Beekeeping effects in Melipona quadrifasciata 1836 (Apidae, Meliponini) genetic diversity in southern Brazil

Espécies de abelhas sem ferrão são criadas e manejadas por hobbistas ou para exploração comercial de colônias e subprodutos. Normalmente, estas abelhas são mantidas em meliponários e estão sujeitas a práticas de manejo, como multiplicação artificial das colônias e transporte entre populações, de modo que este estoque pode, ao mesmo tempo, interagir com abelhas selvagens. Em virtude deste manejo, pode haver distúrbios na diversidade genética da espécie. O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição da diversidade genética de Melipona quadrifasciata mantida por meliponicultores da região sul do Brasil, através de marcadores de microssatélites e DNA mitocondrial. As hipóteses testadas foram: 1) a diversidade genética dos meliponários reflete o estoque natural e a estruturação populacional da região do meliponário; 2) colônias introduzidas podem ser identificadas; 3) meliponários onde ocorre multiplicação de colônias apresentam endogamia. Nossos resultados evidenciam como cada prática de manejo influencia na diversidade local e na estruturação das populações. A diversidade genética encontrada na amostragem total de abelhas manejadas foi compatível com a estimada em outros estudos de populações naturais da espécie, porém distribuída de forma heterogênea. Observamos que meliponários que se dedicam à multiplicação de colônias de maneira mais intensa exibem sinais de endogamia. Também encontramos haplótipos de diferentes origens distantes em meliponários que realizam a introdução de colônias, sendo capaz de descaracterizar a diversidade local e resultando em homogeneização das frequências alélicas. Não foi possível encontrar estruturação populacional. Porém, um gradiente genético foi encontrado com os marcadores de microssatélites, e o mtDNA indica o deslocamento geográfico de rainhas, com introdução de haplótipos do sudeste do sul do país. A diferenciação populacional e o Isolamento por Distância encontrados aqui não são suficientes para classificar populações ou delimitar Unidades de Manejo baseado em fluxo gênico natural. Nós sugerimos que os esforços na preservação da diversidade foquem na regulação das práticas de manejo, possibilitando o fluxo gênico através da preservação de fragmentos naturais de vegetação, e o manejo da diversidade ocorra dentro de regiões geográficas pequenas, como macrorregiões estaduais, que refletem cenários sociopolíticos e geográficos, já utilizadas em outros planos ambientais.Social stingless bees have been manipulated by man since the pre-European civilization era; management practices include artificial colony division/multiplication and nest transport. We evaluated the effects of common management practices on the genetic diversity of Melipona quadrifasciata within its native range in southern Brazil. The proposed research hypotheses are: 1) Genetic diversity in meliponaries reflects natural variation and population genetic structuring; 2) Migrant nests can be identified; 3) Meliponaries in which colonies are artificially divided suffer from inbreeding. We employed microsatellite and mitochondrial DNA markers to test these hypotheses. The genetic diversity in our sample was compatible with that of feral populations investigated by other researchers, although this diversity was heterogeneously distributed. We observed that meliponaries subjected to intensive colony multiplication exhibited signs of inbreeding. We also found haplotypes of various origins in meliponaries into which colonies had been introduced, which affected local diversity and resulted in the homogenization of allele frequencies in various regions. Although no genetic structuring was observed, a clinal genetic differentiation was found based on microsatellite markers. The mtDNA analyses showed geographic displacement of the queens, in addition to the introduction of haplotypes from the southeastern region of the country. Population differentiation and isolation by distance could not be used to effectively delimit management units based on natural gene flow. We suggest that efforts to preserve genetic diversity should focus on regulating management practices, allowing gene flow only via natural vegetation fragments, and that diversity management should focus on local regions, reflecting geographic and sociopolitical scenarios already utilized in other environmentally oriented natural population management plans