Intraspecific variation in the stingless bee Melipona beecheii assessed with PCR-RFLP of the ITS1 ribosomal DNA

Abstract

In previous works, significant variation in morphometric and molecular characteristics was detected among populations of M. beecheii. Here RFLP tests of the internal transcribed spacer 1 of the ribosomal gene were performed to confirm those results and to evaluate the intraspecific variability within the species. The complete ITS1 region and the flanking regions showed length variation (1720 to 1670) and also three different restriction patterns that allowed differentiation of three groups of colonies with different geographic distribution. Mexican colonies from Yucatán, Campeche and Chiapas, together with one colony from northern Guatemala formed one group, a second was composed of colonies from southern Guatemala, El Salvador and Costa Rica and a third one corresponded to one colony from San Marcos (Guatemala but close to the Mexican border). Such test could be used to characterize locally adapted ecotypes subject to conservation efforts.

Zusammenfassung

Molekulare Analysen an Melipona beecheii, einer in den amerikanischen Tropen einheimischen Stachellosen Biene, ermöglichten die Charakterisierung der Populationen über das gesamte Verbreitungsgebiet von Mexiko bis Costa Rica (Tab. I). Als molekularen Marker wählten wir die interne transkribierte Region 1 eines ribosomalen Gens. Dieser Marker wurde bereits zur populationsgenetischen Charakteri-sierung von drei brasilianischen Melipona-Arten eingesetzt (Fernandes-Salomão et al., 2005) und erwies sich auch als nützlich in intraspezifischen Untersuchungen der brasilianischen Art M. subnitida (Cruz et al., 2006). Die ITS1-Region der von uns untersuchten Art erwies sich als besonders komplex und lang (1670–1720 Basenpaare), so dass einfache Analysen zu Restriktionsfragment-Längenpolymorphismen (RFLP) möglich waren. Von den zehn verwendeten Restriktionsenzymen erwiesen sich vier als besonders geeignet und erlaubten die Trennung von drei RFLP-Mustern (Abb. 1 und 2). Die geographische Verteilung der Kolonien, von denen die Proben stammten, stimmte mit der Verteilung der unterschiedlichen RFLP-Muster überein und bestätigte damit die Unterschiedlichkeit von drei Populationen (Abb. 3). Diese können deshalb als an jeweils lokale Umweltbedingungen angepasste Ökotypen aufgefasst werden. Die Kolonien aus Mexiko (Yucatán, Campeche und Chiapas) bildeten zusammen mit den Kolonien des nördlichen Guatemala eine gemeinsame Gruppe, eine zweite umfasste Völker aus dem Süden Guatemalas, aus El Salvador und Costa Rica, und eine dritte Gruppe bildeten Völker aus San Marcos (eine nahe der mexikanischen Grenze gelegenen Region Guatemalas). Da wilde Melipona-Populationen von einer Habitatfragmentierung der Wälder stark betroffen sein können, bildet die genetische Information aus den RFLP-Analysen der ITS1 Region der M. beecheii Völker eine Grundlage für die Etablierung von Managementstrategien und Schutzmassnahmen für die Erhaltung dieser Art.