Cytogenetics of populations and species of Physalaemus cuvieri group (Anura, Leiuperidae)

Orientador: Luciana Bolsoni LourençoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O gênero Physalaemus é composto por 40 espécies divididas em sete grupos: ¿albifrons¿, ¿cuvieri¿, ¿deimaticus¿, ¿gracilis¿, ¿henselii¿, ¿olfersii¿ e ¿signifer¿. Nove espécies compõem o grupo "cuvieri" e dessas apenas P. cuvieri já teve seu cariótipo descrito com detalhes, tendo apresentado expressiva variação intra e interpopulacional em relação à localização de regiões organizadoras de nucléolo (NOR). Dado que P. Cuvieri apresenta ampla distribuição geográfica e que a variação mencionada foi encontrada em populações do sul e do sudeste do Brasil, no presente trabalho ampliamos seu estudo, com a análise cromossômica de quatro populações da região nordeste, uma da região norte e uma da região sudeste do Brasil. Adicionalmente uma população da Argentina também foi estudada. Com o intuito de comparar cariotipicamente P. cuvieri com outras espécies de Physalaemus, também foram estudados os cariótipos de P. albonotatus, P. centralis, P. cuqui e P. ephippifer, pertencentes ao grupo "cuvieri", P. albifrons, espécie recentemente removida desse grupo, e P. santafecinus atualmente do grupo de P. albifrons. Todas as populações de P. cuvieri aqui estudadas apresentaram cariótipo com 2n=22 cromossomos e grande variação em relação às NORs pôde ser observada. Duas populações de P. cuvieri (Urbano Santos-MA e Crateús-CE) apresentaram as NORs nos pares 8 e 9. No par 8, a NOR, de localização intersticial, mostrou-se adjacente a uma região de heterocromatina, enquanto a NOR presente no par 9 foi coincidente com um bloco heterocromático. Na população de São Pedro da Água Branca (MA), além dos pares 8 e 9, o par 7 foi também portador de NOR. Na população de Palmeiras (BA) e Uberlândia (MG), apenas um par cromossômico (8) foi portador de NOR. Na população mineira, diferenças intra-individuais foram encontradas principalmente em relação ao tamanho da NOR. Já nas populações da Argentina, a NOR intersticialmente localizada no o par cromossômico 8 não foi encontrada. Em todos os exemplares dessas populações argentinas, o par 11 foi portador de NOR e NORs adicionais foram encontradas nos cromossomos 1, 7 ou 8 (em posição pericentromérica) em alguns indivíduos. É interessante notar que o morfo 11 dessa população argentina é muito semelhante ao cromossomo 11 encontrado na população de Santa Maria (RS) analisada anteriormente. Já na população do estado de Tocantins, NORs múltiplas foram visualizadas em pelo menos cinco cromossomos (pertencentes aos pares 1, 3, 4 e 10), padrão que difere bastante daqueles encontrados nas outras populações de P. cuvieri. Também em relação ao padrão de distribuição de bandas heterocromáticas no cariótipo, a população de Tocantins analisada difere das demais, fato que intriga e corrobora a necessidade de uma revisão taxonômica da espécie em questão. A morfologia cariotípica de P. albifrons, P. albonotatus, P. centralis, P. cuqui, P. ephippifer e P. santafecinus foi muito semelhante, principalmente em relação aos primeiros pares cromossômicos, embora em P. albonotatus e P. cuqui a ordenação de alguns pares tenha sido diferente. Todas essas espécies puderam ser diferenciadas pela localização da NOR e em P.ephippifer um interessante heteromorfismo foi observado no par 8 portador de NOR em todas as fêmeas analisadas. Não foi descartada a hipótese de tal heteromorfismo estar relacionado à determinação sexual nessa espécie, no entanto, futuros estudos são necessários para sua comprovação. Exceto no cariótipo dos indivíduos de P. cuvieri de Tocantins, nos cariótipos aqui descritos a principal (ou única) NOR foi encontrada nos últimos pares cromossômicos, alterando a morfologia desses, o que dificultou a inferência de homeologias interespecíficas e dos possíveis rearranjos que envolveram a NOR durante a diferenciação das espécies em análise. Já com o bandamento C, algumas homeologias interespecíficas foram claramente notadas. Uma banda intersticial no braço curto do par 5, outras na região pericentromérica do braço curto dos pares 3 e 7, por exemplo, foram encontradas em P. cuvieri, P. centralis e P. ephippifer, e parecem homeólogas às encontradas nos pares