Experiencias Exitosas:
CABAÑA APIARIO PEDRO J. BOVER
Ministerio de Asuntos Agrarios
Buenos Aires, Argentina
Ingeniero agrónomo Osvaldo E. Atela
Selección de abejas en Buenos Aires, Argentina
La selección de abejas en nuestro país en su mayoría está limitado a programas desde el ámbito oficial y la colaboración en muchos casos de productores. En la provincia de Buenos Aires desde el Ministerio de Asuntos Agrarios, Dirección Prov. de Desarrollo Rural; La Cabaña Apiario Pedro J. Bover enmarcado en el programa Miel Bonaerense realiza selección de abejas reinas desde 1952, Caracterizando nuestras líneas a cubrir las necesidades que demanda el productor, sabiendo la importancia que la misma significa aplicada en los apiarios.
Hoy contamos con líneas de abejas bien definidas a partir de la selección masal. La meta siempre ha sido multiplicar los individuos que tengan mejor constitución genética. Este genotipo no lo podemos determinar directamente, sino que es un comportamiento que nos lo demuestra el fenotipo, dado por su antepasados. Este cruzamiento se realiza en forma abierta, consideramos a los individuos sin parentesco.
Las prácticas de la selección son fundamentales en un programa; ponemos nuestro mayor énfasis en el proceso de la cría de nuestras reinas y de nuestros zánganos para la saturación del medio de apareamiento.
Algunos rasgos que priorizamos son la máxima sanidad, productoras de miel, mansedumbre, comportamiento higiénico, capacidad de postura, actitud para invernar. Existente otras características que también se tienen en cuenta como son la baja enjambrazón, peso de las abejas reinas y color.
Bajo esta exigencia de trabajo fundamentamos nuestra producción, teniendo en cuenta principalmente, nuestras convicciones:
Respectar la mayor variabilidad genética en nuestros apiarios
La colonia como unidad superior para su evaluación y selección.
Abejas reinas con alta prolificidad, tienen una alta correlación con la producción de miel
Alto comportamiento higiénico disminución de masas infectantes
Abejas reinas fecundadas por debajo de latitud 33ª R. A. tienen menor aptitud para enjambrar.
Calidad en la cría; alta correlación en el peso de las abejas reinas, menor tiempo en iniciar la postura.
Mansedumbre, posibilidad de realizar una apicultura racional y rentable.
Control de posible infestación con haplotipos africanizados.
Los trabajos de selección de nuestras abejas están basados en Apis melífera ligústica raza de abeja que nos ha demostrado a lo largo del tiempo su equilibrio biológico en el desarrollo de una apicultura sustentable para toda nuestra región.
Artículo Científico:
CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE LA ABEJA MELLIFERA UTILIZADA EN LAS DIFERENTES REGIONES PRODUCTORAS DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES
Alberto Abrahamovich [1],
Osvaldo E. Atela 2,
José Galián y Pilar De la Rúa3.
RESUMEN
Se estudió el ADN mitocondrial de abejas melíferas de 300 colmenas de 150 establecimientos apícolas ubicados en 71 partidos de la provincia de Buenos Aires, mediante la caracterización de marcadores de ADN mitocondrial y el estudio de la variación mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa o PCR. Se comprobó así la estructura genética de estas poblaciones, determinando que el ADN mitocondrial pertenece a tres linajes o líneas evolutivas distintas, y que nos permite caracterizar el origen maternal de las colonias estudiadas: linaje europeo oriental (C), linaje africano (A), y linaje europeo occidental (M). Se distinguieron ocho tipos mitocondriales o haplotipos y que determinan el nivel de la variación de la población, y que se corresponden con tres tipos básicos de poblaciones de abejas: italianas o Apis mellifera ligustica, africanas con A. m. scutellata y A. m. intermissa y abeja negra o Apis mellifera mellifera”. Los resultados indican que la abeja europea Apis mellifera ligustica (italiana) sigue siendo muy frecuente en la provincia y representa un porcentaje elevado de las abejas muestreadas, debido principalmente a las importaciones de reinas de esta subespecie que se viene realizando desde los comienzos de la actividad apícola en nuestro país; en cambio la abeja negra, Apis mellifera mellifera originaria de Europa occidental está poco representada y el avance de los híbridos africanizados desde el Norte de nuestro país puede interpretarse como el resultado del ADN mitocondrial procedente principalmente de A. m. scuttelata.
Palabras claves: Apis mellifera, ADN Mitocondrial, Haplotipo, Variabilidad genética y Africanización.
INTRODUCCIÓN:
La actividad apícola en Argentina se viene desarrollando desde principios del siglo pasado y se ha ido incrementando hasta situar a nuestro país como uno de los principales productores y exportadores de miel del mundo, siendo en la actualidad el 95% de su producción total vendida en el exterior.
La provincia de Buenos Aires, según los últimos registros de Productores Apícolas y desde siempre, representa aproximadamente un 65% de la apicultura argentina en número de colmenas y producción de miel.
Las poblaciones existentes de abejas destinadas a la producción provienen principalmente de subespecies de origen europeo, además de otra raza originaria de África, en curso de expansión desde Brasil, primeramente a la región norte del país pero actualmente dispersa en otras zonas productivas.
Actualmente entre las necesidades del productor resulta de especial interés, contar con planes adecuados de selección y mejoramiento de líneas mejor adaptadas a las condiciones de la flora y la resistencia a enfermedades, sustentados en el estudio de las poblaciones locales de abejas mediante la caracterización molecular, con el fin de identificar y preservar las razas o líneas más aptas para cada región.
