Chromosomal and molecular studies in Loricariinae with emphosis in Rineloricaria species: on evolutionary perspective

Os loricariíneos são Siluriformes altamente derivados e contabilizam cerca de 210 espécies, apresentando uma irradiação adaptativa bem sucedida, tendo representantes na Costa Rica, no Panamá e em toda a América do Sul, e ocorrendo também em ambos os lados dos Andes. Discussões taxonômicas conflituosas são encontradas sobre esta subfamília, envolvendo muitos de seus gêneros, principalmente os mais numerosos, como é o caso de Rineloricaria. O elevado número de espécies (64), a ampla distribuição geográfica e a presença de características diagnósticas válidas para todos os gêneros da subfamília, levam à discussão a proposta de uma subdivisão no gênero Rineloricaria, além de indicar as dificuldades de identificação apresentadas pelo gênero. Em relação às características citogenéticas, Loricariinae apresenta-se como uma subfamília heterogênea e diversificada, com o número diplóide variando de 2n=36 cromossomos a 2n=74 cromossomos. O gênero Rineloricaria contribui intensamente para essa variação, com números cromossômicos variando de 2n=36 a 2n=70 cromossomos. A participação de rearranjos Robertsonianos na evolução cariotípica de Rineloricaria é algo claro, mas evidências que confirmem a ordenação desses eventos não existem. No presente trabalho, técnicas citogenéticas e moleculares foram utilizadas com a finalidade de estabelecer relações evolutivas entre os integrantes da subfamília Loricariinae, em especial do gênero Rineloricaria, entender a evolução cariotípica dessa subfamília e identificar marcadores citogenéticos e moleculares úteis na identificação e descrição de espécies de Rineloricaria. Foram analisados os cromossomos de doze espécies de Loricariinae, pertencentes aos gêneros Harttia, Loricariia, Loricariichthys e Rineloricaria, coletadas na Bacia do Alto Paraná e nas drenagens do Leste brasileiro. Três regiões do genoma mitocondrial (ATPase 6 e 8, Citocromo b e Citocromo c Oxidase I) foram investigadas nessas espécies no presente trabalho. As análises filogenéticas recuperaram o gênero Rineloricaria como um grupo monofilético. Os dados citogenéticos permitiram o estabelecimento de tendências de evolução cromossômica em Loricariinae e no gênero Rineloricaria. O presente trabalho reforça a importância da utilização de diferentes abordagens na realização de estudos taxonômicos e evolutivos, sugerindo uma nova revisão do gênero Rineloricaria que leve em consideração os dados genéticos obtidos.Loricariinae are Siluriformes highly derivative and account for about 210 species, with a successful adaptive radiation and representatives can be seen in Costa Rica, Panama and throughout South America, and also occurring on both sides of the Andes. Conflicting taxonomic discussions are found on this subfamily, involving many of its genera, especially the most numerous, as Rineloricaria. The high number of species (64), the wide geographic distribution and the presence of valid diagnostic features for all genera of the subfamily, leads to a discussion of a proposed subdivision in the genus Rineloricaria, besides indicating the difficulties of identification presented by the genus. With respect to cytogenetic characteristics, Loricariinae is presented as a heterogeneous and diverse subfamily, varying diploid number of 2n = 36 chromosomes to 2n = 74 chromosomes. The genus Rineloricaria contributes strongly to this variation, with chromosome numbers ranging from 2n = 36 to 2n = 70 chromosomes. The involvement of Robertsonian rearrangements in the karyotype evolution of Rineloricaria is something unclear, but evidences that confirm the ordination of these events does not exist. In this study, cytogenetic and molecular techniques were used in order to establish evolutionary relationships among members of the subfamily Loricariinae, especially the genus Rineloricaria, and also to understand the karyotype evolution of this subfamily and to identify cytogenetic and molecular markers useful in identifying and describing species of Rineloricaria. We analyzed the chromosomes of twelve species of Loricariinae from genera Harttia, Loricariia, Loricariichthys Rineloricaria from the Upper Paraná Basin and the drainages of eastern Brazil. Three regions of the mitochondrial genome (ATPase 6 and 8, Cytochrome b and Cytochrome c Oxidase I) were investigated in these species of this study. The phylogenetic analysis recovered the genus Rineloricaria as a monophyletic group. The cytogenetic data allowed us to establish trends in chromosomal evolution in Loricariinae and in the genus Rineloricaria. The present study underscores the importance of using different approaches in carrying out taxonomic and evolutionary studies, suggesting a further revision of the genus Rineloricaria that takes into account the genetic data obtained