Resumo Os peixes gigantes da América do Sul do gêneroArapaima, comumente conhecidos como pirarucus, são um dos mais icônicos de Osteoglossiformes. Estudos citogenéticos prévios identificaram suas características cariotípicas, entretanto a caracterização da diferenciação citotaxonômica através de suas distribuições geográficas ainda são desconhecidas. Nesse estudo, nós comparamos características cromossômicas utilizando técnicas de citogenética clássica e molecular em populações das bacias dos rios Amazonas e Tocantins-Araguaia, a fim de verificar se há alguma diferenciação entre representantes desse gênero. Nossos dados revelaram que indivíduos de todas as populações apresentam número diploide de 2n=56 cromossomos e que seus cariótipos são compostos de 14 pares de cromossomos meta- e submetacêntricos e 14 pares de subtelo- e acrocêntricos. Os sítios maiores e menores de rDNA estão localizados em pares cromossômicos separados, onde os sítios maiores de rDNA correspondem a grandes blocos heterocromáticos. Hibridizações genômicas comparativas (CGH) mostraram que o genoma dos espécimes dessas populações é amplamente compartilhado, devido à falta de sinais substanciais específicos. Nossos dados de citogenética comparativa do pirarucu sugerem que embora diferenças genéticas significativas ocorram entre populações, os padrões cariotípicos gerais se mantêm conservados.

Abstract The South American giant fishes of the genus Arapaima, commonly known as pirarucu, are one of the most iconic among Osteoglossiformes. Previously cytogenetic studies have identified their karyotype characteristics; however, characterization of cytotaxonomic differentiation across their distribution range remains unknown. In this study, we compared chromosomal characteristics using conventional and molecular cytogenetic protocols in pirarucu populations from the Amazon and Tocantins-Araguaia river basins to verify if there is differentiation among representatives of this genus. Our data revealed that individuals from all populations present the same diploid chromosome number 2n=56 and karyotype composed of 14 pairs of meta- to submetacentric and 14 pairs of subtelo- to acrocentric chromosomes. The minor and major rDNA sites are in separate chromosomal pairs, in which major rDNA sites corresponds to large heterochromatic blocks. Comparative genomic hybridizations (CGH) showed that the genome of these populations shared a great portion of repetitive elements, due to a lack of substantial specific signals. Our comparative cytogenetic data analysis of pirarucu suggested that, although significant genetic differences occur among populations, their general karyotype patterns remain conserved.

RESUMO Characiformes é o grupo de Actinopterygii de água doce mais estudado citogeneticamente, porém dados cariotípicos de vários taxa permanecem desconhecidos. Este é o caso de Nematocharax , considerado um gênero monotípico e caracterizado pelo acentuado dimorfismo sexual. Em vista disso, nós fornecemos a primeira descrição citogenética de populações alopátricas de Nematocharax venustus , baseada em métodos distintos de bandamento cromossômico e hibridação fluorescente in situ (FISH) com sondas de DNA repetitivo (DNAr 18S e 5S). A macroestrutura cariotípica mostrou-se conservada em todos os espécimes e populações, independentemente do sexo, uma vez que compartilharam um número diploide (2n) de 50 cromossomos dividido em 8m+26sm+14st+2a. A heterocromatina distribuiu-se principalmente nas regiões pericentroméricas e a coloração com fluorocromos base-específicos revelou um único par portador de sítios GC-ricos, coincidentes com as regiões organizadoras de nucléolo (RONs). Por outro lado, foi observada uma variação interpopulacional no número e na posição das sequências repetitivas, especialmente em relação ao DNAr 5S. Aparentemente, ciclos de vida curtos e dispersão restrita dos pequenos caracídeos, tal como N. venustus , podem ter favorecido a divergência do DNA repetitivo entre as populações, indicando que essa espécie pode englobar populações com distintas histórias evolutivas, o que tem implicações importantes para medidas de conservação.

ABSTRACT Characiformes is the most cytogenetically studied group of freshwater Actinopterygii, but karyotypical data of several taxa remain unknown. This is the case of Nematocharax , regarded as a monotypic genus and characterized by marked sexual dimorphism. Therefore, we provide the first cytogenetic report of allopatric populations of Nematocharax venustus based on distinct methods of chromosomal banding and fluorescence in situ hybridization (FISH) with repetitive DNA probes (18S and 5S rDNA). The karyotype macrostructure was conserved in all specimens and populations, independently on sex, since they shared a diploid number (2n) of 50 chromosomes divided into 8m+26sm+14st+2a. The heterochromatin was mainly distributed at pericentromeric regions and base-specific fluorochrome staining revealed a single pair bearing GC-rich sites, coincident with nucleolar organizer regions (NORs). On the other hand, interpopulation variation in both number and position of repetitive sequences was observed, particularly in relation to 5S rDNA. Apparently, the short life cycles and restricted dispersal of small characins, such as N. venustus , might have favored the divergence of repetitive DNA among populations, indicating that this species might encompass populations with distinct evolutionary histories, which has important implications for conservation measures.