Izaura Bezerra Francini1*Maria Claudia Gross2 Klilton Barbosa da Costa3 Gislene Almeida Carvalho-Zilse4
1Programa de Pós-graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Instituto
Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Grupo de Pesquisas em Abelhas (GPA), Manaus, Amazonas, Brasil.
2Programa de Pós-graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Instituto
Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Laboratório de Genética Animal,Coordenação de Pesquisas em Biologia Aquática, Manaus, Amazonas, Brasil.
3Programa de Pós-graduação em Entomologia, Instituto Nacional de Pesquisas da
Amazônia (INPA), Grupo de Pesquisas em Abelhas (GPA), Manaus, Amazonas, Brasil.
4Instituto Nacional e Pesquisas da Amazônia (INPA), Grupo de Pesquisas em Abelhas
(GPA), Manaus, Amazonas, Brasil.
*Corresponding author: ibfrancini@yahoo.com.br
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Grupo de Pesquisas em Abelhas, Manaus, AM, Brazil.
Resumo
A análise citogenética da abelha sem ferrão da Amazônia, Melipona seminigra
merrillae, por coloração com Giemsa convencional, revelou um número de
cromossomos novo para o gênero: 2n=22 para fêmeas e machos diplóides e n=11 para machos haploides. Este resultado contrasta com o obtido em estudos prévios, nos quais o número de cromossomos de 19 diferentes espécies de Melipona foi determinado como 2n=18 para fêmeas e n=9 para machos. Com base na
informação citogenética conhecida para outras espécies de Melipona, propomos que
M.seminigra merrillae representa um número diplóide derivado. Isto indica que o
número de cromossomos do gênero Melipona não é conservado como se pensava previamente. Além do mais, o conhecimento da biologia da reprodução das abelhas sem ferrão é fundamental para o desenvolvimento da Meliponicultura e para o manejo de populações de cativeiro e no ambiente natural, que é uma atividade importante para manter o desenvolvimento sustentável da Amazônia.
Abstract
Cytogenetic analysis of the Amazon stingless bee, Melipona seminigra merrillae, by conventional Giemsa staining reveals a new chromosome number for the genus: 2n=22 for females and diploid drones and n=11 for haploid drones. This result contrasts with that obtained in previous studies, in which the number of
chromosomes of 19 different Melipona species was determined as 2n=18 for females and n=9 for males. Based on cytogenetic information available for other Melipona species, we propose that M. seminigra merrillae represents a more derived diploid number. This indicates that the chromosome number of the Melipona genus is not as conserved as previously thought. Furthermore, the reproductive biology of stingless bees is fundamental to improving Meliponiculture and in dealing with captivity issues of natural bee populations, which is an important activity in maintaining sustainable development in the Amazon.
Introdução
A maioria das espécies da tribo Meliponini são abelhas sem ferrão do gênero
Melipona Illiger, 1806 (Moure et al. 2007). Estas abelhas têm ampla distribuição na
região Neotropical (Michener 2007), sendo encontradas em todos os estados brasileiros.A maioria das Melipona ocorre na região amazônica, onde muitas espécies permanecem sem descrição (Silveira et al. 2002). O papel chave das abelhas sem ferrão como polinizadores das Angiospermas nativas e de plantas cultivadas é largamente reconhecido (Kerr et al. 2001; Michener 2007). Portanto, são indispensáveis para manutenção da biodiversidade nas florestas tropicais (Carvalho 2001).
Em termos de citogenética, Melipona é o gênero de Meliponini melhor
estudado (Rocha et al. 2007). Informações sobre o número de cromossomos estão disponíveis para 19 espécies de Melipona, sendo n=9 para machos e 2n=18 para fêmeas, em todos os casos (Rocha et al. 2007): M. marginata, M. quadrifasciata (Kerr 1948), M. rufiventris, M. interrupta, M. schencki (Kerr 1952), M. bicolor (Kerr 1952; Rocha e Pompolo 1998), M. compressipes (Kerr 1969), M. subnitida (Kerr 1972), M. scutellaris (Almeida 1981), M. favosa (Hoshiba 1988), M. asilvae, M.
