Correlation between mandibular gland secretion and cuticular hydrocarbons in the stingless bee Melipona quadrifasciata

We investigated whether Melipona quadrifasciata worker mandibular gland secretions contribute directly to their cuticular hydrocarbon profile. The mandibular gland secretion composition and cuticular surface compounds of newly emerged worker bees, nurse bees, and foragers were determined by gas chromatography and mass spectrometry and compared. Both the mandibular gland secretions and the cuticular surface compounds of all worker stages were found to be composed almost exclusively of hydrocarbons. Although the relative proportion of hydrocarbons from the cuticular surface and gland secretion was statistically different, there was a high similarity in the qualitative composition between these structures in all groups of bees. © FUNPEC-RP.

Effects of treatment of the fat body trophocytes of Melipona quadrifasciata anthidioides nurse workers and virgin queens in culture by juvenile hormone III and ecdysterone (20-HE)

The fat body (FB) consists of two types of cells: throphocytes and oenocytes. Throphocytes are related to intermediary metabolism storing lipids, carbohydrates, and proteins while oenocytes play role in the lipids and lipoproteins production. The vitellogenin is the precursor of egg yolk (vitelline) and is synthesized on FB. The aim of this work was to analyze the effects of hormones acting in bee reproduction, as juvenile hormone (JH) and ecdisteroids (20 HE) on FB cells, where vitellogenin is synthesized. For the study were chose nurse workers that in Melipona quadrifasciata anthidioides present activated ovaries and produce eggs, and virgin queens whose ovaries are not yet activated, presenting only previtellogenic follicles. FB trophocytes from these classes of bees were cultivated in media containing different amounts of JH and 20-HE. The effects on trophocytes cytoplasm reserves of lipids, proteins, and activity of acid phosphatase were compared by observing preparations from cultured FB, treated and control, by transmission electron microscopy (TEM). The results showed that the hormones effects are related to the bee's caste and functional ovary stage. The role of acid phosphatase on mobilization of the trophocyte reserves was also determined. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

Fat body, hemolymph and ovary routes for delivery of substances to ovary in Melipona quadrifasciata anthidioides: Differences among castes through the use of electron-opaque tracers

The yolk protein precursor, vitellogenin (Vg), in bees is synthesized in the fat body trophocytes, delivered to the hemolymph and ultimately absorbed from there during the vitellogenic phase of oocytes in the active ovary. The routes tracing the material exchange that occurs between the trophocytes and the hemolymph, in addition to the transportation from the hemolymph to the ovarian follicles, were marked by alkaline phosphatase and lanthanum nitrate (LN). Active ovaries from nurse workers and physogastric queens, as well as inactive ovaries of virgin queens, were examined by transmission electron microscopy. The LN permitted better visualization of the routes of exchanges between the organs and the hemolymph. Both methods demonstrate the apparent differences between the phases of the ovary and the bee caste. In inactive ovaries of the virgin queens, the routes from the follicular epithelium to the oocyte remain closed; conversely, they are open in active ovaries of the nurse workers and physogastric queens. The differences between the methods and classes of bees are discussed. © The Author 2013. Published by Oxford University Press [on behalf of The Japanese Society of Microscopy]. All rights reserved.

Relação entre o corpo gorduroso e a vitelogênese em fêmeas de Melipona quadrifasciata anthidioides Lep

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nutrição de operárias de uruçu-amarela, Melipona flavolineata Friese, 1900 (Apidae: Meliponina)

A criação de abelhas sem ferrão é antiga nas Américas. No entanto, a atividade ainda esta subdesenvolvida, necessitando de melhorias nas técnicas de manejo. Este estudo avaliou alternativas nutricionais para a abelha amazônica Melipona flavolineata, visando substituição da alimentação com mel e pólen fermentado. As seguintes alternativas nutricionais foram comparadas com o mel (T1): xarope de açúcar invertido com minerais (T2) e este xarope acrescido de solução de aminoácidos e vitaminas nas seguintes concentrações: 0,5% (T3), 1,0% (T4) e 10% (T5). Ao pólen fermentado (T1) foram comparados alimentos fermentados com inóculo de pólen fermentado de M. flavolineata, constituídos de: pólen apícola (T2); levedo (T3); e extrato de soja, em duas diferentes concentrações de proteínas (T4, 12% e T5, 18%). O valor nutricional das dietas foi baseado no consumo diário, no peso das operárias, no tamanho dos acinos das glândulas hipofaringeas e no tamanho dos oócitos. Avaliaram-se, tambem, os custos dos ingredientes das dietas. Os resultados obtidos indicaram que dentre as alternativas para o mel, não houve diferenças estatísticas entre o controle e todos os tratamentos. Foram encontradas diferenças apenas entre os tamanhos dos acinos das operárias alimentadas com os tratamentos 2 e 4, sendo o tratamento 4 superior. Os custos dos ingredientes indicaram o tratamento 2 como sendo mais barato que os demais. Dentre as alternativas para o sabura foram encontradas maiores diferenças. O consumo do tratamento 4 foi significativamente superior ao do T3, indicando maior aceitação do extrato de soja em relação ao levedo. Em relação aos demais parâmetros avaliados, o tratamento 5 foi superior a todos os demais e seu custo foi muito inferior ao do T2 e semelhante ao dos T3 e T4. Concluiu-se que as melhores alternativas para a nutrição de M. flavolineata sao o xarope de acucar invertido com minerais, e o pólen fermentado semi-artificial à base de extrato de soja. Colônias recém-formadas, com 500-600 abelhas, devem receber 10 a 20 ml de xarope e 25 g de pólen fermentado semi-artificial semanalmente.