MATERIALES Y MÉTODOS:
TAREAS DE CAMPO
Área muestreada
Para la realización del presente estudio se recorrieron 150 Establecimientos Apícolas, localizados en 71 partidos de la provincia de Buenos Aires. La provincia se dividió en cinco zonas de acuerdo al tipo de producción y a las características migratorias, genéticas y fisiográficas de cada una de ellas.
Tareas previas de revisión y selección de establecimientos apícolas.
Se procedió a una revisión minuciosa de los diferentes establecimientos productores registrados para la provincia de Buenos Aires, utilizando para ello la base de datos proveniente de la Asociación Cooperadora Cabaña Apiario “Pedro J. Bover” y que consta de un total de 1300 registros, el 65% de los cuales pertenece a la provincia de Buenos Aires. Para esta labor se contó con el apoyo de personal técnico de dicha institución afectada al proyecto.
Esta tarea se complementó con reuniones, entrevistas o comunicaciones personales con la finalidad de detectar, para cada región, aquellos establecimientos cuyas capacidades técnicas fueran las más adecuadas para la realización de los estudios genéticos. Entre estas características se resaltó la migración de colmenas, incorporación de material vivo, ubicación y cantidad de colmenas, y sistema de producción.
Como resultado del trabajo realizado se pudo elaborar un listado de productores para cada una de las zonas apícolas, que por sus características, fueron elegidas para la realización de los muestreos. Este listado previo incluyó a 233 productores que dieron su conformidad para colaborar con el proyecto. Durante las tareas a campo se realizó una segunda selección, descartando aquellos establecimientos que no reunían las características apuntadas o la incorporación de aquellos que se consideraron “in situ” de sumo interés. El listado definitivo incluyó 150 establecimientos apícolas, 30 por cada una de las cinco zonas apícolas.
Muestreos
Las abejas obreras fueron recolectadas con la ayuda de los apicultores de la provincia de Buenos Aires durante el período comprendido entre mayo del año 2005 a febrero del año 2006, recorriendo un total aproximado de 18.000 kilómetros. En los trabajos de campo participó el equipo técnico dirigido por el Ing. Agr. Osvaldo Atela, con la intervención de los Técnicos Apícolas Alberto Conrado Salayeta y María Eugenia Ogazón, pertenecientes al Ministerio de Asuntos Agrarios de la Provincia de Buenos Aires, Cabaña Apiario “Pedro J. Bover”.
Se recogieron un total de 300 muestras, seleccionadas de dos colmenas de los 150 Apiarios visitados, que representan un total de 154.371 colmenas. El muestreo de cada colmena se realizó aleatoriamente, recogiendo de entre 20 a 30 abejas obreras del interior de las mismas, fueron fijadas en etanol puro utilizando envases especiales de plástico alto impacto, debidamente rotulados. Se confeccionó en cada caso, una ficha especialmente diseñada con el fin de registrar los datos de interés para el estudio, surgidos de la entrevista y la evaluación visual de cada establecimiento.
La tarea se completó en el laboratorio donde se procedió a una selección macro y microscópica de los muestreos, obteniéndose el lote definitivo de ejemplares que fueron seleccionados para el estudio molecular, y un lote testigo que se reservó para comparación, o ulteriores estudios. En el laboratorio se conservaron a -20 ºC hasta su procesamiento.
ANÁLISIS MOLECULAR
El análisis molecular de las muestras fue realizada por contratación de servicios en el Área de Biología Animal, Departamento de Zoología y Antropología Física de la Universidad de Murcia, España por los siguientes profesionales: Dr. José Galián, Dra. Pilar De la Rúa y Dª. Obdulia Sánchez.
Los métodos de este estudio se basan principalmente en el uso de un marcador molecular el ADN mitocondrial (ADNmt) de las abejas. Esta molécula de ADN está en cada célula de las abejas dentro de pequeños orgánulos que participan en el metabolismo celular: las mitocondrias. Al contrario que el ADN nuclear (encontrado en el núcleo de cada célula) la transmisión del ADNmt es exclusivamente maternal. Este hecho hace que el tipo mitocondrial sea transmitido de reina a reina durante las sucesivas generaciones y que el conjunto de obreras y zánganos nacidos de estas reinas tengan la misma molécula. Este tipo de transmisión hace a esta molécula un marcador de la colonia.
Para estos análisis se siguieron los protocolos habituales en este tipo de estudios (Walsh et al. 1991, Garnery et al. 1993). Posterior a la purificación del ADN se hicieron copias del fragmento del ADN mitocondrial que permite caracterizar los linajes de Apis mellifera. La amplificación de este fragmento se realizó mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (abreviada como PCR, de sus siglas en inglés).
Tras realizar la copia de los fragmentos se realizó una electroforesis para separarlos por tamaño. Una vez comprobado éste, se realizó una digestión de los fragmentos mediante una enzima de restricción (tijera molecular) Dra I que permite cortar el fragmento por lugares específicos. Tras la digestión se realizó otra electroforesis de manera que se obtiene un patrón de bandas mediante el cual se caracterizan los marcadores moleculares, llamados haplotipos (tipos de ADN mitocondrial), y en consecuencia el linaje al que pertenecen.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
Líneas evolutivas o Linajes detectados.
En el presente estudio se ha encontrado ADN mitocondrial perteneciente a tres linajes o líneas evolutivas distintas, producidas por las mutaciones más significativas (más antiguas) y que nos permite caracterizar el origen maternal de las colonias estudiadas:
1. linaje C: (grupo europeo del Este): comprende las subespecies A. m. ligustica, A. m. carnica, y A. m. caucasica.