seminigra fuscopilosa, M. capixaba, M.captiosa (Rocha and Pompolo 1998), M. crinita (Rocha et al. 2002), M. mandacaia (Rocha et al. 2003), M. orbigny (Rocha cp
apud Rocha et al. 2007) e M. mandory (Lopes et al. 2008). Em M. quinquefasciata, o número de cromossomos pode variar de 2n=19 a 22 nas fêmeas e n=9 a 13 nos machos, mas esta variação foi atribuída à presença de cromssomos B (Rocha 2002; Rocha et al. 2007). Com base nestes resultados, o número de cromossomos de
Melipona (Michmelia) seminigra merrillae Cockerell, 1919 (Hymenoptera,
Apidae, Meliponini) é produtora de mel (Schwarz 1932; Moure et al. 2007; Kerr et al. 1994) e dispersora de sementes (Bacelar-Lima et al 2006). É uma das espécies mais criadas na Meliponicultura local (Carvalho-Zilse 2006) – o termo utilizado para designar a criação de Meliponini cunhado por Nogueira-Neto (Nogueira-Neto1997) – uma atividade significante para a conservação da biodiversidade e desenvolvimento econômico regional (Cortopassi-Laurino et al. 2006).
Investigamos os cromossomos mitóticos de M. seminigra merrillae, em população de meliponário urbano, para entender melhor o mecanismo de
determinação do sexo, informação importante para o manejo destas abelhas, em cativeiro e no ambiente natural.
Material e métodos
Analisamos 36 indivíduos (20 fêmeas, 11 machos haplóides e 5 machos diplóides) de M. seminigra merrillae oriundos de seis colônias do Meliponário do Grupo de Pesquisas em Abelhas do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia– GPA/INPA (3º05.838’S 059º 59.103’W), Manaus, Amazônia, Brasil.
Obtivemos metáfases de cromossomos mitóticos usando gânglios cerebrais de pupas de olho rosa, dissecadas sob estereomicroscópio (40X), com base na técnica descrita por Imai et al. (1988). Utilizamos colchicina a 0,005% como solução hipotônica, por uma hora, e coramos todas as preparações cromossômicas com Giemsa (solução a 5%) por 20 minutos. Observamos as Metáfases cromossômicas com microscópio (100X) e fotografamos com câmera digital (Sony DSC – W150).
Resultados e Discussão
Todas as fêmeas e machos diplóides de Melipona seminigra merrillae que analisamos mostraram um número diplóide 2n=22 e os machos haplóides
apresentaram n = 11 (Figura 1 a, b, c), sem evidência de dimorfismo sexual cromossômico. Este número diplóide contrasta com o que foi obtido em estudos prévios, nos quais o número de cromossomos determinado para 19 diferentes espécies de Melipona foi 2n=18 para fêmeas e n=9 para machos (Rocha et al. 2007). Uma espécie, M. quinquefasciata, exibiu variação do número de
cromossomos de 2n=19 a 22 (fêmeas) e n=9 a 13 (machos). Esta variação foi atribuída à presença de cromossomos B (Rocha 2002), mas, não encontramos evidência de cromossomo B em M. seminigra merrillae. Portanto, a visão corrente, que o número de cromossomos é conservado em Melipona (Rocha et al. 2007) não foi corroborada por nossos resultados. O aumento do número de cromossomos em
M. seminigra merrillae pode refletir um status derivado em relação às outras
espécies de Melipona para as quais existe informação citogenética.
M. seminigra merrillae é considerada uma das sete raças geográficas de Melipona seminigra Friese, 1903, é uma abelha endêmica do estado do Amazonas,
Brasil (Camargo e Pedro, 2008). Até o presente, o número de cromossomos era conhecido para apenas uma destas subespécies Melipona seminigra fuscopilosa, a qual apresenta o mesmo número de cromossomos conhecido para outras espécies de Melipona: 2n=18 para fêmeas n=9 para machos haplóides (Rocha et al. 2002). Nossos estudos citogenéticos podem indicar que M. seminigra merrillae não é uma raça geográfica de M. seminigra, mas, outra espécie ou uma espécie nova.
Análise citogenética adicional de espécies de Melipona contribuirá para esclarecer as relações evolutivas entre as espécies e levará a um melhor
entendimento das modificações do cariótipo nos Meliponini. Além do mais,
contribuirá para a identificação de espécies de Melipona, o que certamente será uma informação útil para a Meliponicultura local, para programas de polinização de
plantas cultivadas e para a conservação na Amazônia Central.
Agradecimentos
Agradecemos à Dra. Eliana Feldberg por ter fornecido a estrutura essencial no laboratório de citogenética e ao Dr. G.A.R Melo pela identificação taxonômica. Este trabalho foi financiado pela Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado da Amazônia (FAPEAM), pela Superintendência da Zona Franca de Manaus (SUFRAMA), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) e pelo Banco Real.
Legenda de figuras
Figura 1 Cromossomos mitóticos de Melipona seminigra merrillae: a. Fêmea (2n=22); b. Macho haplóide (n=11); c. Macho diplóide (2n=22). (Barra: 5μm).
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