Conservation of Brycon orbignyanus natural populations and stocks for their reproductive, genetic, environmental sustainability: A model for species threatened with extinction

Several ecological and climatic factors, especially those related to human activities, have been contributing to the disappearance of natural populations of piracanjuba (Brycon orbignyanus). Due to the importance of these fish to the ecosystems in which they are located and their qualities of fast growth and ability to adapt to controlled environments, producers have expressed increased interest in recent years in using this species, with particular aims of increasing production, and participation in conservation programs. In this study, strategies for the sustainable management of B. orbignyanus are idealized and discussed, with the goals of perfecting the reproductive, genetic, environmental and sanitary management of this species and suggestions for improving monitoring stocks maintained in captivity and natural populations. These strategies can be used as models for other migratory species threatened with extinction.Diversos factores ecológicos y climáticos y especialmente aquellos relacionados con acciones humanas, han llevado a la desaparición de poblaciones naturales de piracanjuba (Brycon orbignyanus). Por la importancia en los ecosistemas en los cuales está ubicada y por sus cualidades de crecimiento rápido y adecuada adaptación a ambientes controlados, en los últimos años el interés de los productores en la utilización de esa especie ha aumentado, con el objetivo de la producción, la mejora económica y la participación en programas de conservación. Con el objetivo de perfeccionar el manejo e monitoreo reproductivo, genético, ambiental y de sanidad de lotes mantenidos en cautiverio y de poblaciones naturales de B. orbignyanus, estrategias de manejo sustentable de esa especie son idealizados y discutidos, pudiendo ser usados como modelo para otras especies migratorias amenazadas de extinción

Caracterización genética de lotes de "Brycon orbignyanus" utilizados en programas de repoblamiento

Objetivo. Caracterizar geneticamente dos lotes y una progenie de Brycon orbignyanus destinados para programas de repoblamiento, utilizando la tecnica molecular de RAPD (Random amplified polymorphic DNA). Materiales y metodos. Se analizaron 58 reproductores originarios de dos piscicolas ubicadas en las ciudades de Castillo (A:30 individuos) y Porto Ferreira (C:28 individuos), mantenidos en cautiverio hace seis anos en la estacion de acuicultura e hidrologia de la Duke Energy Internacional (Geracao Paranapanema) (Sao Paulo-Brasil). Treinta larvas de la progenie del lote A (B) tambien se analizaron. Resultados. Los 14 primers usados produjeron 87 fragmentos de los cuales 70.11% fueron polimorficos. Fueron observadas diferencias (p.0.05) en la frecuencia de 31 fragmentos, con tres exclusivos para el lote A. Los valores de divergencia, distancia e identidad genetica mostraron que la diversidad genetica del lote A fue mantenida en la progenie y que existe una baja diferenciacion entre los lotes de reproductores. El analisis de variancia molecular mostro que la mayor parte de la variacion esta dentro de cada lote (87.45%) y no entre ellos (12.55%). Este resultado se corroboro con los valores de FST (0.125) y con el dendrograma, que indicaron una moderada diferenciacion genetica, sin la formacion de agrupamientos. Conclusiones. La diversidad genetica fue preservada en la progenie debido al manejo eficiente de la reproduccion. No hubo una diferenciacion genetica entre los lotes de reproductores, debido posiblemente a que el origen natural de ambos fue el rio Parana.Objective. To genetically characterize two Brycon orbignyanus stocks and one progeny intended for restocking programs using the molecular technique RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Materials and methods. Fifty eight broodstocks native to two fish farms in the cities of Castilho (A:30 individuals) and Porto Ferreira (C:28 individuals) were analyzed. The fish had been maintained for six years in captivity in the aquaculture and hydrology station of Duke Energy International (Geracao Paranapanema. Sao Paulo - Brazil); thirty larvae of progeny from the stock A (B) were also analyzed. Results. The fourteen primers used produced 87 fragments of which 70.11% were polymorphic. Differences were observed (p.0.05) in the frequency of 31 fragments, with three exclusive from stock A. The values for divergence, distance and genetic identity showed that genetic diversity of stock A was maintained in progeny and that a low differentiation exists among reproductive stocks. Analysis of Molecular variance showed that most of the variation is inside each stock (87.45%) and not between them (12.55%). This result was corroborated with FST (0.125) values and with the dendrogram indicating a moderate genetic differentiation, without cluster formation. Conclusions. Genetic variability was maintained in progeny, possibly because both were native to the Parana rive

