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Molecular phylogenetics provides a novel hypothesis of chromosome evolution in Neotropical fishes of the genus Potamorhina (Teleostei, Curimatidae)
Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research ( IF 2.0 ) Pub Date : 2020-01-13 , DOI: 10.1111/jzs.12358 Beatriz F. Dorini 1 , Luís R. Ribeiro‐Silva 1 , Fausto Foresti 1 , Claudio Oliveira 1 , Bruno F. Melo 1
Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research ( IF 2.0 ) Pub Date : 2020-01-13 , DOI: 10.1111/jzs.12358 Beatriz F. Dorini 1 , Luís R. Ribeiro‐Silva 1 , Fausto Foresti 1 , Claudio Oliveira 1 , Bruno F. Melo 1
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Potamorhina includes the largest species in the Neotropical fish family Curimatidae. They perform long‐distance migrations in large schools and represent relative importance for regional fisheries in South American lowlands. A morphology‐based phylogenetic study recognized five species and proposed interspecific phylogenetic relationships mostly based on osteology, squamation, and morphology of the gasbladder. Subsequent cytogenetic studies revealed extreme variability in diploid numbers and other cytomolecular structures and hypothesized multiple events of chromosome rearrangements with centric fissions followed by reversed fusions. However, neither the taxonomic revision and phylogeny nor the cytogenetic hypothesis of chromosome evolution in Potamorhina was tested using molecular phylogenetic approaches. Here, we use mitochondrial and nuclear DNA sequences to delimit species of Potamorhina with an extensive sampling across the Amazon basin and use phylogenetic methods to test prior hypothesis of multiple events of chromosome rearrangements during the evolution of the genus. Phylogenetic and species delimitation methods clearly support the presence of five species but reveal novel interspecific relationships allowing a reinterpretation of the morphological characters relative to the number of vertebrae, caudal peduncle pigmentation, and modifications in the gasbladder chambers. With the new phylogenetic arrangement, we propose a novel hypothesis of occurrence of a single chromosome fission in the lineage of P. latior followed by an extraordinary event that involved more than 20 chromosome‐pair fissions during the evolution of the ancestor of P. altamazonica and P. squamoralevis. This novel hypothesis represents a simpler and more conceivable explanation for the achievement of these elevated chromosome numbers during the evolution of Potamorhina.
中文翻译：
分子系统发育学提供了一种新的假说，即马铃薯（Potamorhina）属（Teleostei，Curimatidae）的新热带鱼类中的染色体进化。
Potamorhina包括新热带鱼类科Curimatidae中的最大种类。它们在大型学校中进行远距离迁移，对南美低地的区域渔业具有相对重要性。一项基于形态学的系统发育研究确认了五个物种，并提出了种间系统发育关系，这些关系主要是基于骨科，鳞状上皮和膀胱形态的。随后的细胞遗传学研究揭示了二倍体数量和其他细胞分子结构的极端可变性，并假设染色体重排先后发生中心裂变和反向融合的多重事件。然而，既没有分类学和系统发育的理论，也没有波塔哥尼亚的染色体进化的细胞遗传学假设。使用分子系统发育方法进行了测试。在这里，我们使用线粒体和核DNA序列来划定Potamorhina的物种，并在整个亚马逊河流域进行了广泛采样，并使用系统发育方法来测试该属进化过程中染色体重排的多个事件的先前假设。系统发生学和种间定界方法清楚地支持了5种，但揭示了新颖的种间关系，从而可以重新解释相对于椎骨数，尾柄色素沉着和气囊腔中的形态的形态特征。有了新的系统发育安排，我们提出了一个新的假说，即在P. latior世系中发生了单个染色体裂变其次是一个异常事件，在P. altamazonica和P. squamoralevis的祖先进化过程中，涉及20多个染色体对裂变。这个新的假设代表了在马铃薯（Potamorhina）进化过程中实现这些升高的染色体数目的一种更简单和更可能的解释。
更新日期：2020-01-13
中文翻译：
分子系统发育学提供了一种新的假说，即马铃薯（Potamorhina）属（Teleostei，Curimatidae）的新热带鱼类中的染色体进化。
Potamorhina包括新热带鱼类科Curimatidae中的最大种类。它们在大型学校中进行远距离迁移，对南美低地的区域渔业具有相对重要性。一项基于形态学的系统发育研究确认了五个物种，并提出了种间系统发育关系，这些关系主要是基于骨科，鳞状上皮和膀胱形态的。随后的细胞遗传学研究揭示了二倍体数量和其他细胞分子结构的极端可变性，并假设染色体重排先后发生中心裂变和反向融合的多重事件。然而，既没有分类学和系统发育的理论，也没有波塔哥尼亚的染色体进化的细胞遗传学假设。使用分子系统发育方法进行了测试。在这里，我们使用线粒体和核DNA序列来划定Potamorhina的物种，并在整个亚马逊河流域进行了广泛采样，并使用系统发育方法来测试该属进化过程中染色体重排的多个事件的先前假设。系统发生学和种间定界方法清楚地支持了5种，但揭示了新颖的种间关系，从而可以重新解释相对于椎骨数，尾柄色素沉着和气囊腔中的形态的形态特征。有了新的系统发育安排，我们提出了一个新的假说，即在P. latior世系中发生了单个染色体裂变其次是一个异常事件，在P. altamazonica和P. squamoralevis的祖先进化过程中，涉及20多个染色体对裂变。这个新的假设代表了在马铃薯（Potamorhina）进化过程中实现这些升高的染色体数目的一种更简单和更可能的解释。
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