2. linaje M: (grupo europeo del Oeste): este linaje comprende a las subespecies A. m. mellifera y A. m. iberiensis similar a mellifera (N. de España).
3. linaje A: (grupo africano): comprende entre otras subespecies, a A. m. scutellata, A. m. capensis, A. m. intermissa y A. m. iberiensis similar a intermissa (S. de España).
El linaje más abundante es el tipo C al que pertenecen 276 de las 300 muestras analizadas, con 130 establecimientos con este linaje en las dos muestras analizadas. Al linaje A pertenecen 15 muestras, las ocho muestras restantes son del linaje M. En tres establecimientos ubicados en Baradero, Campana y Carlos Tejedor las dos muestras analizadas mostraron el linaje africanizado y en un apiario de Colón las dos muestras pertenecían al linaje M. En un sólo caso, muestra 114 perteneciente a la zona A, ha sido imposible conseguir la amplificación del fragmento de ADN, a pesar de repetidos intentos de extracción con distintos protocolos.
Haplotipos. Tipos de poblaciones de abejas detectadas en la Provincia de Buenos Aires.
De cada línea evolutiva se distinguen tipos mitocondriales que reciben el nombre de haplotipos y que determinan el nivel de la variación de la población, producida por cambios más recientes y de menor importancia. Así se pudieron caracterizar ocho haplotipos que se corresponden con tres tipos básicos de poblaciones de abejas.
Uno de estos marcadores llamado C1, caracteriza a las abejas europeas orientales, entre ellas la Apis mellifera ligustica o “abeja italiana”, esto quiere decir que las colmenas en donde encontramos este marcador estaban (o todavía están) gobernadas por reinas de procedencia italiana.
Los otros haplotipos identifican a abejas de la línea A: en concreto hallamos cuatro, llamados A1, A4, A8 y A11, que son marcadores que caracterizan a las abejas de la línea africana. Por último, se observaron los haplotipos M2, M3 y M6 que caracterizan a la línea M de abejas europeas del Oeste que representa a la subespecie Apis mellifera mellifera o “abeja negra”
Concretamente el C1 es el marcador más común de las poblaciones de abejas estudiadas, al que pertenecen 276 de las 300 muestras (92%). También aparecen con frecuencia muy bajas las líneas A (5%) y la M (3%). Al linaje A pertenecen 15 muestras, de las que ocho son del haplotipo A1, dos del A4, una del A8 y cuatro del A11. Las ocho muestras restantes son del linaje M, de las que tres pertenecen al haplotipo M2, tres al M3 y dos al M6.
Distribución de los haplotipos en cada región.
La distribución de los diferentes haplotipos hallados, se muestran en el cuadro anterior. Como se puede observar y ya se indicó anteriormente, el marcador C1 característico de las abejas italianas aparece en todas las zonas. El marcador A que identifica a la línea africana tiene una frecuencia baja, su presencia es especialmente importante en la zona A y E. En estas dos zonas es evidente la influencia de la trashumancia, la incorporación genética y el movimiento de colmenas a otras regiones del país, siendo común la producción de núcleos tempranos, principalmente en la región del Delta. El marcador M aparece con una frecuencia también baja, se ha encontrado en colmenas ubicadas principalmente en todas las zonas excepto en la zona C. La mayor variabilidad de marcadores se halla en la zona A y E, en donde están presentes abejas con siete de los ocho marcadores encontrados.
El marcador C1 característico de las abejas italianas aparece en todas los partidos menos en el partido de Colón, dónde las dos muestras estudiadas indica la presencia del linaje M.
Africanización: Está dado por la presencia de haplotipos del linaje A. En establecimientos ubicados en Baradero, Campana y Carlos Tejedor las dos muestras analizadas mostraron el linaje africanizado. Los otros puntos importantes dónde se detectó la presencia de colmenas africanizadas son: Capitán Sarmiento, Zárate, Pehuajó, Bahía Blanca, Coronel Pringles, Balcarce, General Lavalle, General Madariaga y San Cayetano. Los haplotipos A (tabla resumen en Franck et al., 2001), podrían proceder de importaciones de España (A. m. iberiensis) o el Norte de África (A. m. intermissa) o bien de abejas descendientes de las africanas que se extendieron por América procedentes de África del Sur (A. m. scutellata). El haplotipo A11 se ha detectado solamente en A. m. iberiensis por lo que estas colmenas pueden proceder de la Península ibérica. El haplotipo A8 se observa en A. m. iberiensis y en intermissa, por lo que el origen de las muestras analizadas con este haplotipo debe estar o bien en la Península ibérica o en el norte de África. Los haplotipos A1 y A4 son muy frecuentes en A. m. scutellata, pero también se observan en A. m. intermissa, por lo que no se puede determinar el origen de éstas colmenas. En cuanto a las M, podrían proceder de introducciones de Europa, o bien de los Estados Unidos, donde existen colmenas de este linaje.
La ubicación de los haplotipos mencionados se detalla en el siguiente mapa y a continuación se agrupan en los distintos partidos muestreados.
Establecimientos dedicados a la producción de reinas y de material vivo.
Un detalle de los productores que se dedican a la producción de reinas y material vivo (núcleos, celdas reales), puede apreciarse en la tabla siguiente, y la ubicación de los establecimientos en el mapa que se presenta a continuación. La estructura genética de las colmenas de estos productores, muestra claramente que en dos establecimientos se detectaron haplotipos africanizados, en el resto predomina el haplotipo correspondiente a abejas italianas.
