The use of PCR-RFLP to genetically distinguish the morphologically close species: Ceriodaphnia dubia Richard, 1894 and Ceriodaphnia silvestrii Daday, 1902 (Crustacea Cladocera)

Abstract

The cladocerans are important components of planktonic and benthic freshwater and good indicators of the trophic state of water bodies. The morphological taxonomy of many species of Cladocera is considered complex with minor differences separating some species. Nowadays, molecular techniques provide a powerful tool to identify and classify different taxonomical levels, using mainly ribosomal RNA genes (rRNA) as molecular markers. In the present work we performed PCR-RFLP to separate Ceriodaphnia dubia, an exotic species in Brazil and the native species Ceriodaphnia silvestrii, widely distributed in Brazilian freshwater. The RFLP analysis of the ITS1-5.8S-ITS2 region of rRNA genes showed to be different between C. dubia and C. silvestrii when using enzymes EcoRI, ApaI and SalI. Thus, the ITS1-5.8S-ITS2 region proved to be a useful molecular marker to differentiate the studied Ceriodaphnia species, which makes the task easier of telling apart species that are morphologically very similar. Also, this methodology might be interesting in determining the distribution of the exotic species C. dubia in Brazilian freshwaters, particularly in cases when C. dubia occurs in the absence of C. silvestrii, a particularly difficult task for ecologists who are not taxonomy specialists.Keywords: molecular markers, Cladocera, exotic species, DNA extraction, spacer regions.Utilização do PCR-RFLP para diferenciar geneticamente as espécies Ceriodaphnia dubia Richard, 1894 e Ceriodaphnia silvestrii Daday, 1902 (Crustacea Cladocera) ResumoOs cladóceros são considerados importantes componentes de comunidades bentônicas e planctônicas de água doce e bons indicadores do estado trófico da água. A taxonomia morfológica de muitas espécies de Cladocera é considerada complexa com pequenas diferenças que separam algumas espécies. Atualmente, as técnicas moleculares são consideradas uma ferramenta importante para identificar e classificar diferentes níveis taxonômicos, com a utilização, principalmente, de genes de rRNA como marcadores moleculares. No presente trabalho foi utilizada PCR-RFLP para diferenciar geneticamente Ceriodaphnia dubia, uma espécie exótica no Brasil, e a espécie nativa Ceriodaphnia silvestrii, amplamente distribuída em corpos d'água brasileiros. A análise por RFLP da região ITS1-5.8S-ITS2 dos genes de rRNA mostrou diferenças entre C. dubia e C. silvestrii para os sítios das enzimas de restrição EcoRI, ApaI e SalI. Dessa forma, a região ITS1-5.8S-ITS2 mostrou-se um marcador molecular útil para diferenciar as espécies de Ceriodaphnia estudadas, o que facilita a separação de espécies muito similares morfologicamente. Também, os resultados apresentados parecem ser interessantes na determinação da distribuição da espécie exótica C. dubia em corpos d'água brasileiros, principalmente nos casos onde C. dubia ocorre na ausência de C. silvestrii, uma tarefa difícil para ecologistas não especialistas em taxonomia.Palavras-chave: marcadores moleculares, Cladocera, espécies exóticas, extração de DNA, regiões espaçadoras. Abreu, M...

Checklist dos Rotifera (Animalia) do Estado de Mato Grosso do Sul, Brasil

“…Silva & Matsumura-Tundisi (2005) sugeriram marcadores moleculares, ITS2 (Espaço transcrito interno 2) para Copepoda como auxílio a taxonomia tradicional. Esta abordagem pode ser também útil para os cladóceros (Abreu et al, 2010). Em relação aos rotíferos, estudos desta categoria demonstraram que existem espécies crípticas em várias morfoespécies, como, por exemplo, Brachionus calyciflorus (Gilbert & Walsh, 2005).…”

Notes on the ecology and distribution of a water flea complex (Anomopoda, Daphniidae) revealed by new DNA barcodes in the Iberian Peninsula

“…Nowadays, the genus Ceriodaphnia is considered to contain 12 valid species but the number of species of doubtful identification that require further investigations (‘ species inquirenda ’) is almost twice (Kotov, 2013). The high number of species inquirenda has boosted in recent years molecular studies using DNA barcodes not only to find cryptic species but also to establish an accurate phylogenetic relationship between the known members of the group (Abreu et al, 2010; Alonso et al, 2021; de Waard et al, 2006; Deng et al, 2022; Jeffery et al, 2011; Sharma et al, 2014; Sharma & Kotov, 2013). However, the phylogenetic tree of Ceriodaphnia is still unresolved as well as the number of taxa within the genus.…”

Avaliação dos efeitos tóxicos do tratamento de efluente doméstico por reator de leito fluidificado enriquecido com o anti-inflamatório diclofenaco em invertebrados aquáticos

“…A espécie C. silvestrii foi primeiramente descrita pelo pesquisador Daday em 1902, é uma espécie de fácil diferenciação entre as demais espécies da mesma família devido a estrutura cervical acentuada, olhos ocupando quase toda a parte anterior da cabeça e uma garra com um pecten (FONSECA; ROCHA, 2004), um exemplar apresentado por Abreu et al (2010) pode ser observado na Figura 1.…”

“…Ceriodaphnia silvestrii apresenta larga distribuição geográfica ao longo da América Figura 1 -Representação microscópica de C. silvestrii Fonte: Abreu et al (2010) do Sul, encontrada facilmente em ambientes com maior concentração de matéria orgânica, grande abundância, facilidade no cultivo, curto ciclo de vida, em torno de 29 dias, e rápida e numerosa reprodução assexuada, formando clones com baixa diferenciação genética (FONSECA; ROCHA, 2004) que são dependentes de fatores como a disponibilidade de alimento e parâmetros físico-químicos do ambiente (ROSE;WARNE;LIM, 2000). As duas últimas características conferem a esse organismo a possibilidade de obtenção de respostas em testes de toxicidade crônica em menor tempo, se comparado a outros indivíduos da família Daphnidae, como a cladocera Daphnia magna (BRENNAN et al, 2006; ABNT -ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2017)).…”