Caracterización de la variabilidad genética de colonias comerciales y silvestres de Apis mellifera en Argentina

Abstract

La abeja doméstica o abeja melífera, Apis mellifera (Linnaeus, 1758) , es un insecto social perteneciente al orden Hymenoptera, familia Apidae. Esta especie está estrechamente relacionada con la actividad humana a través de la apicultura para la obtención de productos de la colmena (miel, propóleo, cera y jalea real), como también la importante tarea de polinización de cultivos agrícolas y de especies silvestres. Las primeras introducciones de A.mellifera al continente americano se realizaron desde Europa; específicamente en nuestro país, las primeras colonias establecidas provinieron de Francia e ingresaron en 1830. El ingreso de distintas subespecies de A. mellifera (A. m. mellifera, A. m. iberiensis, A. m. carnica y, principalmente, A. m. ligustica) continuó a lo largo del siglo XX. En el año 1957 ocurrió la dispersión accidental de colonias silvestres de la subespecie africana A. m. scutellata, en Brasil, dando origen a un proceso de hibridación con linajes europeos previamente establecidos, denominado Africanización. Este suceso ha ocasionado un perjuicio a la apicultura por las características negativas de las abejas africanizadas. Asimismo, la Africanización contribuyó a complejizar la estructura genética de las colonias comerciales y silvestres en América. En nuestro país, la distribución de estas poblaciones se concentraba en el norte del territorio aunque posteriormente, debido a las actividades comerciales y movimiento de colonias (trashumancia) realizados por apicultores, esa distribución se vio modificada. El presente trabajo de tesis doctoral tuvo como objetivo general proporcionar una descripción actualizada de la diversidad y estructura genética de colonias comerciales y colonias silvestres de A.mellifera. Se realizó un muestreo de 396 colonias de abejas localizadas en la principal región apícola de Argentina, incluyendo las provincias de Buenos Aires, La Pampa, Córdoba, Santa Fe, Entre Ríos, Corrientes, Chaco, Tucumán, Santiago del Estero y Formosa. La diversidad genética se analizó utilizando dos marcadores del ADN mitocondrial (región intergénica Citocromo Oxidasa I-Citocromo Oxidasa II y Citocromo B) y del ADN nuclear (8 microsatélites). Se detectaron tres haplotipos de linaje europeo (M4, C1, C2J) y tres de origen africano (A1, A4, A30). Los haplotipos europeos se encontraron principalmente en apiarios comerciales, mientras que los haplotipos de origen africano se detectaron en alta frecuencia en colonias silvestres. Asimismo, se observó una distribución preponderante de haplotipos africanizados en el norte del territorio. Respecto a los marcadores nucleares, los resultados mostraron un alto grado de hibridación entre las poblaciones de origen europeo y africano. Los análisis de correlación mostraron una asociación significativa entre la distribución de Africanización y la latitud.. Los estudios realizados en esta tesis permitieron identificar el origen y caracterizar la variabilidad genética presente en las colonias comerciales y silvestres de A.mellifera de la principal zona apícola de Argentina. Los marcadores utilizados brindaron información fundamental respecto a la distribución de la diversidad genética y permitieron complementar y actualizar la información existente, con un análisis detallado de los principales factores que explican la compleja estructura genética de las abejas en nuestro país.

The domestic bee or honey bee, Apis mellifera (Linnaeus, 1758), is a social insect belonging to the order Hymenoptera, family Apidae. This species is closely related to human activity through beekeeping to obtain products from the hive (honey, propolis, wax and royal jelly), as well as the important task of pollination of agricultural crops and wild species. The first introductions of A. mellifera to the American continent were made from Europe; specifically in our country, the first colonies came from France and entered in 1830. The income of different subspecies of A. mellifera (A. m. mellifera, A. m. iberiensis, A. m. carnica and, mainly, A. m. ligustica) continued throughout the 20th century. In 1957, the accidental dispersion of wild colonies of the African subspecies A. m. scutellata, in Brazil, giving rise to a process of hybridization with previously established European lineages, called Africanization. This event has caused damage to beekeeping due to the negative characteristics of Africanized bees. Likewise, Africanization contributed to make the genetic structure of commercial and wild colonies in America more complex. In our country, the distribution of these populations was concentrated in the north of the territory but later, due to the commercial activities and movement of colonies (transhumance) carried out by beekeepers, this distribution was modified. The main objective of this PhD thesis was to provide an updated description of the diversity and genetic structure of commercial colonies and wild colonies of A. mellifera. A sampling of 396 colonies of bees located in the main apicultural region of Argentina was carried out, including the provinces of Buenos Aires, La Pampa, Cordoba, Santa Fe, Entre Rios, Corrientes, Chaco, Tucumán, Santiago del Estero and Formosa. The genetic diversity was analyzed using two markers of mitochondrial DNA (intergenic region Cytochrome Oxidase I-Cytochrome Oxidase II and Cytochrome B) and nuclear DNA (8 microsatellites). Three haplotypes of European lineage (M4, C1, C2J) and three of African origin (A1, A4, A30) were detected. European haplotypes were found mainly in commercial apiaries, while haplotypes of African origin were detected in high frequency in wild colonies. Likewise, a preponderant distribution of Africanized haplotypes was observed in the northern part of the territory. Regarding nuclear markers, the results showed a high degree of hybridization between European and African populations. The correlation analyzes showed a significant association between the distribution of Africanization and latitude. The studies carried out in this thesis allowed to identify the origin and to characterize the genetic variability present in the commercial and wild colonies of A. mellifera of the main apicultural area of Argentina. The markers used provided information regarding the distribution of genetic diversity and allowed complementing and updating existing information, with a detailed analysis of the main factors that explain the complex genetic structure of bees in our country.