Análisis de la Trashumancia detectada en la Provincia de Buenos Aires.
Los datos recopilados sobre la trashumancia que realizan los productores apícolas fuera y dentro de la provincia de Buenos Aires, nos está indicando que un porcentaje alto de ellos (41%) mueven parcial o totalmente sus colmenas a otros destinos, con riesgo evidente de influir en la variabilidad genética de sus colonias, principalmente aquellos que se llevan a cabo a regiones dónde la africanización de las colmenas aumenta (norte y litoral de nuestro país).
Los datos revelan que 62 productores incorporan dentro de sus hábitos de producción el movimiento de colmenas a otras provincias, nueve en total, y a muchos otros destinos dentro de la provincia de Buenos Aires.
CONCLUSIONES:
Con el presente iniciamos el estudio de caracterización de los híbridos de Apis mellifera y sus rangos de variabilidad en las diferentes regiones apícolas de la provincia de Buenos Aires, mediante el empleo de técnicas moleculares (ADN), con transferencia directa a los trabajos de selección genética, cría de reinas, producción, sanidad apícola y exportación.
La situación general en la provincia de Buenos Aires tras los resultados presentados en este estudio demuestran que las abejas empleadas actualmente en la producción tienen un origen maternal perteneciente a la raza o subespecie Apis mellifera ligustica o abeja italiana (Línea C) siguen siendo muy frecuentes en la provincia y representan el 92% de las abejas muestreadas hasta la fecha. Esto se debe principalmente a las importaciones de reinas de esta subespecie, que se realiza desde los comienzos de la actividad apícola en nuestro país. La abeja negra, Apis mellifera mellifera (Línea M) originaria de Europa occidental está poco representada y el avance de los híbridos africanizados desde el Norte del país (Línea A) puede interpretarse como el resultado del ADN mitocondrial procedente principalmente de A. m. scuttelata.
Nuestro estudio ha permitido identificar y definir por primera vez en nuestra provincia un total de ocho subtipos de ADN mitocondrial o haplotipos distintos, que caracterizan a las líneas A, M y C de Apis mellifera. La frecuencia de estos haplotipos es muy variable, su distribución no representa ningún gradiente regional ni caracteriza ninguna zona en particular.
El elevado índice de trashumancia detectado entre los establecimientos así como la gran diversidad de destinos informados, nos estaría indicando un riesgo muy elevado de variabilidad genética en las poblaciones de abejas empleadas en la producción. Sin embargo, la variación genética de las poblaciones estudiadas de la provincia de Buenos Aires nos demuestra, a través del análisis molecular, una predominancia alta (92%) de haplotipos C1 que corresponde a la “abeja italiana” (Apis mellifera ligustica) la subespecie que más se ha utilizado históricamente en nuestra provincia. Además, los cambios en la producción en tiempos recientes, principalmente por nuevas incorporaciones genéticas provenientes de distintos orígenes, no ha repercutido mayormente en la estructura génica actual de estas poblaciones que están siendo utilizadas en la producción.
La africanización de un número bajo pero importante de colmenas productivas, fue demostrada por la aparición de los haplotipos A (A1, A4, A8 y A11) en una variedad de localidades de la provincia de Buenos Aires, incluidas en las cinco zonas apícolas. Además este marcador genético se detectó en dos colmenas pertenecientes a productores de reinas y material vivo.
LITERATURA CITADA:
- De la Rúa, P., Galián, J., Serrano, J. 1998. Mitochondrial variability of honeybees populations from the Canary Islands. Molecular Ecology, 7: 1543-1547.
- De la Rúa P, Galián J, Serrano J, Moritz RFA (2001). Genetic structure and distinctness of Apis mellifera L. populations from the Canary Islands. Molecular Ecology. 10: 1733-1742.
- De la Rúa P, Galián J, Serrano J (2002). Biodiversity of Apis mellifera populations from Tenerife (Canary Islands) and hybridisation with East European races. Biodiv. Conserv. 11: 59-67.
- De la Rúa, P., Serrano, J., Galián, J. 2001. Biodiversity of Apis mellifera populations from Tenerife (Canary Islands) and introgressive hybridisation with East European races. Biodiversity and Conservation.En prensa.
- De la Rúa P., Serrano J., Galián J.. 1999. Variabilidad del ADN mitocondrial en poblaciones de abejas de la miel (Apis mellifera L.) de la Región de Murcia. Investigación Agraria: Producción y Sanidad Animal 14: 41-49.
- De la Rúa P., Galián J., Serrano J. Caracterización molecular de la abeja negra canaria. Vida Apícola 104 (2000): 40-45.
- De Santis, L. et. al. 1983. Estudio taxonómico de dos subespecies de Apis melífera (A. m. mellifera y Apis m. ligustica Spinola) en proceso de hibridación mediante el empleo de técnicas numéricas. Revista del Museo de La Plata, 12 (134): 45-63.
- Franck, P., Garnery, L., Loiseau, A., Oldroyd, B.P., Hepburn, H.R., Solignac, M., Cornuet, J-M. 2001. Genetic diversity of the honeybee in Africa: microsatellite and mitochondrial data. Heredity 86: 1420-430.
- Galián, J., Abrahamovich, A., Cánovas, F., y Atela, O. (2001). Caracterización molecular en poblaciones de abejas (Apis mellifera L.) de Argentina. Ciencia y Abejas, 38: 9-12.
- Garney, L., Solignac, M., Celebrano, G., Cornuet, J.-M. 1993. A simple test using restricted P.C.R.-amplified mitochondrial DNA to study the genetic structure of Apis mellifera L. Experentia 49: 1016-1021.