Ácidos fenólicos, flavonoides e atividade antioxidante em méis de Melipona fasciculata, M. flavolineata (Apidae, Meliponini) e Apis mellifera (Apidae, Apini) da Amazônia

ABSTRACT: Honey produced by three stingless bee species (Melipona flavolineata, M. fasciculata and Apis mellifera) from different regions of the Amazon was analyzed by separating phenolic acids and flavonoids using the HPLC technique. Data were subjected to multivariate statistical analysis (PCA, HCA and DA). Results showed the three species of honey samples could be distinguished by phenolic composition. Antioxidant activity of the honeys was determined by studying the capacity of inhibiting radicals using DPPH assay. Honeys with higher phenolic compound contents had greater antioxidant capacity and darker color.

Geoprópolis de Melipona fasciculata SMITH: ações citotóxica, imunomoduladora, antibacteriana e antifúngica

Pós-graduação em Patologia - FMB

Desenvolvimento e produção de mel de colônias de abelhas tiúba, Melipona fasciculata Smith, 1854 (Apidae: Meliponina), em diferentes modelos de colmeias e localidades do Maranhão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relação entre longevidade e forrageio em operárias de Melipona fasciculata Smith, 1854 (Apidae, Meliponini) em ambiente tropical

A longevidade em insetos sociais pode ser condicionada por inúmeros fatores, como por exemplo, as condições ambientais que podem alterar o comportamento de forrageio das abelhas para suprir as necessidades do ninho. O objetivo do presente trabalho foi estudar os fatores que afetam a longevidade das abelhas sem ferrão em ambientes amazônicos. Dessa forma, em três colônias da abelha sem ferrão Melipona fasciculata, foram marcadas individualmente 91 abelhas na estação chuvosa e 109 abelhas na estação seca onde foram registrados diariamente o número de abelhas sobreviventes, a idade de início de forrageio e o tempo gasto em atividades de forrageio, em cada época. Durante a estação chuvosa a longevidade máxima foi de 80 dias enquanto que na estação seca a máxima longevidade foi de 56 dias. A longevidade de operárias foi diferente entre as estações do ano (teste de log-rank p=0,0000), assim como a idade de início de forrageio (U=552; p=0,0000). A longevidade apresentou correlação com a idade de início de forrageio na estação chuvosa (Spearman R=0,23) e seca (Spearman R=0,17), onde observamos que abelhas que forrageavam em idade mais jovem viviam menos do que abelhas que começavam a forragear em idades mais avançadas. Abelhas que forrageavam mais jovens e, no entanto, apresentavam longevidade maior do que outras abelhas, alternavam dias de forrageio e dias dentro do ninho, o que as permitiu aumentar sua longevidade em relação a aquelas que forrageavam vários dias consecutivos. Durante a estação chuvosa apenas um parâmentro da modelagem Weibull foi similar ao observado nas colônias de M. fasciculata, enquanto que durante a estação seca, o padrão de sobrevivência estimado foi totalmente diferente do padrão real. A função de risco apresentou comparativamente diferenças entre as estações, onde as operárias no período seco apresentaram uma probabilidade de morte até duas vezes maior do que no período de chuvas, o que provavelmente torna muito difícil estimar com precisão o padrão de sobrevivência destes insetos. Dessa forma, concluímos que M. fasciculata assim como outras espécies, apresenta longevidade diferenciada entre dois períodos do ano e que a idade de início de forrageio, em parte, pode nos ajudar a compreender o padrão de mortalidade desta espécie de abelha.

