Compilação de uma biblioteca de referência de DNA barcodes para peixes marinhos de Portugal e estudo filogeográfico da espécie Zeus faber

Abstract

Lançada em 2005 e recorrendo à abordagem da técnica DNA barcoding, a campanha FISH-BOL, integrada na iniciativa Barcode of Life (BOLI), constitui uma iniciativa internacional que tem como objetivo criar uma ampla biblioteca de códigos de barras de DNA - DNA barcodes - para a identificação de qualquer espécie de peixe, examinando igualmente a diversidade molecular dos mesmos através de um esquema de múltiplas espécies/marcadores genéticos únicos. Dividido em duas partes distintas, este trabalho teve como objetivos alargar a biblioteca de referência de DNA barcodes de peixes marinhos da costa portuguesa devidamente validados com um sistema de classificação e investigar padrões filogeográficos da espécie Zeus faber, através da análise conjunta de segmentos de DNA mitocondrial (COI-5P) e de DNA nuclear (intrão do gene S7). Recorrendo às técnicas moleculares e aos protocolos da técnica DNA barcoding, a biblioteca de referência de DNA barcodes de peixes marinhos de Portugal contabiliza, até ao momento, 793 sequências distribuídas por 148 espécies, 120 géneros e 87 famílias. Salvo algumas exceções, os espécimes agruparam em clados monofiléticos da mesma espécie com valores de divergência inferiores a 2%. A aplicação do sistema de classificação à nossa biblioteca de referência resultou num total de 78% das sequências corretamente identificadas. Relativamente ao estudo da espécie Zeus faber, a análise das 87 sequências de COI-5P originou a formação de dois clados significativamente distintos, clado do hemisfério Norte e clado do hemisfério Sul. Igualmente, a análise às 24 sequências do intrão de S7 originou os mesmos resultados sugerindo, assim, que poderemos estar perante um caso de espécie críptica, facto este que merece uma maior atenção em estudos futuros. Para além de facilitar a identificação de espécies de peixes marinhos para profissionais que precisem de uma identificação rápida e objetiva no seu dia-a-dia, resolvendo também conflitos taxonómicos em espécies exploradas comercialmente e de grande importância económica, a compilação final deste trabalho possibilitará uma análise multi-específica de padrões genéticos globais para um conjunto significativo de espécies de peixes marinhas, compreendendo diferentes estratégias reprodutoras, comportamentais ecológicas, podendo ainda servir como base para estudos futuros de monitorização da diversidade aquática marinha.

Launched in 2005 and using the DNA barcoding technique, the FISH-BOL campaign, integrated in Barcode of Life (BOLI) initiative, is an international initiative whose primary objective is to create a large DNA barcodes library to identify any specie of fish, examining the molecular diversity of fish species using a scheme of multiple and unique genetic markers/species. Divided in two distinct parts, the aims of this work were to extend the reference library of DNA barcodes of marine species from Portugal coast properly validated with a ranking system, and to examine the phylogeographics patterns of the specie Zeus faber, by the analysis of the barcode region of the mitochondrial gene, cytochrome oxydase I (COI-5P) and nuclear DNA (S7 intron). Using the molecular approaches and the protocols of DNA barcoding technique, the reference library of DNA barcodes of marine fishes of Portugal reports, still the moment, 793 sequences distributed by 148 species, 120 genus and 87 families. With the exception of few specific cases, the specimens clustered into monophyletic clades of the same specie with intraspecific genetic distance lower than 2%. The application of the ranking system to our reference library has resulted in 78% of sequences correctly identified. Concerning the Zeus faber study, the analyses of the 87 sequences of COI-5P has originated the generation of two significantly distinct clades, hemisphere North clade and hemisphere South clade. In the same way, the analyze of the 24 sequences of S7 intron has originated the same results, suggesting, therefore, that we can be in the presence of a cryptic specie, deserving this case a particular interest in futures studies. Besides subserve the species identification of marine fishes to those who need a fast and objective identification, resolving also some taxonomic incongruences in species commercially explored and with a reasonable economic importance, the final compilation of this work will allow a multi-specific analyze of global genetic patterns to a vast number of marine fishes species, encompassing different strategies of reproduction, behavior and ecologic, that can be useful for futures studies of diversity and monitoring of the marine aquatic diversity.