Variabilidade mitocondrial e morforlogica em populações naturais da mosca da bicheira, Cochliomyia hominivorax
Mariana Lucio Lyra
TESE
Português
T/UNICAMP L995v
[Mitochondrial and morphological variation populations of New World Screwworm fly, Cocchliomyia hominivorax]
Campinas, SP : [s.n.], 2008.
195 p. : il.
Orientadores: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin, Louis Bernard Larczko
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: A mosca da bicheira, Cochliomyia hominivorax, é um ectoparasita de animais de sangue quente endêmico da região Neotropical, responsável por causar graves prejuízos à pecuária. Nesta tese, diferentes aspectos da variação molecular e morfológica da espécie foram abordados com o objetivo de se...
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Resumo: A mosca da bicheira, Cochliomyia hominivorax, é um ectoparasita de animais de sangue quente endêmico da região Neotropical, responsável por causar graves prejuízos à pecuária. Nesta tese, diferentes aspectos da variação molecular e morfológica da espécie foram abordados com o objetivo de se obter um cenário mais amplo sobre a extensão e distribuição da diversidade genética em C. hominivorax. As principais contribuições da tese estão compiladas em duas partes. Uma delas trata da diversidade do DNA mitocondrial (DNAmt) da espécie e está dividida em 4 trabalhos. O primeiro (Artigo 1) trata da diversidade genética e estrutura de populações no
Uruguai; os resultados sugerem que as populações nessa localidade são panmíticas e polimórficas com relação ao DNAmt. O segundo trabalho (Artigo 2) apresenta um estudo da distribuição da diversidade mitocondrial em 34 populações de 10 diferentes países, desde o Caribe até o Uruguai. Na região do Caribe foi identificada alta estruturação populacional e baixos índices de diversidade, enquanto que na América do Sul foi identificada alta diversidade e baixa estruturação populacional. Os resultados revelaram um padrão complexo para a distribuição da diversidade genética, sugerindo que diferentes processos estão atuando na formação e manutenção do padrão observado. O terceiro trabalho desta parte trata da caracterização da
variação de tamanho da região controle do DNAmt, identificada em alguns indivíduos da espécie; essa variação se deu por repetições em série dos blocos de seqüência conservada e parece ter surgido de forma independente em cada localidade. A análise do domínio B da região controle sugere que este pode ser um potencial marcador para análise de populações, uma vez que revelou grande polimorfismo intra-específico. O quarto trabalho investiga a relação entre as amostras de diferentes regiões do Caribe e América continental por seqüenciamento do gene COII; os resultados sugerem que as populações de Cuba são bem diferenciadas e que as populações do
Caribe podem ser originadas de diferentes eventos de colonização. A outra parte das
contribuições desta tese é formada por dois trabalhos e trata da caracterização da variação morfológica da asa. O primeiro deles (Artigo 3) caracteriza a variação morfológica de asas de C.hominivorax entre sexos e localidades. Foi identificado um grande dimorfísmo sexual na espécie para tamanho e forma da asa, sugerindo a existência de diferentes pressões seletivas em cada sexo. Também foram identificadas variações entre as populações analisadas, que não estão correlacionadas com as diferenças de latitude e temperatura, sugerindo que diferentes características das localidades, dos hospedeiros ou eventos históricos podem influenciar na variação das asas. O segundo trabalho dessa parte apresenta uma comparação de morfologia da
asa entre as espécies C. hominivorax e C. macellaria. Os resultados indicam que análises de morfometria geométrica podem ser utilizadas para identificação das espécies, sendo essa abordagem uma estratégia para a rápida identificação de C. hominivorax e monitoramento de eventos de invasão desta espécie em áreas onde foi erradicada. Os resultados obtidos nos dois trabalhos dessa parte demonstram que a variação da asa é um potencial marcador para estudo de variação morfológica entre populações da mosca da bicheira e entre espécies do gênero Cochliomyia
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Uruguai; os resultados sugerem que as populações nessa localidade são panmíticas e polimórficas com relação ao DNAmt. O segundo trabalho (Artigo 2) apresenta um estudo da distribuição da diversidade mitocondrial em 34 populações de 10 diferentes países, desde o Caribe até o Uruguai. Na região do Caribe foi identificada alta estruturação populacional e baixos índices de diversidade, enquanto que na América do Sul foi identificada alta diversidade e baixa estruturação populacional. Os resultados revelaram um padrão complexo para a distribuição da diversidade genética, sugerindo que diferentes processos estão atuando na formação e manutenção do padrão observado. O terceiro trabalho desta parte trata da caracterização da
variação de tamanho da região controle do DNAmt, identificada em alguns indivíduos da espécie; essa variação se deu por repetições em série dos blocos de seqüência conservada e parece ter surgido de forma independente em cada localidade. A análise do domínio B da região controle sugere que este pode ser um potencial marcador para análise de populações, uma vez que revelou grande polimorfismo intra-específico. O quarto trabalho investiga a relação entre as amostras de diferentes regiões do Caribe e América continental por seqüenciamento do gene COII; os resultados sugerem que as populações de Cuba são bem diferenciadas e que as populações do
Caribe podem ser originadas de diferentes eventos de colonização. A outra parte das
contribuições desta tese é formada por dois trabalhos e trata da caracterização da variação morfológica da asa. O primeiro deles (Artigo 3) caracteriza a variação morfológica de asas de C.hominivorax entre sexos e localidades. Foi identificado um grande dimorfísmo sexual na espécie para tamanho e forma da asa, sugerindo a existência de diferentes pressões seletivas em cada sexo. Também foram identificadas variações entre as populações analisadas, que não estão correlacionadas com as diferenças de latitude e temperatura, sugerindo que diferentes características das localidades, dos hospedeiros ou eventos históricos podem influenciar na variação das asas. O segundo trabalho dessa parte apresenta uma comparação de morfologia da
asa entre as espécies C. hominivorax e C. macellaria. Os resultados indicam que análises de morfometria geométrica podem ser utilizadas para identificação das espécies, sendo essa abordagem uma estratégia para a rápida identificação de C. hominivorax e monitoramento de eventos de invasão desta espécie em áreas onde foi erradicada. Os resultados obtidos nos dois trabalhos dessa parte demonstram que a variação da asa é um potencial marcador para estudo de variação morfológica entre populações da mosca da bicheira e entre espécies do gênero Cochliomyia
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Abstract: The New World screwworm fly, Cochliomyia hominivorax, is an important parasitic insect pest in Neotropical region, and represents a serious threat to the livestock sector. In this thesis we analyzed different aspects of molecular and morphological variation in the species, aiming to obtain...