Caracterización genética de lotes de peces usados en programas de repoblamiento y su importancia en la conservación genética en la piscicultura

In the last decades it has been verified the decrease and extinction of fish several species mainly to impacts generated by human actions. Stocking programs are being used as conservation methods of the ichthyofauna. However, without a correct genetic and reproductive orientation of the stocks used in these programs, natural fish populations and the ecosystem can be affected. The objective of the following study was to determine the genetic variability of six fish stocks used in stocking programs, by means of the RAPD molecular marker. There were analyzed 180 juveniles of three fish species ( Prochilodus lineatus , Piaractus mesopotamicus , and Leporinus elongatus ) from three fish farms, located in the Rolândia, Andirá, and Palotina cities in Paraná state, Brazil. The genetic variability values estimated by the percentage of polymorphic fragments and by the Shannon diversity index showed a high genetic variability between the P. lineatus and L. elongatus stocks, due possibly to the founder effect and the reproductive management adopted in each fish farm. It was determined that low genetic differentiation existed among the P. mesopotamicus stocks. The results of this study facilitated the correct reproductive and genetic management of the stocks of each fish farm and the objective orientation of stocking programs, allowing the conservation of the genetic variability, factor of great importance in captivity environments.En las últimas décadas se ha verificado la desaparición de varias especies de peces debido principalmente a impactos generados por acciones humanas. Programas de repoblamiento vienen siendo cada vez más usados como métodos de conservación de la ictiofauna. Sin embargo, sin una correcta orientación genética y reproductiva de los lotes utilizados en estos programas, poblaciones naturales de peces y el ecosistema pueden ser afectados. El objetivo del siguiente estudio fue determinar la variabilidad genética de seis lotes de peces usados en programas de repoblamiento, mediante el marcador molecular RAPD. Se analizaron 180 alevines de tres especies de peces ( Leporinus elongatus , Piaractus mesopotamicus y Prochilodus lineatus ) en tres estaciones piscícolas, ubicadas en las ciudades de Rolândia, Andirá y Palotina en el estado de Paraná, Brasil. Los valores de variabilidad genética estimados por el porcentaje de fragmentos polimórficos y por el índice de diversidad de Shannon mostraron una alta variabilidad genética entre los lotes de L. elongatus y P. lineatus, debido posiblemente al efecto fundador y al manejo reproductivo adoptado en cada piscícola. Se determinó que existió baja diferenciación genética entre los lotes de P. mesopotamicus. Los resultados de este estudio posibilitaran el correcto manejo reproductivo y genético de los lotes de cada piscícola y la orientación objetiva de programas de repoblamiento, permitiendo la conservación de la variabilidad genética, factor de gran importancia en ambientes en cautiverio

