Caracterização citogenética de três espécies pragas do gênero Sitophilus (Coleoptera: Curculionidae)

Abstract

O gênero Sitophilus é amplamente conhecido pelos danos causados em cerais armazenados. Estudos sobre a evolução destes carunchos são muito importantes, pois o processo de migração dos mesmos parece refletir a história da colonização humana pelo planeta. Neste contexto, a citogenética tem um papel fundamental, pois auxilia no entendimento dos processos de especiação que ocorreram, ao longo dos anos, com as diferentes espécies. Neste trabalho, através das técnicas de coloração convencional e Bandeamento C, Impregnação por Prata e Coloração Sequencial com DAPI/CMA 3 , foi possível encontrar diferenças significativas entre três espécies praga do gênero Sitophilus. Sitophilus linearis e Sitophilus oryzae apresentaram 2n=22, enquanto que S. granarius apresentou 2n=24. As duas últimas apresentaram também o sistema de determinação sexual do tipo Xyp, com o par sexual formando um “paraquedas” durante o pareamento. De acordo com os nossos resultados, S. oryzae se assemelha mais a S. zeamais, principal praga do gênero. Sitophilus linearis e S. granarius possuem, cada um, peculiaridades que os distanciam citogeneticamente das outras espécies do gênero estudadas. Sitophilus granarius apresentou um padrão de bandeamento C, marcação com prata e fluorocromos bem diferentes das demais, com poucas marcações ao 6o par autossomal. Sitophilus linearis, semelhantemente a S. oryzae, apresentou pequenas marcações centroméricas em todos os cromossomos. Além disso, em S. linearis, nenhum cromossomo ultrapassou 13% do set haplóide (Total Chromosome Lenght; TCL). Foi feito também um estudo molecular em Sitophilus zeamais com o endossimbionte Wolbachia, com o intuito de verificar se esse está relacionado com a ocorrência de cromossomo B nesta espécie. Não houve nenhuma relação entre as linhagens de Wolbachia e o aparecimento de cromossomo B em S. zeamais. Os resultados deste trabalho confirmam dados moleculares já existentes na literatura de que S. oryzae se aproxima mais de S. zeamais do que das outras duas espécies-praga do gênero. Além disso, dada a diferença que S. granarius apresentou, esta espécie é provavelmente a mais distante dentro grupo estudado.

The genus Sitophilus is widely known for the damage caused in stored cereals. Studies on the evolution of these beetles are very important, because its migration process seems to reflect the history of human colonization around the planet. In this context, cytogenetics plays a key role because it helps in the understanding of speciation processes that have occurred over the years with different species. In this work, using the conventional staining, C banding, Silver staining and fluorochrome staining with DAPI / CMA3, we found significant differences between the three pest species of the Sitophilus genus. Sitophilus linearis and Sitophilus oryzae presented 2n = 22, while S. granarius presented 2n = 24. The last two also presented the system of sex determination Xyp type, with the sexual pair forming a "parachute". According to our results, S. oryzae is closer to S. zeamais, major pest of the genre. Sitophilus linearis and S. granarius have, each one, cytogenetically peculiarities that distinguish them from the other species of the genus studied. Sitophilus granarius showed a pattern of C banding, silver impregnation and fluorochromes quite different, with a few stainings restricted to 6 autosomal pair. Sitophilus linearis, similarly to S. oryzae, presented a small centromeric stainings on all of the chromosomes. Furthermore, in S. linearis, no chromosome exceeded 13% of haploid set (Total Chromosome Lenght; TCL). It was also made a DNA analysis of Sitophilus zeamais with the endosymbiont Wolbachia in order to verify whether it is related to the occurrence of B chromosome in this species. There was no relationship between Wolbachia strains and the appearance of chromosome B in Sitophilus zeamais. These results confirmed molecular data from the literature that S. oryzae is closer to S. zeamais than the other two pests of the genus. Moreover, given the difference that S. granarius presented, this species is probably the farthest within the study group.