única população para cada espécie no médio rio São Francisco. Possíveis rotas migratórias envolvendo lagoas marginais durante o período reprodutivo puderam ser detectadas, confirmando a importância das lagoas marginais no ciclo de vida dessas espécies. Nossos resultados também indicaram a necessidade de um manejo adequado dos recursos pesqueiros e a conservação das várzeas na bacia do rio São Francisco.

Locality	Sampling	Geographical coordinates	Abbreviation	P. argenteus (n)	P. costatus (n)
Três Marias Region	Downstream to	18º12'32"S 45º15'41"W	TMDd	33 (dry)	33 (dry)
	Três Marias Dam		TMDr	22 (rainy)	26 (rainy)
	Downstream to rio Abaeté	18º01'01"S 45º10'56"W	ABAr	33 (rainy)	31 (rainy)
Rio São Francisco Lagoons	Lagoa Lapinha	14º57'45"S 43º58'10"W	SFR	33	33
	Lagoa Grande	15º30'27"S 44º17'04"W
	Lagoa Beirada	14º34'19"S 43º56'15"W
	Lagoa Lavagem	14º49'30"S 43º55'46"W
	Lagoa Maris	14º25'17"S 43º52'42"W
	Lagoa Ipueira	15º32'11"S 44º23'44"W
	Lagoa Cajueiro	15º05'29"S 44º01'07"W
	Lagoa Banguê	15º18'46"S 44º07'30"W
Rio Das Velhas Lagoons	Lagoa Periperi	17º26'14"S 44º43'40"W	VEL	28	-
	Lagoa Tiririca	17º13'33"S 44º48'27"W
	Lagoa Capivara	17º18'50"S 44º47'16"W
	Lagoa Maria Joana	17º19'30"S 44º45'57"W
	Lagoa do Saco	17º17'21"S 44º47'08"W
Rio Jequitaí Lagoons	Lagoa Cascalho	17º09'55"S 44º36'54"W	JEQ	33	-
	Lagoa Lagoão	17º04'39"S 44º43'30"W
	Lagoa Tapera	17º05'46"S 44º42'40"W
Rio Paracatu Lagoons	Lagoa Piranhas	16º38'54"S 45º09'39"W	PAR	33	33
	Lagoa Faz. Sertaneja	17º04'07"S 45º34'42"W
	Lagoa Ferradura	17º02'03"S 46º02'03"W
	Lagoa Redonda	17º15'43"S 46°16'38"W
	Lagoa Neves	17º38'33"S 46º22'38"W
	Lagoa Água Limpa	16º37'24"S 45º10'20"W
	Lagoa Názara	17º15'43"S 46º26'38"W
Rio Urucuia Lagoons	Lagoa Cinquenta	16º09'18"S 45º43'01"W	URU	33	-
	Lagoa Sucupira	15º37'01"S 46º10'33"W
	Lagoa Encantada	16º01'34"S 45º58'15"W
	Lagoa Silvério	15º59'06"S 46º00'07"W
	Lagoa Taboada	15º33'22"S 46º15'30"W
	Lagoa Capão Grosso	15º51'47"S 46º07'36"W
	Lagoa Piranhas	15º48'32"S 46°05'14"W
Rio Carinhanha Lagoons	Lagoa Água Branca	14º19'08"S 43º51'18"W	CAR	25	-
	Lagoa Peixe Gordo	14º20'09"S 43º47'48"W
	Lagoa Pau Branco	14º19'28"S 43º48'28"W
	Lagoa Morrinhos	14º19'39"S 43º48'55"W
	Lagoa Rio Velho	14º19'22"S 43º49'35"W
Total				273	156

