Microsatellite analysis of pacu broodstocks used in the stocking program of Paranapanema River, Brazil

Monitoring the genetic diversity has fundamental importance for fish stocking programs. This experiment aims to evaluate the genetic diversity in two hatchery stations (A and B) with pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) in Andirá, state of Paraná, Brazil used in stocking programs of Paranapanema River. Six microsatellite loci were amplified using DNA extracted from 60 fin-clipping samples. The broodstock B had the average number of alleles and the mean heterozygosity (alleles: 3.7 and H O: 0.628) higher than the broodstock A (alleles: 3.5 and H O: 0.600). Alleles with low frequency levels were observed in the both broodstocks. The positive coefficients of endogamy in the locus Pme2 (broodstock A: F IS = 0.30 and broodstock B: F IS = 0.20), Pme5 (broodstock B: F IS = 0.15), Pme14 (broodstock A: F IS = 0.07) and Pme28 (broodstock A: F IS = 0.24 and broodstock B: F IS = 0.20) indicated deficiency of heterozygotes. Presence of null allele in the locus Pme2 was detected. The negative estimates in loci Pme4 (broodstock A: F IS = - 0.43 and broodstock B: F IS = - 0.37), Pme5 (broodstock A: F IS= - 0.11), Pme14 (broodstock B: F IS= - 0.15) and Pme32 (broodstock A: F IS = - 0.93 and broodstock B: F IS = - 0.60) were indicating the excess of heterozygotes. Evidence of linkage disequilibrium and lower allelic richness was found only in the broodstock A. Nei's gene diversity was high in both broodstocks. The genetic distance (0.085) and identity (0.918) showed similarity between broodstocks, which reflects a possible common origin. 6.05% of the total genetic variance was due to differences among broodstocks. Recent bottleneck effect in two broodstocks was observed. The results indicated a higher genetic diversity in the two broodstocks and they presented low genetic difference. This was caused by the reproductive management in both hatchery stations, reduction of population size and genetic exchange between the hatchery stations.O monitoramento da diversidade genética é fundamental em um programa de repovoamento. Avaliouse a diversidade genética de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) em duas estações de piscicultura em Andirá -Paraná, Brasil, utilizadas no programa de repovoamento do Rio Paranapanema. Foram amplificados seis loci microssatélite para avaliar 60 amostras de nadadeira. O estoque de reprodutores B apresentou maior número de alelos e heterozigose (alelos: 22 e H O: 0,628) que o estoque de reprodutores A (alelos: 21 e H O: 0,600). Alelos com baixos níveis de frequência foram observados nos dois estoques. Os coeficientes positivos de endogamia no locus Pme2 (estoque A: F IS = 0,30 e estoque B: F IS = 0,20), Pme5 (estoque B: F IS = 0,15), Pme14 (estoque A: F IS = 0,07) e Pme28 (estoque A: F IS = 0,24 e estoque B: F IS = 0,20), indicaram deficiência de heterozigotos. Foi detectada a presença de um alelo nulo no lócus Pme2. As estimativas negativas nos loci Pme4 (estoque A: F IS = -0,43 e estoque B: F IS= -0,37), Pme5 (estoque A: F IS = - 0,11), Pme14 (estoque B: F IS = - 0,15) e Pme32 (estoque A: F IS = - 0,93 e estoque B: F IS = - 0,60) foram indicativas de excesso de heterozigotos. Foi evidenciado desequilíbrio de ligação e riqueza alélica baixa só no estoque A. A diversidade genética de Nei foi alta nos dois estoques. A distância (0,085) e identidade (0,918) genética mostraram similaridade entre os estoques, o qual reflete uma possível origem comum. 6,05% da variância genética total foi devida a diferenças entre os estoques. Foi observado um recente efeito gargalo nos dois estoques. Os resultados indicaram uma alta diversidade genética nos estoques de reprodutores e baixa diferenciação genética entre eles, o que foi causado pelo manejo reprodutivo das pisciculturas, redução do tamanho populacional e intercâmbio genético entre as pisciculturas

Microsatellite analysis of the parental contribution of Piaractus mesopotamicus to the production of offspring in the semi-natural system of reproduction

The objective of this study was to evaluate the genetic diversity and the parental contribution of Piaractus mesopotamicus in the production of offspring in the semi-natural system of reproduction. Twenty parental fishes (eleven males and nine females) and the total of 100 larvae were evaluated by microsatellite marker. The parents and offspring had thirty-one alleles and heterozygosity of 0.550 and 0.563, respectively. The females were fertilised by two up to six males while the males fertilised three up to five females. The contribution of the females and males to the offspring were 66.6 and 58%, respectively. Such results indicated no loss in the genetic variability in the offspring, and the parents had multiple paternity and reasonable contribution to the offspring production.<br>O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética e a contribuição parental de Piaractus mesopotamicus na produção de descendência no sistema seminatural de reprodução. Vinte peixes parentais (onze machos e nove fêmeas) e o total de 100 larvas foram avaliados por meio do marcador microssátelite. Os parentais e a progênie tiveram trinta e um alelos e heterozigosidade de 0,550 e 0,563, respectivamente. As fêmeas foram fertilizadas por dois até seis machos enquanto machos fertilizaram três até cinco fêmeas. A contribuição de fêmeas e machos para a descendência seja 66,6 e 58,0%, respectivamente. Tais resultados não indicam diminuição da variabilidade genética na progênie e os parentais apresentaram paternidade múltipla e razoável contribuição à produção de descendência