- Garnery, L., Mosshine, E. H., Oldroyd, B. P., Cornuet, J.-M. 1995. Mitochondrial DNA variation in Moroccan and Spanish honey bee populations. Molecular Ecology 4: 465-471.
- Hall, H. G., Smith, D. R. 1991. Distinguishing African and European honeybee matrilines using amplified mitochondrial DNA. Proceedings of the Natural Academy of Science 88: 4548-4552.
- Walsh, P. S., Metzqer, D. A., Higuchi, R. 1991. Chelex 100 as a medium for simple extraction of DNA for P.C.R.-based typing from forensic material. Biotechniques 10: 506-512.
[1]CONICET/Universidad Nacional de La Plata, Argentina
2Ministerio de Asuntos Agrarios de la Provincia de Buenos Aires, Cabaña Apiario “Pedro J. Bover”, Argentina.
3Departamento de Zoología y Antropología Física de la Universidad de Murcia, España.
CABAÑA APIARIO PEDRO J. BOVER
Ministerio de Asuntos Agrarios
Buenos Aires, Argentina
Ingeniero agrónomo Osvaldo E. Atela
Selección de abejas en Buenos Aires, Argentina
La selección de abejas en nuestro país en su mayoría está limitado a programas desde el ámbito oficial y la colaboración en muchos casos de productores. En la provincia de Buenos Aires desde el Ministerio de Asuntos Agrarios, Dirección Prov. de Desarrollo Rural; La Cabaña Apiario Pedro J. Bover enmarcado en el programa Miel Bonaerense realiza selección de abejas reinas desde 1952, Caracterizando nuestras líneas a cubrir las necesidades que demanda el productor, sabiendo la importancia que la misma significa aplicada en los apiarios.
Hoy contamos con líneas de abejas bien definidas a partir de la selección masal. La meta siempre ha sido multiplicar los individuos que tengan mejor constitución genética. Este genotipo no lo podemos determinar directamente, sino que es un comportamiento que nos lo demuestra el fenotipo, dado por su antepasados. Este cruzamiento se realiza en forma abierta, consideramos a los individuos sin parentesco.
Las prácticas de la selección son fundamentales en un programa; ponemos nuestro mayor énfasis en el proceso de la cría de nuestras reinas y de nuestros zánganos para la saturación del medio de apareamiento.
Algunos rasgos que priorizamos son la máxima sanidad, productoras de miel, mansedumbre, comportamiento higiénico, capacidad de postura, actitud para invernar. Existente otras características que también se tienen en cuenta como son la baja enjambrazón, peso de las abejas reinas y color.
Bajo esta exigencia de trabajo fundamentamos nuestra producción, teniendo en cuenta principalmente, nuestras convicciones:
Respectar la mayor variabilidad genética en nuestros apiarios
La colonia como unidad superior para su evaluación y selección.
Abejas reinas con alta prolificidad, tienen una alta correlación con la producción de miel
Alto comportamiento higiénico disminución de masas infectantes
Abejas reinas fecundadas por debajo de latitud 33ª R. A. tienen menor aptitud para enjambrar.
Calidad en la cría; alta correlación en el peso de las abejas reinas, menor tiempo en iniciar la postura.
Mansedumbre, posibilidad de realizar una apicultura racional y rentable.
Control de posible infestación con haplotipos africanizados.
Los trabajos de selección de nuestras abejas están basados en Apis melífera ligústica raza de abeja que nos ha demostrado a lo largo del tiempo su equilibrio biológico en el desarrollo de una apicultura sustentable para toda nuestra región.
Artículo Científico:
CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE LA ABEJA MELLIFERA UTILIZADA EN LAS DIFERENTES REGIONES PRODUCTORAS DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES
Alberto Abrahamovich [1],
Osvaldo E. Atela 2,
José Galián y Pilar De la Rúa3.
RESUMEN
Se estudió el ADN mitocondrial de abejas melíferas de 300 colmenas de 150 establecimientos apícolas ubicados en 71 partidos de la provincia de Buenos Aires, mediante la caracterización de marcadores de ADN mitocondrial y el estudio de la variación mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa o PCR. Se comprobó así la estructura genética de estas poblaciones, determinando que el ADN mitocondrial pertenece a tres linajes o líneas evolutivas distintas, y que nos permite caracterizar el origen maternal de las colonias estudiadas: linaje europeo oriental (C), linaje africano (A), y linaje europeo occidental (M). Se distinguieron ocho tipos mitocondriales o haplotipos y que determinan el nivel de la variación de la población, y que se corresponden con tres tipos básicos de poblaciones de abejas: italianas o Apis mellifera ligustica, africanas con A. m. scutellata y A. m. intermissa y abeja negra o Apis mellifera mellifera”. Los resultados indican que la abeja europea Apis mellifera ligustica (italiana) sigue siendo muy frecuente en la provincia y representa un porcentaje elevado de las abejas muestreadas, debido principalmente a las importaciones de reinas de esta subespecie que se viene realizando desde los comienzos de la actividad apícola en nuestro país; en cambio la abeja negra, Apis mellifera mellifera originaria de Europa occidental está poco representada y el avance de los híbridos africanizados desde el Norte de nuestro país puede interpretarse como el resultado del ADN mitocondrial procedente principalmente de A. m. scuttelata.
Palabras claves: Apis mellifera, ADN Mitocondrial, Haplotipo, Variabilidad genética y Africanización.
