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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.59.2010.tde-27072010-110721
Document
Auteur
Nom complet
Raphael Antonio de Oliveira Silva
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Ribeirão Preto, 2010
Directeur
Jury
Fonseca, Vera Lucia Imperatriz (Président)
Francoy, Tiago Mauricio
Saraiva, Antonio Mauro
Titre en portugais
Ferramentas auxiliares na identificação de espécies de abelhas Meliponini, com ênfase no gênero Schwarziana (Lepeletier, 1836)
Mots-clés en portugais
Schwarziana
DNA mitocondrial
gene 16S
gene COI
identificação automática de espécies
Meliponíneos
Morfometria geométrica
Resumé en portugais
As abelhas sem ferrão estão entre os animais mais importantes para o equilíbrio do meio ambiente, isso devido a fatores como sua enorme diversidade e principalmente por serem importantes polinizadores tanto de ecossistemas naturais como de agroecossistemas. A necessidade de identificação dos animais amostrados por especialistas é fundamental para estudos ecológicos. Neste trabalho foram feitas análises interespecíficas e intra-populacionais sobre os indivíduos do gênero Schwarziana a fim de aperfeiçoar a utilização da técnica de morfometria geométrica, que nos permite identificações baseadas apenas nos padrões de venação das asas desses insetos. Não obstante, foram realizadas também análises de sequenciamento de dois genes do DNA mitocondrial, o COI e o 16S. O gênero estudado foi Schwarziana, com duas espécies válidas, S. quadripunctata e S. mourei. Nas análises morfométricas, os testes realizados por indivíduos os testes de validação cruzada identificaram de forma correta 70% das amostras de um total de 10 localidades diferentes. Esta acurácia aumenta ainda mais à medida que novos grupos são formados, alcançando próximo de 85% quando separadas por regiões. Em todos os ensaios realizados com a morfometria geométrica (partial warps e coordenadas alinhadas) atingiu-se uma taxa de 100% de identificação correta entre as duas espécies e nos ensaios feitos com as médias das colônias esta taxa também foi atingida para a identificação de todas as populações amostradas. Os testes feitos com os partial warps mostraram-se mais eficazes em relação às coordenadas alinhadas, já que nestes últimos a tolerância mínima para a separação dos grupos não foi atingida em alguns ensaios. As análises moleculares apontaram 53 sítios polimórficos para o gene COI, com um índice de diversidade nucleotídica de 0,02180 e de diversidade haplotípica de 0,8854, separando as amostras em 9 haplótipos, porém a rede de haplótipos não foi suficientemente conclusiva. A diferenciação genética total medida pelo parâmetro Fst somente para as populações de S. quadripunctata foi de 0.9453 (P<0,05). Já para o gene 16S foram encontrados 14 sítios polimórfico e um índice de diversidade nucleotídica de 0,00649 e de diversidade haplotípica de 0,8419, com 7 haplótipos gerados. O parâmetro Fst para todas amostras foi de 0.9552 (P<0,05) e somente para as de S. quadripunctata foi de 0.8736 (P<0,05). Para ambos os genes os testes Fst par-a-par mostraram uma maior variação entre as populações dos estados, mostrando que estas populações estão estruturadas. Os testes de Mantel correlacionaram positivamente os dados morfométricos, geográficos e moleculares. Das duas metodologias aplicadas em nossa pesquisa, podemos afirmar que a morfometria mostrou-se extremamente eficiente na diferenciação das populações amostradas. As análises moleculares indicaram que estas populações estão estruturadas mesmo analisando poucas amostras. No entanto ao unirmos estas duas metodologias, combinamos a simplicidade e a rapidez da morfometria geométrica com a capacidade sempre inovadora de estudos moleculares, obtendo desta forma ferramentas eficazes para acessar a biodiversidade em Meliponini, inclusive para rastrear geograficamente espécimes a partir de estudos com indivíduos de sua área de distibuição natural.
Titre en anglais
Auxiliar tools for Meliponini bees identification, emphasizing the genus Schwarziana
Mots-clés en anglais
16S gene
COI gene
Schwarziana
automated species identification
geometric morphometrics
Meliponini
mithocondrial DNA
Resumé en anglais
Stingless bees are among the most important animals to the environmental balance, that due to their diversity and mainly because they are important pollinators of both natural and agro-ecosystems. The need for identification of sampled animals by experts is essential for ecological studies. In this work, intra and interspecific population analysis was performed in order to improve the technique of geometric morphometry, which allows us to access this biodiversity through identifications based on patterns of wing venation of these insects. We also sequenced two mitochondrial genes, the COI and 16S. Schwarziana Lepeletier 1836 was the gender studied with two valid species, S. quadripunctata and S. mourei. In morphometric analysis, cross-validation tests carried out by individuals correctly identified 70% of samples from a total of 10 different locations. This accuracy increases further as new groups are formed, according to geographic proximity, reaching around 85% when separated by regions. In all tests with geometric morphometry (partial warps and aligned coordinates) reached a rate of 100% correct identification between the two species and the tests made with the averages of the colonies that rate achieved the perfect identification of all populations sampled. Partial warps tests were more effective in relation to aligned coordinates ones, as these last a minimum tolerance for the separation of the groups was not achieved in some tests. Molecular analysis showed 53 polymorphic sites for the COI gene, with nucleotide diversity of 0.02180 and haplotype diversity of 0.8854, separating the samples into 9 haplotypes, but their network of haplotypes was not sufficiently conclusive. The total genetic differentiation measured by Fst parameter only for the populations of S. quadripunctata was 0.9453 (P <0.05). As for the gene 16S, we found 14 polymorphic sites and a nucleotide diversity of 0.00649 and haplotype diversity of 0.8419, with seven haplotypes generated. The parameter Fst for all samples was 0.9552 (P <0.05) and only for S.quadripunctata was 0.8736 (P <0.05). For both genes Fst pairwise tests showed greater variation among populations of the states, showing these groups as a genetic structure. Mantel tests were positively correlated for morphometric, geographical and molecular data. Of the two methodologies in our research, we can affirm that the morphometry proved to be extremely efficient in the differentiation of populations. Molecular analysis showed that populations are consistent, even that a low sample size is available. However combining these two methodologies, we have joined the simplicity and speed of geometric morphometric with the always innovative ability of molecular studies, thus achieving effective tools for accessing biodiversity in Meliponini, including a geographically trace for specimens by studying individuals from their natural range.
 
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RaphaelSilva.pdf (3.30 Mbytes)
Date de Publication
2011-02-22
 
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