Analises citogeneticas em abelhas do genero Melipona (Hymenoptera, Meliponinae)
Marla Piumbini Rocha
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP R582a
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
84f. : il.
Orientador: Silvia das Graças Pompolo
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: O presente trabalho apresentou uma contribuição aos estudos citogenéticos do gênero Melipona (Hymenoptera, Meliponini) iniciados por KERR em 1948. O número cromossômico encontrado foi igual (n=9 e 2n= 18) para 11 espécies do gênero: Me/ipona marginata, Me/ipona quadrifasciata, Me/ipona...
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Resumo: O presente trabalho apresentou uma contribuição aos estudos citogenéticos do gênero Melipona (Hymenoptera, Meliponini) iniciados por KERR em 1948. O número cromossômico encontrado foi igual (n=9 e 2n= 18) para 11 espécies do gênero: Me/ipona marginata, Me/ipona quadrifasciata, Me/ipona bic%r, Me/ipona compressipes, Me/ipona subnitida, Me/ipona scutellaris, Me/ipona asilvae, Melipona seminigra fuscopilosa, Me/ipona capixaba, Me/ipona crinita, Me/ipona mandacaia. A única espécie que apresentou número cromossômico diferente foi Me/ipona quinquefasciata, devido à presença de cromossomos B. Estes variaram de 1 a 4 em fêmeas e de O a 4 em machos. Apesar dessa exceção, podemos considerar que o número cromossômico é um caráter estável no táxon. Algumas espécies apresentaram cromàssomos com morfologias meta, submeta e acrocêntricas e a heterocromatina esteve distribuída na região pericentromérica foram elas: M. marginata, M. quadrifasciata, M. subnitida, M. bic%r, M. asilvae, M. mandacaia e o complemento A de M. quinquefasciata. Em M. crinita, M. compressipes, M. scutel/aris, M. seminigra fuscopilosa e M. capixaba a morfologia dos cromossomos foi de difícil definição e a heterocromatina esteve distribuída em quase toda a extensão dos cromossomos, com a eucromatina restrita às extremidades. Os cromossomos B de M. quinquefasciata também apresentaram esta morfologia. A análise de metáfases menos condensadas revelou a presença de diferentes tipos de cromossomos B: acrocêntricos, totalmente heterocromáticos, e submetacêntricos, com o braço menor heterocromático ou eucromático. A porcentagem de heterocromatina foi calculada para algumas espécies: M. bic%r (8%), M. subnitida (17%), M. crinita (54%), M. compressipes (61%) e M. seminigra fuscopilosa (73%). Nas espécies com heterocromatina distribuída por quase toda a extensão dos cromossomos, a porcentagem de heterocromatina foi sempre maior que 50%, enquanto nas demais espécies foi menor que 50%. Com base nos dados de porcentagem de heterocromatina e morfologia cromossômica, o gênero foi dividido em dois grupos. O Grupo I incluiu as espécies com baixa proporção de heterocromatina (menor que 50%) distribuída na região pericentromérica. O Grupo 11 incluiu as espécies com heterocromatina distribuída por quase toda a extensão dos cromossomos e com porcentagem maior que 50%. A Banda C, Banda NOR, coloração com fluorocromos, Enzimas de Restrição (ER) e FISH (hibridização in situ fluorescente) com sonda de rDNA foram utilizadas para diferenciar os cariótipos de espécies de um mesmo grupo. Nas espécies do Grupo I, a coloração seqüencial com os fluorocromos QMIDA/CMA3/DAPI permitiu identificar bandas heterocromáticas e eucromáticas, sendo a maioria delas ricas em A T. Já nas espécies do Grupo 11, esta técnica não diferenciou os cromossomos, mas o padrão obtido com ER demonstrou a heterogeneidade da heterocromatina. Em M. mandacaia, o tratamento com as ER permitiu observar em todos os cromossomos regiões com diferentes intensidades de coloração, com áreas completamente clivadas e outras resistentes. A localização de algumas regiões resistentes à ER correspondeu à heterocromatina; outras resistentes, embora provavelmente também heterocromáticas, não foram evidenciadas com a banda C. Concluiu-se que a técnica de enzimas de restrição diferenciou dois tipos de heterocromatina. Em M. mandacaia, o tratamento com Haelll/Giemsa, permitiu obter um padrão de diferenciação longitudinal semelhante à banda G. Em M. quinquefasciata as ER aparentemente não clivaram o DNA dos cromossomos Bs. Nas espécies do Grupo I, o primeiro par de cromossomos apresentou um bloco heterocromático heteromórfico. Este par foi Ag-NOR+ em M. asi/vae, foi clivado pela enzima de restrição Haelll (GCJ,GC) em M. mandacaia e marcado com sonda de rDNA nas espécies M. quinquefasciata, M. quadrifasciata, M. bic%__ro No Grupo 11, só foi possível localizar este bloco de heterocromatina pela coloração com CMA3 para todas espécies e pela FISH em M. capixaba e M. compressipes. Desta forma, o heteromorfismo do bloco heterocromático correspondeu à Região Organizadora de Nucléolo. Nas espécies do Grupo I, a NOR esteve localizada na região pericentromérica e no Grupo 11 no limite entre a eucromatina e heterocromatina. Porém em M. capixaba a NOR apresentou-se na extremidade eucromática. Baseados nos dados citogenéticos de Me/ipona, concluiu-se que o gênero diverge dos modelos propostos para a evolução cariotípica dos meliponíneos e que a mudança no conteúdo de heterocromatina entre as espécies envolveu mecanismos ainda desconhecidos. A polaridade do conteúdo heterocromático em Me/ipona foi proposta considerando Leurotrigona muelleri como grupo externo. A semelhança do conteúdo e distribuição da heterocromatina de L. muelleri com as espécies do Grupo I de Me/ipona foi considerado primitivo, permitindo caracterizar o Grupo 11 como um grupo natural dentro de Melipona. A origem dos cromossomos B de Me/ipona provavelmente ocorreram através de processos de amplificação da heterocromatina rica em A T com posteriores clivagens, ou uma origem interespecífica
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Abstract: This work is a contribution to the studies of the cytogenetics of the genus Melipona (Hymenoptera, Meliponini), which were initiated by KERR in 1948. The chromosome number is the same (n=9 e 2n=18) for the 11 species of the genus: Me/ipona marginata, Me/ipona quadrifasciata, Me/ipona...