INTRODUCCIÓN:
La actividad apícola en Argentina se viene desarrollando desde principios del siglo pasado y se ha ido incrementando hasta situar a nuestro país como uno de los principales productores y exportadores de miel del mundo, siendo en la actualidad el 95% de su producción total vendida en el exterior.
La provincia de Buenos Aires, según los últimos registros de Productores Apícolas y desde siempre, representa aproximadamente un 65% de la apicultura argentina en número de colmenas y producción de miel.
Las poblaciones existentes de abejas destinadas a la producción provienen principalmente de subespecies de origen europeo, además de otra raza originaria de África, en curso de expansión desde Brasil, primeramente a la región norte del país pero actualmente dispersa en otras zonas productivas.
Actualmente entre las necesidades del productor resulta de especial interés, contar con planes adecuados de selección y mejoramiento de líneas mejor adaptadas a las condiciones de la flora y la resistencia a enfermedades, sustentados en el estudio de las poblaciones locales de abejas mediante la caracterización molecular, con el fin de identificar y preservar las razas o líneas más aptas para cada región.
MATERIALES Y MÉTODOS:
TAREAS DE CAMPO
Área muestreada
Para la realización del presente estudio se recorrieron 150 Establecimientos Apícolas, localizados en 71 partidos de la provincia de Buenos Aires. La provincia se dividió en cinco zonas de acuerdo al tipo de producción y a las características migratorias, genéticas y fisiográficas de cada una de ellas.
Tareas previas de revisión y selección de establecimientos apícolas.
Se procedió a una revisión minuciosa de los diferentes establecimientos productores registrados para la provincia de Buenos Aires, utilizando para ello la base de datos proveniente de la Asociación Cooperadora Cabaña Apiario “Pedro J. Bover” y que consta de un total de 1300 registros, el 65% de los cuales pertenece a la provincia de Buenos Aires. Para esta labor se contó con el apoyo de personal técnico de dicha institución afectada al proyecto.
Esta tarea se complementó con reuniones, entrevistas o comunicaciones personales con la finalidad de detectar, para cada región, aquellos establecimientos cuyas capacidades técnicas fueran las más adecuadas para la realización de los estudios genéticos. Entre estas características se resaltó la migración de colmenas, incorporación de material vivo, ubicación y cantidad de colmenas, y sistema de producción.
Como resultado del trabajo realizado se pudo elaborar un listado de productores para cada una de las zonas apícolas, que por sus características, fueron elegidas para la realización de los muestreos. Este listado previo incluyó a 233 productores que dieron su conformidad para colaborar con el proyecto. Durante las tareas a campo se realizó una segunda selección, descartando aquellos establecimientos que no reunían las características apuntadas o la incorporación de aquellos que se consideraron “in situ” de sumo interés. El listado definitivo incluyó 150 establecimientos apícolas, 30 por cada una de las cinco zonas apícolas.
Muestreos
Las abejas obreras fueron recolectadas con la ayuda de los apicultores de la provincia de Buenos Aires durante el período comprendido entre mayo del año 2005 a febrero del año 2006, recorriendo un total aproximado de 18.000 kilómetros. En los trabajos de campo participó el equipo técnico dirigido por el Ing. Agr. Osvaldo Atela, con la intervención de los Técnicos Apícolas Alberto Conrado Salayeta y María Eugenia Ogazón, pertenecientes al Ministerio de Asuntos Agrarios de la Provincia de Buenos Aires, Cabaña Apiario “Pedro J. Bover”.
Se recogieron un total de 300 muestras, seleccionadas de dos colmenas de los 150 Apiarios visitados, que representan un total de 154.371 colmenas. El muestreo de cada colmena se realizó aleatoriamente, recogiendo de entre 20 a 30 abejas obreras del interior de las mismas, fueron fijadas en etanol puro utilizando envases especiales de plástico alto impacto, debidamente rotulados. Se confeccionó en cada caso, una ficha especialmente diseñada con el fin de registrar los datos de interés para el estudio, surgidos de la entrevista y la evaluación visual de cada establecimiento.
La tarea se completó en el laboratorio donde se procedió a una selección macro y microscópica de los muestreos, obteniéndose el lote definitivo de ejemplares que fueron seleccionados para el estudio molecular, y un lote testigo que se reservó para comparación, o ulteriores estudios. En el laboratorio se conservaron a -20 ºC hasta su procesamiento.
ANÁLISIS MOLECULAR
El análisis molecular de las muestras fue realizada por contratación de servicios en el Área de Biología Animal, Departamento de Zoología y Antropología Física de la Universidad de Murcia, España por los siguientes profesionales: Dr. José Galián, Dra. Pilar De la Rúa y Dª. Obdulia Sánchez.
Los métodos de este estudio se basan principalmente en el uso de un marcador molecular el ADN mitocondrial (ADNmt) de las abejas. Esta molécula de ADN está en cada célula de las abejas dentro de pequeños orgánulos que participan en el metabolismo celular: las mitocondrias. Al contrario que el ADN nuclear (encontrado en el núcleo de cada célula) la transmisión del ADNmt es exclusivamente maternal. Este hecho hace que el tipo mitocondrial sea transmitido de reina a reina durante las sucesivas generaciones y que el conjunto de obreras y zánganos nacidos de estas reinas tengan la misma molécula. Este tipo de transmisión hace a esta molécula un marcador de la colonia.
Para estos análisis se siguieron los protocolos habituales en este tipo de estudios (Walsh et al. 1991, Garnery et al. 1993). Posterior a la purificación del ADN se hicieron copias del fragmento del ADN mitocondrial que permite caracterizar los linajes de Apis mellifera. La amplificación de este fragmento se realizó mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (abreviada como PCR, de sus siglas en inglés).
