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dc.creatorDe Re, Francine Cenzi
dc.date.accessioned2019-08-08T22:32:46Z
dc.date.available2019-08-08T22:32:46Z
dc.date.issued2016-03-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/17866
dc.description.abstractThe flavopilosa group was proposed by Wheeler and colleagues in 1962. In taxonomic terms, it seems to be a monophyletic group, belonging to virilis-repleta radiation of the Drosophila subgenus. However, the exact position of the group within that radiation is still under discussion and there is wide incongruence between different markers. According to the classification proposed to date, the flavopilosa group is divided into two subgroups, nesiota and flavopilosa, comprising a total of 16 species plus Drosophila incompta, model organism of this thesis. D. incompta is strictly adapted to the exploitation of the Cestrum flowers, both as oviposition sites, and as a substrate for larval development. For this, this species has developed a number of unique phenotypic adaptations that facilitate the exploitation of this resource. Furthermore, it is believed that D. incompta presents a series of molecular adaptations regarding their ecological specialization, and this must be reflected particularly in the gene set of olfactory and gustatory receptors. Also because of their limited ecological patterns, the distribution of D. incompta is completely dependent on the distribution of their hosts, who seem to be abundant in the Neotropics. In Brazil, specifically, the plants of Cestrum genus are distributed over the Biomes Cerrado and Atlantic Forest, two vegetation formations which have changed considerably in the glacial and interglacial periods of the Quaternary. In fact, climate fluctuations that period, marked by the reduction of temperature and humidity in the Southern Hemisphere appear to have caused contractions in the distribution of the Atlantic Forest and its replacement by other, consistent climate, such as the Cerrado and Caatinga. Given the complexity of macro, microevolutionary and molecular scenarios involving D. incompta, the general aim of this thesis is to characterize the phylogenetic, phylogeographic and molecular aspects associated with ecological specialization of D. incompta to the flowers of the Cestrum. For this, we characterize the mitochondrial genome of D. incompta, infer its correct phylogenetic position from phylogenomic data, identifying possible sources of incongruity, characterized the gene repertoire of ORs and GRs and analyze their patterns of diversity and structuring throughout Southern Brazil. Our results show that the mitochondrial genome of D. incompta shows perfect synteny with the other species of the genus Drosophila, consisting of 13 protein-coding genes, 22 tRNAs, 2 rRNAs and a A-T rich region. Besides, polymorphism analysis over this genome indicate the presence of pronounced levels of intra-specific diversity. Regarding the phylogenetic position, it was demonstrated that while the mitochondrial genome supports the clade formed by D. incompta and D. mojavensis, the nuclear genes recover D. incompta and D. virilis as sister species. As, in general, these positions are maintained even when the effects of saturation are controlled, it is believed that the incongruity between the two data sets must be a reflection of differences in their evolutionary histories. Regarding the repertoire of ORs and GRs, we find 28 and 12 genes belonging to each of these families in the genome of D. incompta, respectively. The reduction in the number of genes relative to other species of Drosophila appears to be adaptative due to restricted ecological pattern. Still, these genes appear to be under effect of purifying selection. Finally, the phylogeographic analysis shows that populations of D. incompta of southern Brazil experienced a population expansion event between 175 and 100 thousand years ago followed by a period of stability that extends to the present day levels of diversity and the lack of a geographic pattern of genetic structure seem to reflect the occurrence of high levels of gene flow in the species, in response to changes in the abundance and availability of the resources exploited.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS, Brasil.por
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectDrosophila incomptapor
dc.subjectFilogeografiapor
dc.subjectIncongruência mito-nuclearpor
dc.subjectPhylogeographyeng
dc.subjectMito-nuclear discordanceeng
dc.titleEvolução molecular e padrões macro e micro evolutivos em Drosophila incompta (Diptera, Drosophilidae)por