Aptidão reprodutiva e acasalamentos em condições artificiais na abelha sem ferrão Melipona flavolineata Friese (Hymenoptera, Apidae, Meliponini)

Capítulo 1: Maturidade sexual e o início do comportamento de vôo em machos da abelha sem ferrão Melipona flavolineata Friese (Apidae, Meliponini). Nesse primeiro capítulo, tivemos como objetivo investigar em que idade se completa a maturação sexual dos machos de M. flavolineata, e se esta é afetada por diferentes contextos sociais vivenciados pelos machos durante a fase adulta. Investigamos, ainda, em que idade se inicia o comportamento de vôo nesses indivíduos, como parte dos requisitos para alcançar a aptidão reprodutiva. Capítulo 2: Atratividade sexual de rainhas virgens de Melipona flavolineata Friese (Apidae, Meliponini) em diferentes idades e a importância do contexto social. No segundo capítulo, nosso objetivo foi investigar em que idade e sob quais contextos sociais as rainhas virgens de M. flavolineata se tornam sexualmente atrativas. Também foi possível acompanhar o desenvolvimento da receptividade sexual nessas rainhas. Capítulo 3: Acasalamentos em condições artificiais e o controle da cópula por rainhas virgens de Melipona flavolineata Friese (Apidae, Meliponini). Nesse último capítulo, objetivamos testar a realização de acasalamentos de machos e rainhas virgens de M. flavolineata em condições artificiais. Adicionalmente, testamos a hipótese de que as rainhas virgens são capazes de decidir sobre a ocorrência das cópulas.

The chemical composition and pharmacological activities of geopropolis produced by Melipona fasciculata Smith in northeast Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gene copy number and differential gene expression in haploid and diploid males of the stingless bee, Melipona quadrifasciata

Complementary sex determination in Hymenoptera implies that heterozygosity at the sex locus leads to the development of diploid females, whereas hemizygosity results in haploid males. Diploid males can arise through inbreeding. In social species, these pose a double burden on colony fitness, from significant reduction in its worker force and through being less viable and fertile than haploid males. Apart from being "misfits", diploid males are of interest to assess molecular correlates for possibly ploidy-related bionomic differences. Herein, we generated suppression subtractive cDNA libraries from newly emerged haploid and diploid males of the stingless bee Melipona quadrifasciata to enrich for differentially expressed genes. Gene Ontology classification revealed that in haploid males more DEGs were related to stress responsiveness, biosynthetic processes, reproductive processes and spermatogenesis, whereas in diploid ones differentially expressed genes were associated with cellular organization, nervous system development and amino acid transport were prevalent. Furthermore, both libraries contained over 40 % ESTs representing possibly novel transcripts. Quantitative RT-PCR analyses confirmed the differential expression of a representative DEG set in newly emerged males. Several muscle formation and energy metabolism-related genes were under-expressed in diploid males. On including 5-day-old males in the analysis, changes in transcript abundance during sexual maturation were revealed.

Vitellogenin content in fat body and ovary homogenates of workers and queens of Melipona quadrifasciata anthidioides during vitellogenesis

Vitellogenin (Vg) is an egg yolk protein that is produced primarily in the fat body of most female insects. In the advanced social structure of eusocial honeybees, the presence of the queen inhibits egg maturation in the workers ovaries. However in the stingless bee Melipona quadrifasciata, the workers always develop ovaries and lay a certain amount of eggs while provisioning the brood cells with larval food during what is known as the worker nurse phase. The present work is a comparative study of the presence of Vg in homogenates of the fat bodies and ovaries of the nurse workers, and the virgin and physogastric queens of M. quadrifasciata. The presence of Vg was determined by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis and immunoblotting using Apis mellifera anti-egg antibody. Vg was not detected in the fat bodies or ovaries of the workers, but it was found in the ovaries of virgin and physogastric queens and in the fat body of physogastric queens. The results are discussed, taking into account the reproductive state of the individuals and the other possible roles of Vg, such as a storage protein for metoabolism of other organs.

Correlation between mandibular gland secretion and cuticular hydrocarbons in the stingless bee Melipona quadrifasciata

We investigated whether Melipona quadrifasciata worker mandibular gland secretions contribute directly to their cuticular hydrocarbon profile. The mandibular gland secretion composition and cuticular surface compounds of newly emerged worker bees, nurse bees, and foragers were determined by gas chromatography and mass spectrometry and compared. Both the mandibular gland secretions and the cuticular surface compounds of all worker stages were found to be composed almost exclusively of hydrocarbons. Although the relative proportion of hydrocarbons from the cuticular surface and gland secretion was statistically different, there was a high similarity in the qualitative composition between these structures in all groups of bees.

Cell-sealing efficiency and reproductive workers in the species Melipona bicolor (Hymenoptera, Meliponini): double standard and possible rogue conduct

In many hymenopteran insect societies, selfish workers are policed, as selfishness can negatively affect the average inclusive fitness of one or both castes by reducing either the degree of average relatedness to the colony's male offspring or colony efficiency. In stingless bees, the rapid capping of brood cells could aid in controlling selfishness; to this end, we studied cell-sealing efficacy in Melipona bicolor. Execution of cell sealing was found to be both rapid and almost continuous. Comparing the performance of reproductive and non-reproductive workers, the former sealed the cells more efficiently when they contained their own eggs, but less so when the queens' eggs were involved. We argue that the occurrence of disruptions in cell sealing through self-serving reproductive workers is capable of undermining sealing efficacy as a policing instrument, thus making reproductive workers potential rogue individuals.