Nghiên cứu di truyền quần thể DNA ty thể ở các quần thể sinh sản của chim mỏ thìa hồng (Aves; Platalea ajaja) từ vùng đất ngập nước Pantanal, Brazil

Biochemical Genetics - Tập 46 - Trang 492-505 - 2008
Mateus Henrique Santos1, Iara Freitas Lopes1, Silvia Nassif Del Lama1
1Departamento de Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos, Sao Carlos, Brazil

Tóm tắt

Năm quần thể sinh sản của chim mỏ thìa hồng (Aves: Platalea ajaja) từ hai khu vực đất ngập nước của Brazil (Pantanal và các đầm Taim) đã được lấy mẫu, và miền I của vùng điều khiển DNA ty thể (483 bp) đã được giải trình tự ở 50 cá thể. Độ đa dạng haplotype trung bình (h = 0.75, s = 0.071) và độ đa dạng nucleotide trung bình (π = 0.004, s = 0.003) được đánh giá, và không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê nào được tìm thấy giữa các quần thể được nghiên cứu. Sự thiếu hụt phân hóa giữa các quần thể sinh sản được tiết lộ qua phân tích AMOVA được giải thích là hệ quả của dòng gen cao hoặc sự mở rộng gần đây. Kết quả tiêu cực có ý nghĩa của các bài kiểm tra tính trung tính (Fu's F = −23.271, P < 0.01; Tajima's D = −1.941, P < 0.01) kết hợp với hình dạng sao của cây haplotype và dữ liệu phân bố mismatch là bằng chứng ủng hộ ý tưởng rằng những quần thể này đã trải qua một đợt mở rộng nhân khẩu học gần đây trong khu vực Pantanal. Thời gian trung bình kể từ khi mở rộng ước tính là 25,773 năm, điều này phù hợp với một giai đoạn độ ẩm gia tăng xảy ra trong thời kỳ băng hà gần đây.

Từ khóa

#chim mỏ thìa hồng #DNA ty thể #quần thể sinh sản #tính đa dạng di truyền #Pantanal