Sampling	Loci						Sampling	Loci
	Par66	Par69	Par71	Par76	Par83	Par85		Par66	Par69	Par71	Par76	Par83	Par85
ABAr							JEQ
N	30	32	22	30	31	21	N	32	33	26	14	18	28
A/P	09/1	5/0	10/0	5/0	12/0	15/1	A/P	7/0	7/0	11/0	4/0	10/1	19/1
Ho	0.733	0.656	0.682	0.666	0.677	0.428	Ho	0.875	0.636	0.807	0.643	0.611	0.750
He	0.787	0.641	0.860	0.732	0.844	0.927	He	0.789	0.624	0.865	0.717	0.839	0.946
F _IS	0.069	-0.023	0.211	0.091	0.200	0.543	F _IS	-0.110	-0.018	0.068	0.106	0.278	0.210
HWE	0.473	0.026	0.018	0.565	0.132	0.000*	HWE	0.771	0.881	0.009	0.262	0.088	0.012
r	-	-	0.515	-	0.195	0.641	r	-	-	-	-	0.652	0.308
TMDd							PAR
N	30	31	19	32	26	28	N	33	32	25	29	24	27
A/P	8/0	07/1	12/2	4/0	16/1	18/0	A/P	08/1	7/0	15/1	4/0	9/0	21/3
Ho	0.833	0.451	0.789	0.687	0.769	0.750	Ho	0.848	0.656	0.840	0.483	0.708	0.740
He	0.799	0.568	0.901	0.688	0.904	0.947	He	0.823	0.693	0.916	0.678	0.834	0.951
F _IS	-0.043	0.208	0.127	0.001	0.151	0.211	F _IS	-0.030	0.054	0.085	0.291	0.153	0.224
HWE	0.488	0.079	0.079	0.533	0.056	0.002*	HWE	0.051	0.258	0.125	0.094	0.048	0.000*
r	-	-	-	-	-	0.309	r	-	-	-	0.319	-	0.349
TMDr							URU
N	20	19	19	22	22	19	N	33	29	16	17	31	29
A/P	7/0	4/0	10/0	3/0	13/1	16/0	A/P	7/0	5/0	8/0	4/0	15/1	16/1
Ho	0.800	0.526	0.737	0.727	0.818	0.737	Ho	0.818	0.379	0.937	0.706	0.838	0.482
He	0.774	0.621	0.850	0.669	0.860	0.939	He	0.823	0.565	0.863	0.693	0.890	0.923
F _IS	-0.034	0.156	0.137	-0.089	0.050	0.219	F _IS	0.006	0.333	-0.089	-0.018	0.059	0.481
HWE	0.640	0.033	0.426	0.326	0.211	0.048	HWE	0.341	0.001*	0.636	0.545	0.019	0.000*
r	-	-	-	-	-	0.292	r	-	0.334	-	-	-	0.385
LSF							CAR
N	27	29	26	27	28	30	N	23	21	21	24	21	21
A/P	7/0	6/0	12/0	4/0	13/0	20/0	A/P	9/0	5/0	12/2	4/0	13/0	16/0
Ho	0.778	0.379	0.807	0.518	0.785	0.933	Ho	0.869	0.523	0.714	0.583	0.762	0.809
He	0.746	0.646	0.890	0.740	0.865	0.951	He	0.793	0.473	0.877	0.703	0.888	0.933
F _IS	-0.042	0.417	0.094	0.303	0.093	0.019	F _IS	-0.098	-0.108	0.189	0.173	0.145	0.136
HWE	0.834	0.009	0.099	0.038	0.831	0.672	HWE	0.482	0.807	0.031	0.159	0.019	0.053
r	-	0.356	-	0.392	-	-	r	-	-	-	-	-	-
VEL
N	26	17	25	25	14	20
A/P	7/0	06/1	8/0	4/0	9/0	17/0
Ho	0.807	0.588	0.760	0.640	0.643	0.650
He	0.767	0.693	0.851	0.703	0.830	0.939
F _IS	-0.054	0.155	0.109	0.091	0.232	0.313
HWE	0.469	0.230	0.697	0.664	0.092	0.000*
r	-	-	-	-	-	0.495

	ABAr	TMDd	TMDr	SFR	VEL	JEQ	PAR	URU	CAR
ABAr	-	0.007	-0.000	-0.005	-0.038	-0.054	0.005	-0.015	0.001
TMDd	0.079	-	-0.007	-0.004	-0.021	-0.042	-0.003	-0.018	-0.003
TMDr	-0.006	-0.007	-	0.002	-0.037	-0.052	-0.005	-0.025	-0.001
SFR	-0.012	0.024	-0.040	-	-0.037	-0.038	-0.002	-0.021	-0.001
VEL	-0.107	0.059	-0.201	-0.031	-	-0.040	-0.013	-0.062	-0.018
JEQ	-0.101	0.114	-0.117	0.006	0.031	-	-0.019	-0.027	-0.051
PAR	-0.460	0.184*	0.013	0.117*	0.015	0.138*	-	-0.023	0.002
URU	-0.032	0.020	-0.005	-0.005	-0.127	-0.032	-0.000	-	-0.028
CAR	-0.015	0.064	-0.026	0.007	-0.090	-0.013	0.016	-0.017	-

Hierarchical model	Source of variation	Variancecomponents	Percentageof variation	F- statistics	P-value
One group	Among populations	0.019	0.824	F_ST = 0.008	P < 0.05
One group	Within populations	2.395	99.175	-	-
Two groups	Among groups	0.002	0.105	F_CT = 0.001	P > 0.05
	Among populations within groups	0.018	0.766	F_SC = 0.007	P < 0.05
	Within populations	2.395	99.127	-	-