Tras realizar la copia de los fragmentos se realizó una electroforesis para separarlos por tamaño. Una vez comprobado éste, se realizó una digestión de los fragmentos mediante una enzima de restricción (tijera molecular) Dra I que permite cortar el fragmento por lugares específicos. Tras la digestión se realizó otra electroforesis de manera que se obtiene un patrón de bandas mediante el cual se caracterizan los marcadores moleculares, llamados haplotipos (tipos de ADN mitocondrial), y en consecuencia el linaje al que pertenecen.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
Líneas evolutivas o Linajes detectados.
En el presente estudio se ha encontrado ADN mitocondrial perteneciente a tres linajes o líneas evolutivas distintas, producidas por las mutaciones más significativas (más antiguas) y que nos permite caracterizar el origen maternal de las colonias estudiadas:
1. linaje C: (grupo europeo del Este): comprende las subespecies A. m. ligustica, A. m. carnica, y A. m. caucasica.
2. linaje M: (grupo europeo del Oeste): este linaje comprende a las subespecies A. m. mellifera y A. m. iberiensis similar a mellifera (N. de España).
3. linaje A: (grupo africano): comprende entre otras subespecies, a A. m. scutellata, A. m. capensis, A. m. intermissa y A. m. iberiensis similar a intermissa (S. de España).
El linaje más abundante es el tipo C al que pertenecen 276 de las 300 muestras analizadas, con 130 establecimientos con este linaje en las dos muestras analizadas. Al linaje A pertenecen 15 muestras, las ocho muestras restantes son del linaje M. En tres establecimientos ubicados en Baradero, Campana y Carlos Tejedor las dos muestras analizadas mostraron el linaje africanizado y en un apiario de Colón las dos muestras pertenecían al linaje M. En un sólo caso, muestra 114 perteneciente a la zona A, ha sido imposible conseguir la amplificación del fragmento de ADN, a pesar de repetidos intentos de extracción con distintos protocolos.
Haplotipos. Tipos de poblaciones de abejas detectadas en la Provincia de Buenos Aires.
De cada línea evolutiva se distinguen tipos mitocondriales que reciben el nombre de haplotipos y que determinan el nivel de la variación de la población, producida por cambios más recientes y de menor importancia. Así se pudieron caracterizar ocho haplotipos que se corresponden con tres tipos básicos de poblaciones de abejas.
Uno de estos marcadores llamado C1, caracteriza a las abejas europeas orientales, entre ellas la Apis mellifera ligustica o “abeja italiana”, esto quiere decir que las colmenas en donde encontramos este marcador estaban (o todavía están) gobernadas por reinas de procedencia italiana.
Los otros haplotipos identifican a abejas de la línea A: en concreto hallamos cuatro, llamados A1, A4, A8 y A11, que son marcadores que caracterizan a las abejas de la línea africana. Por último, se observaron los haplotipos M2, M3 y M6 que caracterizan a la línea M de abejas europeas del Oeste que representa a la subespecie Apis mellifera mellifera o “abeja negra”
Concretamente el C1 es el marcador más común de las poblaciones de abejas estudiadas, al que pertenecen 276 de las 300 muestras (92%). También aparecen con frecuencia muy bajas las líneas A (5%) y la M (3%). Al linaje A pertenecen 15 muestras, de las que ocho son del haplotipo A1, dos del A4, una del A8 y cuatro del A11. Las ocho muestras restantes son del linaje M, de las que tres pertenecen al haplotipo M2, tres al M3 y dos al M6.
Distribución de los haplotipos en cada región.
La distribución de los diferentes haplotipos hallados, se muestran en el cuadro anterior. Como se puede observar y ya se indicó anteriormente, el marcador C1 característico de las abejas italianas aparece en todas las zonas. El marcador A que identifica a la línea africana tiene una frecuencia baja, su presencia es especialmente importante en la zona A y E. En estas dos zonas es evidente la influencia de la trashumancia, la incorporación genética y el movimiento de colmenas a otras regiones del país, siendo común la producción de núcleos tempranos, principalmente en la región del Delta. El marcador M aparece con una frecuencia también baja, se ha encontrado en colmenas ubicadas principalmente en todas las zonas excepto en la zona C. La mayor variabilidad de marcadores se halla en la zona A y E, en donde están presentes abejas con siete de los ocho marcadores encontrados.
El marcador C1 característico de las abejas italianas aparece en todas los partidos menos en el partido de Colón, dónde las dos muestras estudiadas indica la presencia del linaje M.
Africanización: Está dado por la presencia de haplotipos del linaje A. En establecimientos ubicados en Baradero, Campana y Carlos Tejedor las dos muestras analizadas mostraron el linaje africanizado. Los otros puntos importantes dónde se detectó la presencia de colmenas africanizadas son: Capitán Sarmiento, Zárate, Pehuajó, Bahía Blanca, Coronel Pringles, Balcarce, General Lavalle, General Madariaga y San Cayetano. Los haplotipos A (tabla resumen en Franck et al., 2001), podrían proceder de importaciones de España (A. m. iberiensis) o el Norte de África (A. m. intermissa) o bien de abejas descendientes de las africanas que se extendieron por América procedentes de África del Sur (A. m. scutellata). El haplotipo A11 se ha detectado solamente en A. m. iberiensis por lo que estas colmenas pueden proceder de la Península ibérica. El haplotipo A8 se observa en A. m. iberiensis y en intermissa, por lo que el origen de las muestras analizadas con este haplotipo debe estar o bien en la Península ibérica o en el norte de África. Los haplotipos A1 y A4 son muy frecuentes en A. m. scutellata, pero también se observan en A. m. intermissa, por lo que no se puede determinar el origen de éstas colmenas. En cuanto a las M, podrían proceder de introducciones de Europa, o bien de los Estados Unidos, donde existen colmenas de este linaje.