Genetic variability of broodstocks of restocking programs in Brazil

Objective. The aim of this study was evaluate the genetic diversity of the following broodstocks: piapara (Leporinus elongatus), dourado (Salminus brasiliensis), jundiá (Rhamdia quelen) and cachara (Pseudoplatystoma fasciatum) already useful for restocking programs in the Paranapanema, Iguaçu and Paraná Brazilian Rivers. Materials and methods. Samples from the caudal fin of 122 fish were analyzed. DNA was extracted by NaCl protocol. PCR products were separated by a horizontal agarose gel electrophoresis. The fragments were visualized by staining with ethidium bromide. Results. The amplification of 25 primers generated different fragments in studied species that allowed characterizing 440 fragments of 100-2900 bp. High percentage of polymorphic fragments (66.67 to 86.29), Shannon index (0.365 to 0.486) and genetic diversity of Nei (0.248 to 0.331) were detected. Conclusions. The level of genetic variability in the broodstocks was adequate for allowing their use in restocking programs in the studied Rivers. However, periodical monitoring studies of genetic variability in these stocks, the mating system, reproductive system and general management must be made to guarantee the preservation of wild populations.Objetivo. El objetivo de este estudio fue evaluar la diversidad genética de los siguientes lotes de reproductores: piapara (Leporinus elongatus), dourado (Salminus brasiliensis), jundiá (Rhamdia quelen) y cachara (Pseudoplatystoma fasciatum) utilizados para programas de repoblación en los ríos brasileños Paranapanema, Iguaçu y Paraná. Materiales y métodos. Muestras de aleta caudal de 122 peces fueron analizadas. El ADN fue extraído por el protocolo de NaCl. Los productos de PCR fueron separados por electroforesis horizontal en gel de agarosa. Los fragmentos fueron visualizados por marcación con bromuro de etidio. Resultados. La amplificación de los 25 iniciadores produjo diferentes fragmentos en las especies estudiadas que permitieron caracterizar 440 fragmentos de 100 a 2900 pb. Fueron detectados un alto porcentaje de fragmentos polimórficos (66.67 a 86.29), de índice de Shannon (0.365 a 0.486) y de diversidad genética de Nei (0.248 a 0.331). Conclusiones. El nivel de variabilidad genética en los lotes de reproductores fue adecuado para su utilización en programas de repoblación en los ríos estudiados. Sin embargo, estudios de monitoreo periódico de la variabilidad genética en esos lotes, del sistema de cruzamiento, del sistema reproductivo y del manejo general deben ser realizados para garantizar la preservación de las populaciones naturales

Caracterización genética de tres líneas de tilapia del nilo (oreochromis niloticus)

The aim of this study was to analyze the genetic diversity of three Nile tilapia (Oreochromis niloticus) strains, through the RAPD markers. Ninety adult individuals (30 of each strain) of two fish farms stations located in the Maringá (Bouaké - B and GIFT - G strains) and Guaíra (Chitralada - C strain) cities, in the Paraná State (Brazil) were analyzed. The 13 selected primers yielded 72 fragments of which 60 (83.3%) were polymorphic. Differences (p<0.05) in the frequency of 33 fragments were observed, with 14 eliminated. The genetic variability results estimated by the percentage of polymorphic fragments and for the genetic diversity of Shannon index indicated a high intra-populational genetic variability. According with the AMOVA, most of the variation is within each strain. This result was corroborated with the FST values that showed a moderate genetic differentiation. It was also verified that C and G were the strains but similar genetically and that B and G presented less genes in common. The results of this study facilitated the correct reproductive and genetic management of these fish strains.El objetivo de este estudio fue analizar la diversidad genética de tres líneas de tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), mediante marcadores RAPDs. Se analizaron 90 individuos adultos (30 de cada línea) de dos piscifactorías ubicadas en las ciudades de Maringá (líneas Bouaké - B y GIFT - G) y Guaíra (línea Chitralada - C), en el Estado del Paraná (Brasil). Los 13 oligonucleótidos seleccio- nados produjeron 72 fragmentos de los cuales 60 (83,3%) fueron polimórficos. Fueron observadas diferencias (p<0,05) en la frecuencia de 33 frag- mentos, con 14 excluidos. Los resultados de variabilidad genética estimados por el porcentaje de fragmentos polimórficos y por el índice de diversidad genética de Shannon indicaron una alta variabilidad genética intra-poblacional. De acuer- do con el AMOVA, la mayor parte de la variación está dentro de cada línea. Este resultado se corroboró con los valores de FST, que mostraron una moderada diferenciación genética. También se constató que C y G fueron las líneas más semejantes genéticamente y que B y G presenta- ron menos genes en común. Los resultados de este estudio posibilitaran el correcto manejo re- productivo y genético de estas líneas de peces