Genetic structuring of Salminus hilarii Valenciennes, 1850 (Teleostei: Characiformes) in the rio Paraná basin as revealed by microsatellite and mitochondrial DNA markers

Abstract

Genetic variation of Salminus hilarii was assessed by screening microsatellite loci and mitochondrial D-loop DNA across four sampling in the upper rio Paraná basin of Brazil. Genetic diversity -measured as mean expected heterozygosity (0.904) and mean number of alleles across populations (13.7) -was reasonably high. Differentiation of microsatellite allele frequencies among populations was shown to be low but significant by AMOVA Φ ST (0.0192), and high by D EST (0.185). D-loop variation was high, with haplotypic diversity of 0.950 and nucleotide diversity of 0.011. Mitochondrial DNA-based estimates for population differentiation were high, with an overall Φ ST of 0.173. The results of tests of nuclear and mitochondrial variation yielded no unequivocal inference of historical demographic bottleneck or expansion. Genetic differentiation observed among S. hilarii populations in the rio Grande may be caused by a combination of historical differentiation and recent gene-flow disruption caused by the dams followed by reproduction of isolated spawning assemblages in mid-sized tributaries of the respective reservoirs. We present spatially more intensive sampling of S. hilarii populations across the rio Paraná basin in order to more effectively distinguish between historical and contemporary differentiation.A variabilidade genética de Salminus hilarii foi avaliada por lócus microssatélites e sequências D-Loop do DNA mitocondrial em quatro populações da região da bacia do Alto Paraná. A diversidade genética -medida pela heterozigosidade média (0,904) e número de alelos médios das populações (13,7) -foi razoavelmente alta. A diferenciação das frequências alélicas entre as populações foi baixa, mas significativa pela AMOVA Φ ST (0,0192), e alta pelo D EST (0,185). A variação mitocondrial foi alta com uma diversidade haplotípica de 0,950 e uma diversidade nucleotídica de 0,011. Estimativas de diferenciação populacional baseadas no DNA mitocondrial foram altas, com um valor global de Φ ST de 0,173. Os resultados dos testes da variação nuclear e mitocondrial demonstram nenhuma inequívoca inferência histórica de contração e expansão demográfica. A diferenciação genética observada entre as populações de S. hilarii no rio Grande pode ter sido causada pela combinação de diferenciação histórica e interrupção recente do fluxo gênico causada pela construção de barragens seguida por um isolamento reprodutivo de populações em tributários de médio porte dos respectivos reservatórios. Nós apresentamos uma amostragem mais ampla e intensiva de populações de S. hilarii ao longo da bacia do alto rio Paraná para se efetivamente distinguir se a diferenciação genética das populações encontrada é histórica ou contemporânea.