Original article

Mitochondrial discrimination of stingless bees Tetragonisca angustula (Apidae: Meliponini) from Santa Catarina state, Brazil^*

Caractérisation des abeilles sans aiguillon (Tetragonisca angustula) de l’Etat de Santa Catarina (Brésil) par l’ADN mitochondrial

Mitochondriale Unterscheidung von stachellosen Bienen (Tetragonisca angustula) aus dem Staat Santa Catarina, Brasilien

¹ Genolab, Rua Floriano Peixoto 425, Centro, CEP 89010 500 – Blumenau – SC, Brazil
² Departamento de Ciência Naturais, Universidade Regional de Blumenau, CEP 89012-900, Blumenau-SC, Brazil

Corresponding author: G. Moretto, gmoretto@furb.br

Received: 15 April 2009
Revised: 30 September 2009
Accepted: 2 October 2009

Abstract

The stingless bee Tetragonisca angustula is a meliponini bee naturally distributed from Argentina to Mexico. Morphologically, based on the mesepisternum color, it is separated into T. angustula angustula and T. angustula fiebrigi subspecies. The objective of this study was to characterize the restriction site variation in the mitochondrial DNA of each subspecies. Samples of worker bees were collected from two regions of Santa Catarina state, known as having a natural distribution of each subspecies. Each of the 138 colonies collected in the distribution region of T. a. angustula and of 72 colonies from the region of T. a. fiebrigi was individually analyzed. The ATPases 8, 6 and COIII mitochondrial genes were amplified and digested with seven restriction enzymes (PCR + RFLP). Large genetic differences were observed among bees collected in both geographical areas of natural distribution for the T. angustula subspecies. Four enzymes showed different restriction patterns that allowed separation of the subspecies.

Zusammenfassung

Die in Brasilien allgemein als ``Jataí'' bekannte Melipone Tetragonisca angustula wird in die Unterarten T. a. angustula und T. a. fiebrigi unterteilt, die durch ein schwarzes, bzw. gelbes Mesepisternum gekennzeichnet sind. Die beiden Unterarten haben eine unterschiedliche Verbreitung. Während T. a. angustula auf dem amerikanischen Doppelkontinent, von Mexiko bis Argentinien, weit verbreitet ist, ist T. a. fiebrigi auf bestimmte Gegenden von Brasilien (São Paulo, Paraná, Westen von Santa Catarina), einen Teil von Argentinien und Paraguay beschränkt. In dieser Untersuchung sollten genetische Marker zur Unterscheidung dieser beiden Unterarten gefunden werden. Hier berichten wir über die Charakterisierung von T. a. angustula und T. a. fiebrigi durch die Analyse eines mitochondrialen DNA (mtDNA) Fragments mit der PCR + RFLP Methode.

Die morphologischen und molekularen Analysen wurden an Arbeitsbienen aus natürlichen Nestern von T. angustula durchgeführt, die aus zwei verschiedenen Regionen in Santa Catarina stammten. Die gesammelten Arbeiterinnen wurden mit Hilfe einer morphometrischen Untersuchung (Pigmentierung des Mesepisternums) in die Unterarten T. angustula angustula und T. a. fiebrigi klassifiziert. Dabei wurden zwischen 2 und 10 Individuen pro Volk untersucht. Die Analyse der mtDNA (PCR+RFLP) wurde an einem Individuum pro Volk durchgeführt. Die mitochondriale Region mit den Genen für die ATPasen 8 und 6, sowie COIII wurde mittels PCR amplifiziert und für mindestens 6 Stunden mit den folgenden Restriktionsenzymen verdaut: Ase I, Dra I, EcoR I, EcoR V, Hae III, Hind III, und Hinf I. Große genetische Unterschiede wurden zwischen den Bienen gefunden, die in den verschiedenen Verbreitungsgebieten gesammelt wurden. Die Ergebnisse von vier Enzymen (Ase I, Dra I, EcoR I and Hinf I) zeigten verschiedene Restriktionsmuster, die die Unterscheidung der Unterarten erlaubten.