Comparação morfológica do ovário de rainhas e operárias de Frieseomelitta varia ao longo do desenvolvimento larval e pupal

• Processo: 23/11435-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Zoologia - Fisiologia dos Grupos Recentes
• Pesquisador responsável: Flávia Cristina de Paula Freitas
• Beneficiário: Mariana Mayumi Yamashiro Delfino
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/13719-7 - Assinaturas genômicas da diversidade e da plasticidade no desenvolvimento fenotípico, AP.JP
• Assunto(s): Frieseomelitta varia Plasticidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: abelhas nativas | Desenvolvimento do ovário | Frieseomelitta varia | Plasticidade

Resumo

As abelhas eussociais incluem as tribos Apini e Meliponini e oferecem uma oportunidade ímpar para desvendar os aspectos genômicos da plasticidade fenotípica pois um mesmo ovo diploide (um genoma) é capaz de originar uma operária ou uma rainha (dois fenótipos), fêmeas com morfologias bastante distintas. Na espécie de abelha sem ferrão (Meliponini) Frieseomelitta varia, as rainhas monândricas possuem função exclusivamente reprodutiva, sendo responsáveis pela cópula e pela postura de ovos enquanto as operárias são estéreis e responsáveis pelas demais atividades de manutenção da colônia, como coleta de alimento, limpeza e defesa. No desenvolvimento pós-embrionário, os ovaríolos das abelhas operárias de Frieseomelitta varia passam por um processo de morte celular programada que reduz os ovaríolos a remanescentes sem a estrutura básica para produção de ovos. Já nas rainhas, o aparelho reprodutor é bastante desenvolvido, incluindo ovários completos e a formação da espermateca (estrutura que armazena os espermatozoides pós cópula). Estas diferenças marcantes na morfofisiologia dos ovários de operárias e rainhas ilustram a principal característica das abelhas eussociais, a divisão do trabalho reprodutivo. Estas e outras diferenças morfológicas entre operárias e rainhas são disparadas por diferenças na quantidade de alimento ingerido pelas larvas durante seu desenvolvimento; de modo que larvas destinadas a se tornarem rainhas comem cerca de duas vezes mais que as larvas destinadas a operárias. Nesta estratégia de determinação de castas por massificação de suprimento alimentar nas células de criação, todo o alimento é depositado de uma vez dentro da célula antes da postura do ovo. Junto à célula onde desenvolverá a larva destinada a ser rainha é construída uma célula acessória para armazenamento da segunda porção de alimento. Neste cenário, o objetivo deste projeto é comparar as alterações morfológicas que ocorrem nos ovários ao longo do desenvolvimento de operárias e rainhas. Para isto, será implementado um sistema de criação in vitro de rainhas e operárias de Frieseomelitta varia a partir da adequação do protocolo proposto em trabalho prévio. Ovários de operárias e rainhas em diferentes fases do desenvolvimento serão dissecados e preparados (marcação do núcleo com DAPI e dos filamentos de actina com faloidina) para visualização e registro fotográfico em microscópio de fluorescência. As imagens obtidas serão analisadas para caracterizar o desenvolvimento dos ovários em operárias e rainhas de F. varia. Com esta abordagem, espera-se identificar o momento do desenvolvimento em que o processo de apoptose (caracterizado pela fragmentação dos núcleos) é disparado nas abelhas destinadas a se tornarem operárias. A identificação deste momento é crucial para orientar análises comparativas cuja finalidade seja compreender as bases moleculares da plasticidade fenotípica, além de revelar detalhes da biologia da abelha nativa F. varia, e assim apoiar o desenvolvimento do projeto de pesquisa do auxílio Jovem Pesquisador (2020/13719-7) ao qual esta proposta está vinculada. Este conhecimento poderá fundamentar programas de preservação e manejo de abelhas nativas e assim mitigar as consequências do intenso declínio das populações selvagens de abelhas sem ferrão dos últimos anos.