Genetic variability in populations of Utetheisa ornatrix (Lepidoptera: Arctiidae)

Orientador: Vera Nisaka SolferiniDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A estrutura genética de uma espécie é determinada pelo balanço entre deriva genética, fluxo gênico e seleção natural, que são processos fortemente influenciados pela demografia e distribuição espacial das populações. Utetheisa ornatrix é uma mariposa da família Arctiidae muito conhecida por seus mecanismos de defesa e sistema de acasalamento, mas a estrutura genética de suas populações é pouco estudada. Este trabalho investigou a estrutura genética de Utetheisa ornatrix de populações coletadas no Estado de São Paulo com base em três locos de DNA de microssatélite. Foram analisados os genótipos de 203 indivíduos de 10 populações. Os resultados encontrados mostram populações com grande deficiência de heterozigotos, baixa estruturação genética e ausência de correlação entre distância geográfica e diferenças genéticas. Tais resultados indicam que mesmo sendo uma espécie cuja fêmea apresenta comportamento promíscuo, essa promiscuidade não reflete em diminuição da endogamia. Possivelmente a deficiência de heterozigotos se deve ao fato da fêmea não evitar acasalamento com machos aparentados, ser fecundada pelo esperma de poucos machos e haver forte seleção sexual na espécie, o que pode formar subgrupos dentro de uma população. A deficiência de heterozigotos também pode ser devido à dinâmica populacional da espécie: populações estão sujeitas à constantes diminuições de populações e fluxo gênico, o que pode resultar em populações formadas por subgrupos de indivíduos oriundos de diferentes manchas de plantas-hospedeiras, logo a freqüência de heterozigotos não corresponde as freqüências alélicas encontradas. A baixa estruturação genética e ausência de correlação entre distância geográfica e diferenças genéticas indicam que U. ornatrix é uma espécie com alta capacidade de dispersão, o que é conflitante com a elevada endogamia encontrada. Os resultados revelam questões que podem ser respondidas em 2 trabalhos posteriores que estudem a dinâmica populacional e a variabilidade genética de cada população ao longo do tempo. Outra questão levantada é se a espécie hospedeira de Crotalaria em que o indivíduo nasce influencia na escolha de parceiros para acasalamento, visto que duas das três populações que mais contribuíram para o nível de estrutura genética encontrado estavam em locais onde haviam espécies diferentes de planta hospedeira.Abstract: The genetic structure of a species is determined by the balance between genetic drift, gene flow and natural selection processes that are strongly influenced by demography and spatial distribution of population. Utetheisa ornatrix is a moth of the Arctiidae family well known for their defense mechanisms and mating system, but the genetic structure of their populations is little studied. This study investigated the genetic structure of Utetheisa ornatrix populations collected in the State of São Paulo, Brazil, based on three microsatellite loci. We analyzed the genotypes of 203 individuals from 10 populations. The results show populations with high inbreeding, low genetic structure and no correlation between geographic distance and genetic differences. These results indicate that even as a species whose female has promiscuous behavior, promiscuity does not reduce inbreeding. Possibly the heterozygote deficiency is due to the fact that females did not avoid mating with related males, are fertilized by sperm from few males, and sexual selection is very strong in this species, which can form subgroups within a population. The heterozygote deficiency may also be due to its population dynamics: populations are subject to constant reductions and gene flow, which can result in populations composed of subgroups of individuals from different patches of host plants, so the frequency of heterozygotes does not match the allele frequencies found. The low genetic structure and lack of correlation between geographic distance and genetic differences indicate that U. ornatrix is a species with high dispersal ability, which is conflicting with the high inbreeding found. The results show questions that can be answered in further studies to examine the population dynamics and genetic variability of each population over time. Another question is if the host species of Crotalaria in which the individual was born influences the choice of mating partners, because two of the three 4 populations that most contributed to the level of genetic structure were found in locals with presence of different species of host plant.MestradoEcologiaMestre em Ecologi