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Abstract: The New World screwworm fly, Cochliomyia hominivorax, is an important parasitic insect pest in Neotropical region, and represents a serious threat to the livestock sector. In this thesis we analyzed different aspects of molecular and morphological variation in the species, aiming to obtain a clear scenario about the extent and distribution of genetic diversity in C. hominivorax. The main contributions of this thesis are organized in two parts. The first one, composed of four different works, contains the results about mitochondrial DNA (mtDNA) diversity in the species. In the first work (Article 1), mtDNA was used to study the diversity and population structure of C. hominivorax in Uruguay; results indicated high mtDNA variability and suggested that in Uruguay species form a single panmitic population. In the second work (Article 2) we analyzed 34 populations of C. hominivorax in ten different countries of Caribbean and South America, encompassing almost all the current distribution of the species. Significant population structure and low variability were found in Caribbean populations; in contrast, high variability and low
differentiation was found among mainland populations. Our results showed a complex pattern of population genetic structure for the species, suggesting that different processes are acting to the shaping and maintenance of the observed patterns. The third work in this part is about the characterization of length variation in the mtDNA control region; the variation was due to the existence of tandem repetitions of conserved sequence blocks in the control region and the observations suggested that repetitions may be independent events in each locality. The analysis of variable domain revealed high intra-specific polymorphism and suggested that this region may
be a potential marker for the study of species populations. The fourth work analyses the relationship between Caribbean and mainland population; Cuban populations differs significantly from all others results suggested different colonization events for Caribbean region. The other part of this thesis consists of two works about characterization of wing variation. The first one (Article 3) provides a morphological analysis of wing variation of C. hominivorax and evaluate the potential use of this morphological character for population variation studies. We found a striking sexual dimorphism in the species for both wing size and shape and suggested that it reflects a history of different selection pressures operating on males and females. We also found
morphological variation between populations, which were not associated with latitude or temperature; these preliminary results suggested that C. hominivorax morphology might be affected by locality and/or host characteristics. The second work is about wing variation between C. hominivorax and C. macellaria, results indicated that geometric morphometric methods are useful for species identification and that this strategy could be useful in monitoring invasions events in regions where species have been previous eradicated. Results of this part indicated that wing shape and size may be a reliable marker for population analyses of New World Screwworm, and for inter-specific analyses in genus Cochliomyia.
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differentiation was found among mainland populations. Our results showed a complex pattern of population genetic structure for the species, suggesting that different processes are acting to the shaping and maintenance of the observed patterns. The third work in this part is about the characterization of length variation in the mtDNA control region; the variation was due to the existence of tandem repetitions of conserved sequence blocks in the control region and the observations suggested that repetitions may be independent events in each locality. The analysis of variable domain revealed high intra-specific polymorphism and suggested that this region may
be a potential marker for the study of species populations. The fourth work analyses the relationship between Caribbean and mainland population; Cuban populations differs significantly from all others results suggested different colonization events for Caribbean region. The other part of this thesis consists of two works about characterization of wing variation. The first one (Article 3) provides a morphological analysis of wing variation of C. hominivorax and evaluate the potential use of this morphological character for population variation studies. We found a striking sexual dimorphism in the species for both wing size and shape and suggested that it reflects a history of different selection pressures operating on males and females. We also found
morphological variation between populations, which were not associated with latitude or temperature; these preliminary results suggested that C. hominivorax morphology might be affected by locality and/or host characteristics. The second work is about wing variation between C. hominivorax and C. macellaria, results indicated that geometric morphometric methods are useful for species identification and that this strategy could be useful in monitoring invasions events in regions where species have been previous eradicated. Results of this part indicated that wing shape and size may be a reliable marker for population analyses of New World Screwworm, and for inter-specific analyses in genus Cochliomyia.
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Azeredo-Espin, Ana Maria Lima de, 1955-2022
Orientador
Klaczko, Louis Bernard, 1953-
Coorientador
Gaiesky, Vera Lucia da Silva Valente
Avaliador
Von Zuben, Claudio José
Avaliador
Freitas, André Victor Lucci, 1971-
Avaliador
Kobarg, Jörg, 1965-
Avaliador
Variabilidade mitocondrial e morforlogica em populações naturais da mosca da bicheira, Cochliomyia hominivorax
Mariana Lucio Lyra
Variabilidade mitocondrial e morforlogica em populações naturais da mosca da bicheira, Cochliomyia hominivorax
Mariana Lucio Lyra
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