dc.title.alternativeMolecular evolution and macro and micro evolutionary patterns in Drosophila incompta (Diptera, Drosophilidae)eng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoO grupo flavopilosa foi proposto por Wheeler e colaboradores em 1962. Em termos taxonômicos, parece ser um grupo monofilético, pertencente à radiação virilis-repleta do subgênero Drosophila. No entanto, o exato posicionamento do grupo dentro dessa radiação ainda é alvo de debate, havendo ampla incongruência entre diferentes marcadores. De acordo com a classificação proposta até o momento, o grupo flavopilosa é dividido em dois subgrupos, nesiota e flavopilosa, que compreendem um total de 16 espécies mais Drosophila incompta, organismo modelo desta tese. D. incompta é estritamente adaptada à exploração de flores do gênero Cestrum, tanto como sítios de oviposição, quanto como substrato para o desenvolvimento larval. Para isso, essa espécie desenvolveu uma série de adaptações fenotípicas exclusivas que facilitam a exploração desse recurso. Além disso, acredita-se que D. incompta apresente uma série de adaptações moleculares a sua especialização ecológica, e isto deve estar particularmente refletido no conjunto gênico de receptores olfativos (ROs) e gustativos (RGs) da espécie. Também em virtude de seus padrões ecológicos restritos, a distribuição de D. incompta é completamente dependente da distribuição de seus hospedeiros, que parecem ser abundantes na região Neotropical. No Brasil, especificamente, as plantas do gênero Cestrum são distribuídas ao longo da Mata Atlântica e do Cerrado, os quais apresentam formações vegetacionais que mudaram consideravelmente nos períodos glaciais e interglaciais do Quaternário. De fato, as oscilações climáticas desse período, marcado pela redução da temperatura e umidade do Hemisfério Sul, parecem ter ocasionado contrações na distribuição da Mata Atlântica e sua substituição por outros tipos de formações vegetais, condizentes ao clima, como o Cerrado e a Caatinga. Dada a complexidade dos cenários macroevolutivos, microevolutivos e moleculares envolvendo D. incompta, o objetivo geral desta tese é caracterizar os aspectos filogenéticos, moleculares e filogeográficos associados à especialização ecológica de D. incompta às flores do gênero Cestrum de Solanaceae. Para isso, caracterizamos o genoma mitocondrial de D. incompta, inferimos seu correto posicionamento filogenético a partir de dados de filogenômica, identificando as possíveis fontes de incongruência, caracterizamos o repertório gênico de ROs e RGs da espécie e analisamos seus padrões de diversidade e estruturação ao longo da região Sul do Brasil. Nossos resultados mostram que o genoma mitocondrial de D. incompta apresenta perfeita sintenia com as outras espécies do gênero Drosophila, sendo constituído de 13 genes codificadores de proteínas, 22 tRNAs, 2 rRNAs e uma região rica em A-T. Além disso, análises de polimorfismo ao longo deste genoma indicam a presença de níveis pronunciados de diversidade intra-específica. Em relação ao posicionamento filogenético, foi possível demonstrar que enquanto os genomas mitocondriais suportam o agrupamento de D. incompta com D. mojavensis, os genes nucleares recuperam D. incompta e D. virilis como espécies irmãs. Como, em geral, estes posicionamentos são mantidos mesmo quando os efeitos da saturação são controlados, acredita-se que a incongruência entre os dois conjuntos de dados deve ser um reflexo de diferenças em suas histórias evolutivas. Em relação ao repertório de ROs e RGs, encontramos 28 e 12 genes pertencentes a cada uma destas famílias no genoma de D. incompta, respectivamente. A redução no número de genes com relação a outras espécies de Drosophila parece ser adaptativo devido ao padrão de ecologia restrita. Ainda assim, esses genes parecem estar sob efeito de seleção purificadora. Por fim, as análises filogeográficas mostram que as populações de D. incompta da região Sul do Brasil passaram por um evento de expansão populacional entre 175 e 100 mil anos atrás seguido de um período de estabilidade que se estende até os dias atuais. Os altos níveis de diversidade e a ausência de um padrão geográfico de estruturação genética parecem refletir a ocorrência de altos níveis de fluxo gênico na espécie, como resposta às oscilações na abundância e disponibilidade dos recursos explorados.por
dc.contributor.advisor1Loreto, Elgion Lucio da Silva
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6493669115018157por
dc.contributor.advisor-co1Robe, Lizandra Jaqueline
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0384455492228279por
dc.contributor.referee1Gaiesky, Vera Lúcia da Silva Valente
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6961824868832863por
dc.contributor.referee2Deprá, Maríndia
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8576089809365637por
dc.contributor.referee3Segatto, Ana Lúcia Anversa
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9643054385703621por
dc.contributor.referee4Graichen, Daniel Ângelo Sganzerla
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0162800772752430por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2684838394567935por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentBioquímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biodiversidade Animalpor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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