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Tipo do documento: Dissertação
Título: Otimização da amostragem para estudos populacionais com locos de microssatélites em espécies Neotropicais de Drosophila (Diptera, Drosophilidae)
Autor: FABIANI, BRUNA CAROLINE 
Primeiro orientador: Machado, Luciana Paes de Barros
Primeiro coorientador: Buss, Emanuele Cristina Gustani
Resumo: Definir o tamanho da amostra de indivíduos de populações naturais que possa representar de maneira fidedigna a variabilidade genética é um importante fator para o estudo da estrutura genética populacional. O baixo número de indivíduos amostrados pode trazer conclusões errôneas, enquanto um número muito alto, além de ser muito laborioso, pode ser um desafio à coleta para alguns grupos de animais, e também pode representar desperdício de recursos financeiros aplicados na análise. Desta maneira, torna-se relevante a determinação do tamanho amostral adequado que seja representativo da variação natural, com o menor custo e esforço laboratorial possível. O objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho amostral que representa a variabilidade genética de locos de microssatélites para estudos populacionais de espécies de Drosophila da região Neotropical, com otimização dos recursos e esforços de coleta e laboratorial, o N ideal. Foram utilizados 100 genótipos de locos de microssatélites de indivíduos de populações naturais para cada uma de quatro espécies de Drosophila: D. ornatifrons, D. antonietae, pertencentes ao subgênero Drosophila, e D. prosaltans e D. sturtevanti, do subgênero Sophophora. Das matrizes originais, foram sorteadas 50 subamostras para os seguintes tamanhos populacionais (N): 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75 e 95 indivíduos. Para todas as 50 subamostras para cada N, foi avaliada a porcentagem da detecção de todos os alelos representativos (frequência ≥ 5%) da amostra original, heterozigosidade média esperada (He), e o índice de diferenciação genética (Fst) com a amostra original. O N ideal para cada espécie foi estabelecido a partir da análise não paramétrica dos valores não significativos de He e Fst pareados entre os diferentes tamanhos populacionais, e para a detecção dos alelos representativos, foi considerada a presença destes em ao menos 95% das 50 subamostras para no mínimo 70% dos locos de microssatélites. Após a determinação do N ideal, os alelos raros (frequência < 5%) da matriz original foram substituídos por outros genótipos com alelos não raros (também provenientes de populações naturais), e desta matriz sem alelos raros foram sorteadas 50 subamostras com o N ideal. As composições genéticas das 50 subamostras do N ideal com os alelos raros foi comparada com as do N ideal sem alelos raros, por meio do programa STRUCTURE. De acordo com os parâmetros estabelecidos, os tamanhos amostrais para D. ornatifrons, N = 25, para D. antonietae, N = 30, D. prosaltans e D. sturtevanti, N = 35, foram considerados ideais para a análise da estrutura genética. Não foi observado efeito acentuado dos alelos raros na distribuição das proporções dos grupos genéticos dos indivíduos, determinados pelo STRUCTURE, dentro das classes de agrupamento propostas. As espécies do subgênero Drosophila provavelmente apresentaram menor N ideal devido a menor diversidade genética, resultado da especificidade de suas dietas, proteica no caso de D. ornatifrons e cactofila para D. antonietae. Por outro lado, o generalismo das espécies do subgênero Sophophora, D. prosaltans e D. sturtevanti, resulta em maior diversidade genética e, consequentemente, maior N ideal para análises populacionais com locos de microssatélites. Os resultados deste trabalho também mostraram que o mesmo N ideal pode ser empregado em caso de locos de microssatélites transferidos entre espécies próximas filogeneticamente, como foi o caso dos locos descritos para D. sturtevanti e transferidos para D. prosaltans.
Abstract: The definition of the sample size of individuals from natural populations that can reliably represent genetic variability is an important factor for the study of population genetic structure. The low number of specimens sampled can lead to inaccurate conclusions, while a very high number can be a challenge to collect some groups of animals, in addition of being very laborious and could also represent a waste of financial resources. In this way, to determine the appropriate sample size that is representative of the natural variation, with the lowest possible cost and laboratory effort, becomes relevant. The objective of this work was to determine the sample size that represents the genetic variability of microsatellite loci for population studies of Drosophila species from the Neotropical region, with optimization of resources and collection and laboratory efforts. We used 100 individuals from natural populations genotyped for microsatellite loci for each of four Drosophila species: D. ornatifrons, D. antonietae, belonging to the Drosophila subgenus, and D. prosaltans and D. sturtevanti, of the Sophophora subgenus. From the original matrices, 50 subsamples were randomly obtained for the following population sizes (N): 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75 and 95 individuals. For all 50 replicates of each N, the percentage of detection of all non-rare alleles (frequency ≥ 5%) from the original sample, expected mean heterozygosity (He), and the genetic differentiation (Fst) to the original 100 individuals matrix were evaluated. original. The ideal N for each species was established using a non-parametric analysis of the non-significant values of He and Fst paired between the different population sizes, and for the detection of the non-rare alleles, the presence of these in at least 95% of the 50 subsamples in at least 70% of the loci was considered. After determining the ideal N, the rare alleles (frequency < 5%) of the original matrix were replaced by other genotypes with non-rare alleles (also from natural populations), and from this matrix without rare alleles, 50 subsamples with the ideal N were randomly selected. The genetic compositions of the 50 replicates of ideal N with rare alleles were compared with those of ideal N without rare alleles, using the STRUCTURE software. According to the established parameters, the sample sizes for D. ornatifrons, N = 25, D. antonietae, N = 30, D. prosaltans and D. sturtevanti, N = 35, were considered ideal for the analysis of the genetic structure. The presence of rare alleles produced inconspicuous differences in the distribution of the genetic clusters of individuals, obtained in the STRUCTURE software, within the grouping classes proposed. Species of the Drosophila subgenus probably presented lower ideal N due to lower genetic diversity, as a result of the specificity of their diets, more protein in the case of D. ornatifrons and cactophily for D. antonietae. On the other hand, the generalism of the Sophophora subgenus species, D. prosaltans and D. sturtevanti, results in greater genetic diversity and, consequently, greater ideal N for population analyzes using microsatellite loci. The results of this work also showed that the same ideal N can be used in case of microsatellite loci transferred between phylogenetically close species, as was the case of the loci described for D. sturtevanti and transferred to D. prosaltans.
Palavras-chave: D. ornatifrons
D. antonietae
D. prosaltans
D. sturtevanti
Genética de populações
Marcador genético SSR
D. ornatifrons
D. antonietae
D. prosaltans
D. sturtevanti
Population Genetics
SSR genetic marker
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA
CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Agrárias e Ambientais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biologia Evolutiva (Mestrado)
Citação: FABIANI, BRUNA CAROLINE. Otimização da amostragem para estudos populacionais com locos de microssatélites em espécies Neotropicais de Drosophila (Diptera, Drosophilidae). 2022. 49 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Biologia Evolutiva - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1980
Data de defesa: 31-Ago-2022
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Biologia Evolutiva

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