Uso de marcadores microssatélites para avaliação genética de populações de Melipona mandacaia Smith, 1863 (Hymenoptera, Apoidea) no Estado da Bahia

Abstract

Melipona mandacaia é uma espécie de abelha indígena sem ferrão (Tribo Meliponini) endêmica de regiões do semi-árido do nordeste do Brasil. A cobertura vegetal original da caatinga tem sido alterada pela ação humana. Essa alteração reduz os recursos alimentares e os locais de nidificação disponíveis para as abelhas e torna mais difícil a dispersão e o fluxo genético das populações desses organismos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego dos marcadores microssatélites na avaliação genética de populações de Melipona mandacaia no estado da Bahia, considerando a possível presença de alelos nulos. Foram utilizadas operárias adultas dos municípios de Paulo Afonso, Macururé, Central Uibaí, São Gabriel, Irecê, Lapão e Serra do Ramalho. A extração do DNA total foi realizada segundo Waldschmidt et al. (1997) com algumas modificações. Para amplificação foram utilizados primers microssatélites específicos para M. bicolor para avaliar sete locos (Peters et al.1998). Dos sete locos avaliados, três foram monomórficos: Mbi 259, Mbi 219 e Mbi 088. Os locos que apresentaram polimorfismo foram Mbi 233 com 6 alelos, Mbi 278 com 4 alelos, Mbi 028 e Mbi 215 com 2 alelos. O acentuado déficit de heterozigotos e a presença de alelos pouco freqüentes em homozigose levantaram a suspeita de subestruturação por isolamento por distância. As falhas na amplificação levantaram a suspeita também da presença de alelos nulos. Para satisfazer a condição de subestruturação, as amostras foram agrupadas em três regiões segundo a proximidade geográfica das localidades onde foram coletadas. Para verificar a presença de alelos nulos os dados agrupados foram submetidos a um estimador da presença de alelos nulos e posterior ajuste das freqüências alélicas. Para avaliar a estruturação foi utilizado o coeficiente F de Wright em três cenários extremos. No primeiro a presença de alelos nulos foi desconsiderada, no segundo foi considerada a presença de infinitos alelos com freqüências baixíssimas e no terceiro foi considerada a presença de um único alelo nulo com a maior freqüência possível. Nos cenários 2 (FST = 0,21) e 3 (FST = 0,26) obtivemos os valores para FST mínimo e máximo esperados para uma população em equilíbrio de Hardy- Weinberg. O valor obtido no cenário 1 (FST = 0,16) está abaixo da faixa estabelecida pelos os valores e mínimo (2) e máximo (3). A faixa de valores de FST considerando a presença de alelos nulos é compatível com estruturação alta ou muito alta. Os valores de FST nos permitem inferir que a população de Melipona mandacaia em estudo encontra-se subestruturada e que há elevada diferenciação genética entre os grupos geográficos considerados. Estudos adicionais são necessários para averiguar a endogamia a que essas subpopulações estão submetidas. A presença de alelos nulos compromete o emprego dos marcadores microssatélites para avaliação genética de populações.

Melipona mandacaia, is an indigenous stingless bee (Meliponini Tribe), an endemic species of the semi-arid of the northeast of Brazil. The original flora of the caatinga has been altered by the human action. This alteration reduces the food resources and the places available for nesting, so this affects the dispersion and the genetic flow of the populations of those organisms. The objective of this work was to evaluate the job of the markers microssatélites in the genetic evaluation of populations of Melipona mandacaia in Bahia sate, Brasil. Adult workers from Paulo Afonso, Macururé, Central Uibaí, São Gabriel, Irecê, Lapão and Serra do Ramalho were used. The extraction of genomic DNA was accomplished according to Waldschmidt et al. (1997) modified. The amplification was performed using primers microssatellites specific for Melipona bicolor to evaluate seven locos (Peters et al.1998). The amplification products were submitted to electrophoresis in poliacrilamide gel under 100v for 14 hours. Three of the seven appraised locos were monomorfic: Mbi 259, Mbi 219 and Mbi 088. The locos that presented polymorphism were Mbi 233 with 6 alleles, Mbi 278 with 4 alleles, Mbi 028 and Mbi 215 with 2 alleles. Because of the deficit in heterozygosis and alleles in low frequency showed in homozygosis lifted the suspicion for subestruturation and isolation by distance. The absence of amplification products in some samples lifted the suspicion also of the presence of null alleles. To satisfy the subestruturation condition, the samples were joined in three areas according to the geographical proximity of the places where they were collected. To verify the presence of null alleles the data were submitted to a null alleles estimator and further adjustment of the alleles frequencies. To evaluate the structuring the F coefficient of Wright was used in three extreme sceneries. In the first sceneries the absence of null alleles was considered, in the second the presence of infinite null alleles with the lowest possible frequencies was considered and in the third sceneries the presence of a single null allele with the highest possible frequency was considered. In the sceneries 2 (FST = 0,21) and 3 (FST = 0,26) we obtained the values for FST minimum and maximum for a population in Hardy-Weinberg equilibrium. The value obtained in the scenery 1 (FST = 0,16) was lower than the established interval for the minimum (2) and maximum (3) values. The strip of values of FST considering the presence of null alleles is compatible with high or very high structuration. The values of FST allow us to infer that the studied population of Melipona mandacaia is subestruturated and there is high genetic differentiation among the considered geographical groups. Additional studies are necessary to evaluate the endogamic matches that are happening in those subpopulations. The presence of null alelles commits the use of the microssatelites markers for genetic studies of populations.