Desenvolvimento de marcadores microssatélites e sua aplicação em populações de Melanophryniscus dorsalis (Anura: Bufonidae)

Abstract

Melanophryniscus dorsalis, conhecido popularmente por flamenguinho, pertence à família Bufonidae (Anura) e apresenta coloração aposemática, com uma linha vermelha médio-dorsal num fundo preto e manchas vermelhas na parte ventral. A espécie possui tamanho pequeno, hábito de vida diurno e reprodução explosiva ligada a grandes precipitações. Seu habitat é caracterizado por campos ou vegetação baixa de dunas em solo arenoso nas zonas costeiras do Rio Grande do Sul e sul de Santa Catarina. É considerada como vulnerável nas listas vermelhas da IUCN, brasileira e do estado do Rio Grande do Sul e em perigo no estado de Santa Catarina. Acredita-se que a espécie tenha sofrido declínios populacionais e sua principal ameaça seja a perda e degradação do habitat devido à urbanização. A fragmentação causada pela degradação do habitat pode levar a um isolamento das populações, e consequente diminuição na dispersão, aumento da endogamia e redução da variabilidade genética, podendo ocasionar diminuição do fitness, bem como a capacidade de adaptação a mudanças ambientais. Com o objetivo de avaliar a diversidade genética e estruturação populacional de M. dorsalis, foram desenvolvidos marcadores microssatélites e aplicados em populações da espécie ao longo de sua distribuição. Primers foram desenhados para nove loci de microssatélites desenvolvidos, e caracterizados em 35 indivíduos pertencentes a duas populações. Estes nove loci foram utilizados em 80 espécimes, oriundos de 10 locais amostrados entre Laguna (SC) e Rio Grande (RS) englobando toda a distribuição conhecida. A heterozigosidade média observada variou entre 0,47 e 0,64 e o número médio de alelos entre 3,33 e 6,44 nas populações amostradas. Os resultados obtidos mostraram um indício na estruturação genética influenciada por canais d’água como barreiras geográficas ao fluxo gênico, proporcional à distância entre as margens de cada rio ou canal avaliado. O isolamento por distância também foi um fator de diferenciação genética entre as populações amostradas. Foi observada evidência de endogamia em várias localidades, que pode estar relacionada ao modo de reprodução explosiva da espécie. Porém, as três populações testadas para gargalo de garrafa não apresentaram resultados significativos com exceção da localidade de Ilha dos Marinheiros para um dos modelos de mutação testados, podendo estar relacionado ao isolamento de uma pequena população num ambiente insular e a uma distância considerável das demais populações. Mesmo não demonstrando efeitos de gargalo, é necessária especial atenção à espécie pela constante degradação e fragmentação de seu habitat. As populações devem ser tratadas como diferentes unidades de manejo devido a sua estruturação genética apresentada e vê-se a necessidade da criação de mais unidades de conservação ao longo da distribuição de M. dorsalis, para a conservação efetiva da diversidade genética.

Melanophryniscus dorsalis, known as “flamenguinho”, belongs to the Bufonidae Family (Anura), has aposematic color with a red middorsal line in a black background and red spots on their ventral portion. The species has small body size, diurnal habits and explosive breeding during heavy rainfalls. Its habitat is characterized by restricted dunes environment with little vegetation cover, along the seacoast of Rio Grande do Sul and south of Santa Catarina states. The species is considered as vulnerable in IUCN’s, Brasilian’s and Rio Grande do Sul state’s Red Lists and endangered in the Red List of Santa Catarina state. It is believed that M. dorsalis has undergone population declines and is being threatened mainly for the loss and decline of its habitat due to urbanization. Fragmentation caused by these factors may lead to populations’ isolation and less migration between populations, higher levels of inbreeding and genetic variability reduction, and may cause lower fitness, as also less adaptability toward climate changes. The objective in this study was to evaluate genetic diversity and population structure of M. dorsalis, throughout its distribution. For that, microsatellite markers were developed and characterized into 35 individuals belonging to two populations. Primers were designed for nine microsatellite loci, which were used into 80 specimens from ten distinct localities between Laguna (SC) and Rio Grande (RS). Mean observed heterozygosity ranged from 0.47 to 0.64 while the mean number of alleles, from 3.33 to 6.44 on sampled populations. Results recovered showed an evidence of genetic structure influenced by water channels as geographic barriers for gene flow, according to their range between shores. Isolation by distance was also a factor of genetic differentiation among populations sampled. Evidence of inbreeding was observed in several localities, which might be related to species’ explosive breeding behavior. Although, the three populations tested for bottlenecks didn’t show significant results with exception of Ilha dos Marinheiros locality for one of mutational models tested. This may be connected to the isolation of a small population in an island. Even without demonstrating bottleneck effects, careful attention toward the species is necessary. Populations must be treated separately as different management units due to the genetic structure observed and there’s a need for the creation of more conservation units throughout M. dorsalis distribution in order to conserve genetic diversity effectively.