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Abstract: This work is a contribution to the studies of the cytogenetics of the genus Melipona (Hymenoptera, Meliponini), which were initiated by KERR in 1948. The chromosome number is the same (n=9 e 2n=18) for the 11 species of the genus: Me/ipona marginata, Me/ipona quadrifasciata, Me/ipona bic%r, Melipona compressipes, Me/ipona subnitida, Me/ipona scutellaris, Melipona asi/vae, Melipona seminigra fuscopilosa, Me/ipona capixaba, Melipona crinita, Me/ipona mandacaia. The only species with a different number of chromosomes was Me/ipona quinquefasciata, due to the presence of B chromosomes. These chromosomes varied from 1 to 4 in females and from O to 4 in males. Despite exception, we can consider that the chromosome number is a stable character in the taxon. Some species presented chromosomes with meta, submeta and acrocentric morphologies and the heterochromatin was pericentromeric in the following species: M. marginata, M. quadrifasciata, M. subnitida, M. bic%r, M. asilvae, M. mandacaia and in the A complement of M. quinquefasciata. In M. crinita, M. compressipes, M. scutellaris, M. seminigra fuscopilosa and M. capixaba, the chromosome morphology was difficult to define and the heterochromatin was distributed along most of this the chromosomes, with the euchromatin restricted to the extremities.
The B chromosomes of M. quinquefasciata also showed three morphologies. The analysis of minus condensate metaphases showed the presence of different types of B chromosomes: acrocentric, totally heterochromatic and submetacentric, with the shorter arm heterocromatic or euchromatic. The percentage of heterochromatin was calculated for some species: M. bic%r (8%), M. subnitida (17%), M. crinita (54%), M. compressipes (61 %) and M. seminigra fuscopi/osa (73%). In the species in which the heterochromatin is distributed in the whole extension of the chromosomes, the percentage of heterocromatic was always higher than 50%, while in the other species it was less the 50%. Based in the percentage of heterochromatin and chromosomic morphology, the genus was divided in two groups. Group I included the species with a low percentage of the heterochromatin (Iess than 50%) and with pericentromeric distribution. Group 11 included species in which the heterochromatin was distributed in the whole extension of the chromosomes and with percentage more than 50%. C Band, NOR Band, fluorochrome, Restriction Enzymes (RE) and 'Fluorescent in Situ Hybridization' (FISH) were used to differentiate species karyotypes. In species of Group I, sequential coloration with the QM/DA/CMA3/DAPI fluorochromes permitted the identification of heterocromatic and euchromatic bands, most of them rich in AT. In species of Group 11, this technique did not differentiate the chromosomes, but pattern with ER demonstrated the heterochromatin heterogeneity. In M. mandacaia, the treatment with ER permitted to observe in ali the chromosomes, regions with different intensities of coloration, with areas completely cleaved and others resistant. Some regions resistant to ER corresponded to heterochromatin; other resistant areas, even though probably also heterochromatic, were not evidenciated with C bando Thus, the technique of restriction enzymes differed two types of heterochromatin. In M. mandacaia, the treatment with Haelll/Giemsa, permitted to obtain a pattern of longitudinal differentiation in the chromosomes similar to G Band. In M. quinquefasciata, the ER apparently did not cleave the DNA of B chromosomes. In species of Group I, the first pai r of chromosomes presented a heterochromatic heteromorphic block. This pair was Ag-NOR+ in M. asilvae, was cleaved by the restriction enzyme Haelll (GCJ..GC) in M. mandacaia and marked with rDNA probes in M. quinquefasciata, M. quadrifasciata, M. bic%__ro This species of Group 11, M. capixaba and M. compressipes, it was possible to characterize this heterochromatin block with CMA3 and FISH. The heteromorphism of the heterochromatic block corresponded to Nucleolus Organizer Region of the species. In species of Group I, NOR was located in pericentromeric region and in Group 11 in the limit of euchromatin and heterochromatin. Except for M. capixaba, that also showed another localization, in the euchromatic extremity. Based in cytogenetic data of Me/ipona, it is possible to conclude that the genus diverges from models proposed to explain the karyotype evolution in Meliponini and that the change in heterochromatin content among the species involved mechanisms still unknown. The polarity of the heterochromatic content in Melipona was proposed considering Leurotrigona muelleri, as an outgroup. The similarity of content and distribution of heterochromatin of L. muelleri with species of Group I of Melipona was considered primitive, permitting a characterization or Group 11 as a natural group in the genus Me/ipona. B chromosomes in Me/ipona probably originated from an amplification of heterochromatin rich in A T and posterior cleavages, or originated interspecific Ver menos