ABAr	TMDd	TMDr	SFR	VEL	JEQ	PAR	URU	CAR
ABAr	-
TMDd	32.7	-
TMDr	28.4	27.3	-
SFR	29.4	23.8	27.2	-
VEL	31.0	31.9	29.0	25.2	-
JEQ	26.7	30.0	27.9	24.7	27.8	-
PAR	31.2	29.1	29.2	28.7	28.4	24.0	-
URU	35.3	29.0	32.0	31.1	32.4	31.5	30.7	-
CAR	29.7	28.4	28.2	27.6	26.9	29.3	29.8	31.5	-

Sampling	Loci
Sampling	Par66	Par69	Par71	Par80	Par83	Par85
ABAr
N	30	28	29	30	26	31
A/P	6/0	7/0	16/1	13/0	15/0	26/5
Ho	0.833	0.535	0.827	0.600	0.692	0.935
He	0.741	0.731	0.915	0.710	0.904	0.960
F _IS	-0.126	0.270	0.097	0.158	0.238	0.026
HWE	0.320	0.001*	0.044	0.077	0.016	0.717
r	-	0.278	-	-	0.335	-
TMDd
N	33	26	31	33	26	32
A/P	7/1	5/1	16/1	16/2	12/0	22/0
Ho	0.788	0.231	0.742	0.909	0.731	0.906
He	0.803	0.615	0.915	0.912	0.879	0.946
F _IS	0.020	0.629	0.192	0.003	0.171	0.043
HWE	0.388	0.000*	0.000*	0.367	0.087	0.019
r	-	0.511	0.187	-	-	-
TMDr
N	25	26	24	26	25	26
A/P	7/0	4/0	16/1	10/1	16/0	17/0
Ho	0.720	0.577	0.958	0.500	0.880	0.846
He	0.734	0.580	0.930	0.843	0.908	0.939
F _IS	0.020	0.006	-0.031	0.411	0.032	0.101
HWE	0.332	0.607	0.000*	0.000*	0.292	0.129
r	-	-	-	0.178	-	-
LSF
N	28	18	25	27	22	25
A/P	7/0	6/0	16/0	17/1	13/0	18/1
Ho	0.750	0.666	0.680	0.889	0.909	0.800
He	0.782	0.647	0.903	0.865	0.889	0.936
F _IS	0.042	-0.030	0.251	-0.028	-0.023	0.148
HWE	0.050	0.612	0.002*	0.210	0.489	0.109
r	-	-	0.431	-	-	-
PAR
N	29	31	29	31	19	28
A/P	7/0	6/0	14/0	16/1	17/1	21/2
Ho	0.724	0.677	0.620	0.774	0.947	0.786
He	0.812	0.730	0.914	0.874	0.927	0.942
F _IS	0.110	0.073	0.325	0.116	-0.022	0.168
HWE	0.215	0.656	0.000*	0.074	0.988	0.057
r	-	-	0.322	-	-	0.290

	ABAr	TMDd	TMDr	SFR	PAR
ABAr	-	0.017*	0.049*	0.040*	0.039*
TMDd	0.052	-	0.031*	0.020*	0.017*
TMDr	0.001	-0.010	-	0.018*	-0.005
SFR	0.054	0.113*	0.064	-	0.005
PAR	0.012	0.062*	-0.010	0.011	-

Structure tested	Source of variation	Variancecomponents	Percentageof variation	F- statistics	P-value
Single group	Among populations	0.083	3.187	F_ST = 0.031	P < 0.05
Single group	Within populations	2.523	96.812	-	-
Two groups	Among groups	0.010	0.383	F_CT = 0.003	P > 0.05
	Among populations within groups	0.077	2.953	F_SC = 0.029	P < 0.05
	Within populations	2.523	96.663	-	-

	ABAr	TMDd	TMDr	SFR	PAR
ABAr	-
TMDd	33.6	-
TMDr	36.2	35.2	-
SFR	39.6	37.5	38.7	-
PAR	34.8	33.5	32.6	35.9	-

location_on

Sociedade Brasileira de Ictiologia Neotropical Ichthyology, Departamento de Biologia Animal e Vegetal, CCB, Universidade Estadual de Londrina, Rodovia Celso Garcia Cid, Km 380, Cidade Universitária, 86055-900, Londrina, Paraná, Brazil, Phone +55(43)3371-5151 - Londrina - PR - Brazil
E-mail: neoichth@nupelia.uem.br

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