Tài liệu tham khảo

American Ornithologist's Union (1998) Check-list of North American birds. 7th edn. Am Ornithol Union, Washington, DC, p 48 Amos W, Balmford A (2001) When does conservation genetics matter? Heredity 87:257–265 Aris-Brosou S, Excoffier L (1996) The impact of population expansion and mutation rate heterogeneity on DNA sequence polymorphism. Mol Biol Evol 13:494–504 Avise JC (2000) Phylogeography: history and formation of species. Harvard University Press, London, England, p 447 Ayres M, Ayres M Jr., Ayres DL, dos Santos AS (2003) BIOSTAT 3.0. Aplicações estatísticas nas áreas das ciências biológicas e médicas. Sociedade Civil Mamirauá/MCT-CNPq/Conservation International, Mamirauá, Brazil, p 290 Baker AJ, Marshall HD (1997) Mitochondrial control region sequences as tools for understanding evolution. In: Mindell DP (ed) Avian molecular evolution and systematics. Academic Press, New York USA, pp 51–82 Bouton SN, Frederick PC, Rocha CD, Barbosa dos Santos AT, Bouton TC (2005) Effects of tourist disturbance on wood stork nesting success and breeding behavior in the Brazilian pantanal. Waterbirds 28(4):487–497 Clapperton CM (1993) Nature of environmental changes in South America at the last glacial maximum. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 101:189–208 Clement M, Posada D, Crandall KA (2000) TCS: a computer program to estimate gene genealogies. Mol Ecol 9:1657–1660 Dumas JV (2000) Roseate spoonbill (Platalea ajaja). In: Poole A (ed) The birds of North America, vol. 409. Cornell Lab of Ornithology. Ithaca, USA, p 32 Excoffier L, Laval G, Schneider S (2005) Arlequin (version 3.0): an integrated software package for population genetics data analysis. Evol Bioinform Online 1:47–50 Excoffier L, Smouse PE, Quattro JM (1992) Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNA haplotypes–application to human mitochondrial–DNA restriction data. Genetics 131:479–491 Florida Fish and Wildlife Conservation Commission (2004). Florida's endangered species, threatened species, and species of special concern. Assessed in June 28, 2007 at: http://myfwc.com/imperiledspecies/pdf/Endangered-Threatened-Special-Concern-2004.pdf Fu YX (1997). Statistical tests of neutrality of mutation against population growth, hitchhiking and background selection. Genetics 147:915–925 Fu YX, Li WH (1993) Statistical tests of neutrality of mutations. Genetics 113:693–709 Gottelli D, Marino J, Sillero-Zubiri C, Funk S (2004) The effect of the last glacial age on speciation and population genetic structure of the endangered Ethiopian Wolf (Canis simensis). Mol Ecol 13:2275–2286 Hall TA. (1999) BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl Acids Symp Ser 41:95–98 Junk WJ, Brown M, Campbell IC, Finlayson M, Gopal B, Ramberg L, Warner BG (2006) The comparative biodiversity of seven globally important wetlands: a synthesis. Aquat Sci 68:400–414 Kvist L, Ruokonen M, Lumme J, Orell M (1998) Mitochondrial control region polymorphism reveal high amount of gene flow in Fennoscandian willow tits (Parus montanus borealis). Hereditas 128:133–143 Ledru MP, Rousseaub DD, Cruz Jr FW, Riccominia C, Karmanna I, Martinc L (2005) Paleoclimate changes during the last 100,000 yr from a record in the Brazilian Atlantic rainforest region and interhemispheric comparison. Quaternary Res 64:444–450 Lopes, IF (2006) Variabilidade genética em populações de Jabiru mycteria (Lichtenstein, 1819) e Mycteria americana (Linneaus, 1758) (Aves Ciconiidae): fluxo gênico e filogeografia. PhD Thesis, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, Brazil Lopes IF, Brito RA, Henrique-Silva F, Del Lama SN (2006) Demographic history of Wood stork (Mycteria americana) Brazilian Pantanal colonies revealed by mitochondrial DNA. Genet Mol Biol 29:241–250 Luikart G, Allendorf FW, Cornuet JM, Sherwin WB (1998) Distortion of allele frequency distributions provides a test for recent population bottlenecks. J Hered 89:238–247 Márquez A, Maldonado JE, González S, Beccaceci MD, Garcia JE, Duarte JMB (2006) Phylogeography and Pleistocene demographic history of the endangered marsh deer (Blastocerus dichotomus) from the Rıo de la Plata Basin. Conserv Genet 7:563–575 McGinnis S, Madden TL (2004) BLAST: at the core of a powerful and diverse set of sequence analysis tools. Nucleic Acids Res 32:20–25 Miño CI, Del Lama SN (2007) Genetic structure in Brazilian breeding colonies of the Roseate spoonbill (Platalea ajaja, Aves: Threskiornithidae). Genet Mol Res 6:238–247 Moum T, Árnason E (2001) Genetic diversity and population history of two related seabird species based on mitochondrial DNA control region sequences. Mol Ecol 10:2463–2478 Nei M (1987) Molecular evolutionary genetics. Columbia University Press, New York, p 512 Pearce JM, Talbot SL, Petersen MR, Rearick JR (2005) Limited genetic differentiation among breeding, molting, and wintering groups of the threatened Steller's eider: the role of historic and contemporary factors. Conserv Genet 6(5):743–757 Posada D, Crandall K, Templeton AR (2000) GeoDis: a program for the cladistic nested analysis of the geographical distribution of genetic haplotypes. Mol Ecol 9:487–488 Powell, GVN, Bjork, RD (1990) Relationship betweens hydrologic conditions and quality and quantity of foraging habitat for Roseate spoonbills and other wading birds in the C-111 Basin. South Florida Res. Center. Everglades Natl. Park, Natl. Park Serv., Second Annual Rep., Homestead, Florida, USA Powell GVN, Bjork RD, Ogden JC, Paul RT, Powell AH, Robertson WB Jr (1989) Population trends in some Florida Bay wading birds. Wilson Bull 101(3):436–457 Quinn TW (1992) The genetic legacy of mother goose–phylogeographic patterns of lesser snow goose Chen caerulescens caerulescens maternal lineages. Mol Ecol 1:105–117 Rocha CD, Del Lama SN, Regitano LA (2004) Lack of genetic structuring among tropical Brazilian Wood Stork populations and low genetic differentiation from North American population. Biotropica 36:248-258 Rogers AR, Harpending H (1992) Population growth makes waves in the distribution of pairwise genetic differences. Mol Biol Evol 9:552–569 Rozas J, Sánchez-DelBarrio JC, Messeguer X., Rozas R. (2003) DnaSP, DNA polymorphism analyses by the coalescent and other methods. Bioinformatics 19(18):2496–2497 Salgado-Labouriau ML, Barberi M, Ferraz-Vicentini PMG (1997) Late quaternary vegetational and climatic changes in cerrado and palm swamp from Central Brazil. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 128:215–226 Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T (1989) Analysis and cloning of eukaryotic genomic DNA. In: Ford N, Nolan C, Ferguson M (eds) Molecular clonning. Cold Spring Harbour Laboratory Press, New York, USA, pp 9.16–9.19 Sawyer GM, Benjamin RC (2006) Isolation and characterization of microsatellite loci for parentage assessment in captive populations of Roseate spoonbill (Ajaia ajaja) Mol Ecol Notes 6:677–679 Schneider SD, Excoffier L (1999) Estimation of demographic parameters for distribution of pairwise differences when the mutation rates vary among sites: application to human mitochondrial DNA. Genetics 152:1079–1089 Sick, H (1997) Ornitologia brasileira. Edição resista e ampliada por Pacheco, JF. In: Pacheco JF (ed) Nova Fronteira, Rio de Janeiro, Brazil, p 862 Slatkin M, Hudson RR (1991) Pairwise comparisons of mitochondrial DNA sequences in stable and exponentially growing populations. Genetics 123:603–613 Spielman D, Brook BW, Frankham R (2004) Most species are not driven to extinction before genetic factors impact them. Proc Natl Acad Sci USA 101(42):15261–15264 Tajima F (1989) Statistical method for testing neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism. Genetics 123:585–595 Templeton AR, Routman E, Phillips CA (1995) Separating population structure from population history: a cladistic analysis of the geographical distribution of mitochondrial DNA haplotypes in the tiger salamander, Ambystoma tigrinun. Genetics 140:767–782 Yamashita C, Valle MP (1990) Sobre ninhais de aves do Pantanal do município de Poconé, Mato Grosso, Brasil. Vida Silvestre Neotropical 2:59–63 Yeung CKL, Yao CT, Hsu YC, Wang JP, Li SH (2006) Assessment of the historical population size of an endangered bird, the black-faced spoonbill (Platalea minor) by analysis of mitochondrial DNA diversity. Anim Conserv 9:1–10 Zar J (1996) Biostatistical analysis. 4th edn. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, p 663