ANÁLISE GENÉTICA E GENÔMICA DA ABELHA-SEM-FERRÃO Melipona rufiventris: SEQUENCIAMENTO, DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTAS MOLECULARES E INFERÊNCIAS POPULACIONAIS

Abstract

RESUMO A abelha brasileira Melipona rufiventris, vulgarmente conhecida como Uruçu Amarela, apesar do potencial ecológico e econômico, assim como as demais espécies desse grupo, tem sofrido bastante com a devastação ambiental provocada pelo homem, principalmente por conta da constante exploração agropecuária das regiões onde a espécie é endêmica, o que a colocou dentro da categoria de espécies ameaçadas de extinção pelo ICMBio (Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade). Porém, deve-se haver cautela quanto a esse enquadramento, principalmente pelo fato de se tratar de uma espécie com taxonomia indefinida. Assim, vê-se a necessidade do uso de marcadores moleculares, para não só solucionar essa questão, como também para identificar o perfil genético das populações presentes no Brasil de forma a auxiliar nas estratégias de conservação. Baseado nisso, o objetivo principal desse trabalho foi realizar um estudo genômico de frequência e abundância dos microssatélites nas abelhas-sem-ferrão Melipona rufiventris, M. subnitida e M. fasciculata utilizando a tecnologia do Sequenciamento de Nova Geração (NGS) e identificar e desenvolver marcadores microssatélites específicos e heteroespecíficos para M. rufiventris com validação feita por meio de inferência populacional de abelhas presentes em Minas Gerais, Goiás e Piauí. Para isso, a partir de uma parcela do genoma, uma plataforma de base de dados de sequências foi gerada, a partir do qual foram selecionadas e identificadas regiões microssatélites com potencial para estudos genéticos. No geral, obteve-se um total de 3.495 (137.313 contigs), 11.869 (47.081 contigs) e 93.588 SSRs (141.412 contigs), presentes em M. rufiventris, M. fasciculata e M. subnitida, respectivamente. Os tipos de microssatélites mais frequentes foram di e trinucleotideos, comuns em regiões neutras do DNA. Trinta e sete marcadores heteroespecíficos (19 de M. subnitida e 18 de M. fasciculata) foram utilizados em M. rufiventris, sendo que maior parte da transferência foi relacionada à espécie M. subnitida, comprovada sua eficácia por meio de pequeno estudo populacional. De 25 marcadores desenvolvidos especificamente para M. rufiventris, 16 foram polimórficos, sendo capaz de demonstrar, como esperado, alta diferenciação genética (FST=0,252, RST=0317 e Dest= 0,284) entre as populações de Goiás, Minas Gerais e Piauí. Por meio desse trabalho de Tese, obtivemos um conjunto de novos marcadores eficazes para inferências populacionais em abelhas M. rufiventris, corroborando inclusive com as suspeitas de que as populações, presentes nos biomas Cerrado, Caatinga e Mata Atlântica possam ser subespécies diferentes. ABSTRACT The Brazilian bee Melipona rufiventris, commonly known as ―Uruçu Amarela‖, despite the ecological and economic potential, as well as the other species of this group, has suffered a lot from the environmental devastation provoked by man, mainly due to constant agricultural speculation in the regions where species is endemic, placing it within the category of endangered species by ICMBio (Chico Mendes Institute for Biodiversity Conservation). However, caution should be exercised in this framework, mainly because it is a species with indefinite taxonomy. Therefore, it is necessary to use molecular markers to solve this problem, as well as to identify the genetic profile of the populations present in Brazil, in order to assist conservation strategies. Based on this, the main objective of this work was to carry out a genomic study of frequency and abundance of the microsatellites in the stingless bees Melipona rufiventris, M. subnitida and M. fasciculata using the New Generation Sequencing (NGS) technology and to identify and develop specific and heterospecific microsatellite markers for M. rufiventris with validation made through population inference of bees present in Minas Gerais, Goiás and Piauí. To this end, from a portion of the genome, a sequence database platform was generated, from which microsatellite regions with potential for genetic studies were selected and identified. In general, a total of 3,495 (137,313 contigs), 11,869 (47,081 contigs) and 93,588 SSRs (141,412 contigs), present in M. rufiventris, M. fasciculata and M. subnitida, respectively, were obtained. The most frequent types of microsatellites were di and trinucleotides, common in neutral regions of DNA. Thirty-seven heterospecific markers (19 of M. subnitida and 18 of M. fasciculata) were used in M. rufiventris, and most of the transfer was related to M. subnitida species, proved its efficacy by means of a small population study. Of the 25 markers developed specifically for M. rufiventris, 16 were polymorphic, being able to demonstrate, as expected, high genetic differentiation (FST = 0.252, RST = 0,317 and Dest = 0.284) among populations of Goiás, Minas Gerais and Piauí. Through this thesis, we obtained a set of new effective markers for population inferences in M. rufiventris bees, corroborating also the suspicions that the populations present in the Cerrado, Caatinga and Atlantic Forest biomes may be different subspecies.