La ubicación de los haplotipos mencionados se detalla en el siguiente mapa y a continuación se agrupan en los distintos partidos muestreados.
Establecimientos dedicados a la producción de reinas y de material vivo.
Un detalle de los productores que se dedican a la producción de reinas y material vivo (núcleos, celdas reales), puede apreciarse en la tabla siguiente, y la ubicación de los establecimientos en el mapa que se presenta a continuación. La estructura genética de las colmenas de estos productores, muestra claramente que en dos establecimientos se detectaron haplotipos africanizados, en el resto predomina el haplotipo correspondiente a abejas italianas.
Análisis de la Trashumancia detectada en la Provincia de Buenos Aires.
Los datos recopilados sobre la trashumancia que realizan los productores apícolas fuera y dentro de la provincia de Buenos Aires, nos está indicando que un porcentaje alto de ellos (41%) mueven parcial o totalmente sus colmenas a otros destinos, con riesgo evidente de influir en la variabilidad genética de sus colonias, principalmente aquellos que se llevan a cabo a regiones dónde la africanización de las colmenas aumenta (norte y litoral de nuestro país).
Los datos revelan que 62 productores incorporan dentro de sus hábitos de producción el movimiento de colmenas a otras provincias, nueve en total, y a muchos otros destinos dentro de la provincia de Buenos Aires.
CONCLUSIONES:
Con el presente iniciamos el estudio de caracterización de los híbridos de Apis mellifera y sus rangos de variabilidad en las diferentes regiones apícolas de la provincia de Buenos Aires, mediante el empleo de técnicas moleculares (ADN), con transferencia directa a los trabajos de selección genética, cría de reinas, producción, sanidad apícola y exportación.
La situación general en la provincia de Buenos Aires tras los resultados presentados en este estudio demuestran que las abejas empleadas actualmente en la producción tienen un origen maternal perteneciente a la raza o subespecie Apis mellifera ligustica o abeja italiana (Línea C) siguen siendo muy frecuentes en la provincia y representan el 92% de las abejas muestreadas hasta la fecha. Esto se debe principalmente a las importaciones de reinas de esta subespecie, que se realiza desde los comienzos de la actividad apícola en nuestro país. La abeja negra, Apis mellifera mellifera (Línea M) originaria de Europa occidental está poco representada y el avance de los híbridos africanizados desde el Norte del país (Línea A) puede interpretarse como el resultado del ADN mitocondrial procedente principalmente de A. m. scuttelata.
Nuestro estudio ha permitido identificar y definir por primera vez en nuestra provincia un total de ocho subtipos de ADN mitocondrial o haplotipos distintos, que caracterizan a las líneas A, M y C de Apis mellifera. La frecuencia de estos haplotipos es muy variable, su distribución no representa ningún gradiente regional ni caracteriza ninguna zona en particular.
El elevado índice de trashumancia detectado entre los establecimientos así como la gran diversidad de destinos informados, nos estaría indicando un riesgo muy elevado de variabilidad genética en las poblaciones de abejas empleadas en la producción. Sin embargo, la variación genética de las poblaciones estudiadas de la provincia de Buenos Aires nos demuestra, a través del análisis molecular, una predominancia alta (92%) de haplotipos C1 que corresponde a la “abeja italiana” (Apis mellifera ligustica) la subespecie que más se ha utilizado históricamente en nuestra provincia. Además, los cambios en la producción en tiempos recientes, principalmente por nuevas incorporaciones genéticas provenientes de distintos orígenes, no ha repercutido mayormente en la estructura génica actual de estas poblaciones que están siendo utilizadas en la producción.
La africanización de un número bajo pero importante de colmenas productivas, fue demostrada por la aparición de los haplotipos A (A1, A4, A8 y A11) en una variedad de localidades de la provincia de Buenos Aires, incluidas en las cinco zonas apícolas. Además este marcador genético se detectó en dos colmenas pertenecientes a productores de reinas y material vivo.
LITERATURA CITADA:
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- De la Rúa P, Galián J, Serrano J, Moritz RFA (2001). Genetic structure and distinctness of Apis mellifera L. populations from the Canary Islands. Molecular Ecology. 10: 1733-1742.
- De la Rúa P, Galián J, Serrano J (2002). Biodiversity of Apis mellifera populations from Tenerife (Canary Islands) and hybridisation with East European races. Biodiv. Conserv. 11: 59-67.
- De la Rúa, P., Serrano, J., Galián, J. 2001. Biodiversity of Apis mellifera populations from Tenerife (Canary Islands) and introgressive hybridisation with East European races. Biodiversity and Conservation.En prensa.
- De la Rúa P., Serrano J., Galián J.. 1999. Variabilidad del ADN mitocondrial en poblaciones de abejas de la miel (Apis mellifera L.) de la Región de Murcia. Investigación Agraria: Producción y Sanidad Animal 14: 41-49.
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[1]CONICET/Universidad Nacional de La Plata, Argentina
2Ministerio de Asuntos Agrarios de la Provincia de Buenos Aires, Cabaña Apiario “Pedro J. Bover”, Argentina.
3Departamento de Zoología y Antropología Física de la Universidad de Murcia, España.
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