The B chromosomes of M. quinquefasciata also showed three morphologies. The analysis of minus condensate metaphases showed the presence of different types of B chromosomes: acrocentric, totally heterochromatic and submetacentric, with the shorter arm heterocromatic or euchromatic. The percentage of heterochromatin was calculated for some species: M. bic%r (8%), M. subnitida (17%), M. crinita (54%), M. compressipes (61 %) and M. seminigra fuscopi/osa (73%). In the species in which the heterochromatin is distributed in the whole extension of the chromosomes, the percentage of heterocromatic was always higher than 50%, while in the other species it was less the 50%. Based in the percentage of heterochromatin and chromosomic morphology, the genus was divided in two groups. Group I included the species with a low percentage of the heterochromatin (Iess than 50%) and with pericentromeric distribution. Group 11 included species in which the heterochromatin was distributed in the whole extension of the chromosomes and with percentage more than 50%. C Band, NOR Band, fluorochrome, Restriction Enzymes (RE) and 'Fluorescent in Situ Hybridization' (FISH) were used to differentiate species karyotypes. In species of Group I, sequential coloration with the QM/DA/CMA3/DAPI fluorochromes permitted the identification of heterocromatic and euchromatic bands, most of them rich in AT. In species of Group 11, this technique did not differentiate the chromosomes, but pattern with ER demonstrated the heterochromatin heterogeneity. In M. mandacaia, the treatment with ER permitted to observe in ali the chromosomes, regions with different intensities of coloration, with areas completely cleaved and others resistant. Some regions resistant to ER corresponded to heterochromatin; other resistant areas, even though probably also heterochromatic, were not evidenciated with C bando Thus, the technique of restriction enzymes differed two types of heterochromatin. In M. mandacaia, the treatment with Haelll/Giemsa, permitted to obtain a pattern of longitudinal differentiation in the chromosomes similar to G Band. In M. quinquefasciata, the ER apparently did not cleave the DNA of B chromosomes. In species of Group I, the first pai r of chromosomes presented a heterochromatic heteromorphic block. This pair was Ag-NOR+ in M. asilvae, was cleaved by the restriction enzyme Haelll (GCJ..GC) in M. mandacaia and marked with rDNA probes in M. quinquefasciata, M. quadrifasciata, M. bic%__ro This species of Group 11, M. capixaba and M. compressipes, it was possible to characterize this heterochromatin block with CMA3 and FISH. The heteromorphism of the heterochromatic block corresponded to Nucleolus Organizer Region of the species. In species of Group I, NOR was located in pericentromeric region and in Group 11 in the limit of euchromatin and heterochromatin. Except for M. capixaba, that also showed another localization, in the euchromatic extremity. Based in cytogenetic data of Me/ipona, it is possible to conclude that the genus diverges from models proposed to explain the karyotype evolution in Meliponini and that the change in heterochromatin content among the species involved mechanisms still unknown. The polarity of the heterochromatic content in Melipona was proposed considering Leurotrigona muelleri, as an outgroup. The similarity of content and distribution of heterochromatin of L. muelleri with species of Group I of Melipona was considered primitive, permitting a characterization or Group 11 as a natural group in the genus Me/ipona. B chromosomes in Me/ipona probably originated from an amplification of heterochromatin rich in A T and posterior cleavages, or originated interspecific Ver menos
Pompolo, Silvia das Graças, 1954-
Orientador
Campos, Lucio Antonio de Oliveira
Avaliador
Santos, Jorge Abdala Dergam dos
Avaliador
Christofoletti, Carmem Silvia Fontanetti
Avaliador
Parise-Maltempi, Patricia Pasquali
Avaliador
Analises citogeneticas em abelhas do genero Melipona (Hymenoptera, Meliponinae)
Marla Piumbini Rocha
Analises citogeneticas em abelhas do genero Melipona (Hymenoptera, Meliponinae)
Marla Piumbini Rocha
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