Innovative molecular approach to the identification of Colossoma macropomum and its hybrids

Abstract

O Tambaqui (Colossoma macropomum) é a espécie de peixe mais comumente cultivada em pisciculturas no Brasil. A espécie é altamente adaptada às condições de cativeiro, apresentando rápido crescimento e alta fecundidade. Nos últimos anos tem ocorrido o cruzamento artificial entre espécies de Characiformes, produzindo os híbridos Tambacu e Tambatinga. A identificação de híbridos é uma tarefa difícil, em virtude da grande similaridade morfológica entre as espécies parentais. O presente estudo apresenta uma abordagem molecular inovadora para identificação de híbridos com base em PCR Multiplex de um gene nuclear (α-Tropomiosina), em que foram testados 93 espécimes obtidos em pisciculturas da região norte do Brasil. O sequenciamento de um fragmento de 505 pares de bases da Região Controle permitiu a identificação da linhagem materna de todos os espécimes como sendo de C. macropomum. Inesperadamente foram encontrados apenas dois haplótipos nas 93 amostras, um baixíssimo índice de diversidade para populações cultivadas de Tambaqui. A PCR multiplex identificou 42 híbridos, em contraste aos 23 híbridos citados pelos fornecedores dos peixes, em uma identificação realizada com base na morfologia. Esta ferramenta inovadora possui um grande potencial para o desenvolvimento da aquicultura brasileira dada a possibilidade de identificação sistemática das características genéticas tanto das matrizes produtoras de alevinos quanto dos alevinos e juvenis criados em fazendas.

Tambaqui (Colossoma macropomum) is the fish species most commonly raised in the Brazilian fish farms. The species is highly adaptable to captive conditions, and is both fast-growing and relatively fecund. In recent years, artificial breeding has produced hybrids with Characiform species, known as Tambacu and Tambatinga. Identifying hybrids is a difficult process, given their morphological similarities with the parent species. This study presents an innovative molecular approach to the identification of hybrids based primarily on Multiplex PCR of a nuclear gene (α-Tropomyosin), which was tested on 93 specimens obtained from fish farms in northern Brazil. The sequencing of a 505-bp fragment of the Control Region (CR) permitted the identification of the maternal lineage of the specimen, all of which corresponded to C. macropomum. Unexpectedly, only two CR haplotype were found in 93 samples, a very low genetic diversity for the pisciculture of Tambaqui. Multiplex PCR identified 42 hybrids, in contrast with 23 identified by the supplier on the basis of external morphology. This innovative tool has considerable potential for the development of the Brazilian aquaculture, given the possibility of the systematic identification of the genetic traits of both fry-producing stocks, and the fry and juveniles raised in farms.