classificados como 3, 5 e 7 no cariótipo de P. albonotatusAbstract: The genus Physalaemus is composed by 41 species distributed in seven groups: ¿albifrons¿, ¿cuvieri¿, ¿deimaticus¿, ¿gracilis¿, ¿henselii¿, ¿olfersii¿ and ¿signifer¿. Nine species compose the group ¿cuvieri¿ but just P. cuvieri had already been karyotyped in details. Expressive intra and interpopulational variation related to the localization of the nucleolus organizer regions (NOR) was described for this species. Physalaemus cuvieri is widely geographically distributed and NOR variation was described based on populations from Southern and Southeastern Brazil. In the present work we analyzed the cytogenetic of four populations from Northeastern, one from Northern and one from Southeastern Brazil. Additionally, three Argentinian populations were also included. To cytogenetically compare P. cuvieri with other species of Physalaemus, species belonging to P. cuvieri group (i.e. P. albonotatus, P. centralis, P. cuqui and P. ephippifer), P. albifrons, recently removed from this group, and P. santafecinus, currently alocated in P. albifrons group, were also analyzed. All populations of P. cuvieri studied here showed diploid number of 22 chromosomes and high intraspecific variation was observed related to the NORs. Two populations of P. cuvieri (Urbano Santos, state of Maranhão (MA) and Crateús, state of Ceará (CE)) had pairs 8 and 9 as NOR-bearing chromosomes. In pair 8 the interstitial NOR was adjacent to C-bands whereas the NOR at the nineth pair was coincident with a heterochromatic block. In the population from São Pedro da Água Branca, state of Maranhão (MA), besides pairs 8 and 9, the seventh pair was also a NOR-bearing one. The specimens from Palmeiras, state of Bahia (BA) and Uberlândia, state of Minas Gerais (MG) showed only one NOR, which was located at pair 8. In the population from Uberlândia (MG) intraindividual differences was found related to the NOR size. In the populations from Argentina, the interstitial NOR in chromosome pair 8 was not found. In all the specimens of these Argentinean populations, pair 11 was the NOR-bearing chromosome pair and additional NORs were also found in chromosomes 1, 7 or 8 (in a pericentromeric position) in some of the individuals. The morph 11 of specimens from Argentina was very similar to the NOR-bearing eleventh pair described for specimens from Santa Maria (RS) previously analyzed. In contrast, in the population from Porto Nacional, state of Tocantins (TO), multiple NORs were visualized at least at five chromosomes (belonging to pair 1, 3, 4 and 10), a pattern that greatly differed from those found in the others populations of P. cuvieri. Also concerning the C-band distribution, the karyotype found in the population of Tocantins differed from the others. These findings are very interesting and can be useful for future taxonomic studies of this taxon. Regarding to chromosome morphology, P. albifrons, P. albonotatus, P. centralis, P. cuqui, P. ephippifer and P. santafecinus were very similar, specially for the seven first chromosome pairs, although in P. albonotatus and P. cuqui the position of some chromosome pairs was different. All the species could be differentiated by NOR localization and in P. ephippifer an interesting heteromorphism was detected in NOR bearing pair 8 of all the females. We do not discard the hypothesis that such heteromorphism could be related to sex determination in this species, but future studies are necessary to test it. Except for the karyotype of P. cuvieri from Tocantins, the karyotypes described here the principal (or only) NOR was found among the last chromosome pairs, resulting in different chromosome morphologies, what impaired interespecific inferences of homeologies and the recognition of possible rearrengements involving the NOR during the differentiation of the species analyzed. On the other hand, C-banding tecnique permitted to notice some interspecific homeologies. A band at an interstitial region in the short arm of pair 5, and pericentromeric C-bands in the short arm of pairs 3 and 7 were detected in P. cuvieri, P. centralis and P. ephippifer which seemed to be homeologous to C-bands found in pair 3, 5 and 7 of P. albonotatusMestradoBiologia CelularMestre em Biologia Celular e Estrutura