Rainhas de Apis mellifera acasalam com 10-20 zangões. O parentesco médio entre as operárias filhas da rainha, portanto, atinge valores bastante divergentes entre operárias da mesma patrilínea (r=0,75) e operárias de diferentes patrilíneas (r=0,29), o que deve resultar em conflitos de interesse no que diz respeito à reprodução. Neste estudo abordamos esta questão sociogenética ao nível molecular, por análise de microssatélites em dois ninhos de abelhas africanizadas, envolvendo mais especificamente a influência paterna na ativação dos ovários em operárias que ficaram órfãs após perda da sua rainha. Detectamos existência de uma preferência dentre as linhagens paternas, quanto à ativação dos ovários destas operárias e a correlação do número de ovaríolos em operárias com o seu genótipo. Utilizando o primer A88 e A24 conseguimos distinguir um mínimo de 14 patrilíneas diferentes na população de operárias dos ninhos. A partir da análise de zangões filhos das rainhas dos ninhos 65 e 67, conseguimos identificar os alelos maternos. Além disso, conseguimos distinguir 20 patrilíneas diferentes em zangões filhos de operárias órfãs do ninho 65, e 14 patrilíneas diferentes em zangões filhos de operárias órfãs do ninho 67. Analisando o grau de ativação de ovários em operárias órfãs com idade de 15 e 21 dias, detectamos diferenças entre as colmeias com respeito ao status ovariano dessas. Correlacionando-se o grau de ativação do ovário e número de ovaríolos, com as patrilíneas detectadas, foi possível distinguir patrilíneas cuja ativação ovariana e número de ovaríolos foi baixo (patrilíneas com os alelos 4/1, 4/2, 4/3, 4/4 - alelos referentes aos microssatélites A88/A24), como também, se encontrou patrilínea onde ambos aspectos foram elevados (principalmente patrilínea com os alelos 2/4). E essas mesmas patrilíneas com alto status ovariano foram mais representadas após a orfandade, através de seus filhos. E por fim, através da análise estatística, pôde-se comprovar pelo teste exato de Fisher, que essas diferenças de representatividade das patrilíneas antes, e após a orfandade, não ocorreram aleatoriamente. Esses resultados mostram a alta eficiência da metodologia empregada e, possibilitaram comprovação de que há diferenças genéticas na probabilidade de operárias se tornarem poedeiras. / A honeybee queen normally mates with 10-20 drones. Mean kinship relations, therefore, attain quite distinct values when comparing kinship between workers within the same patriline (r=0,75) to the corresponding values for workers between different patrilines (r=0,29). This discrepancy results in conflicts with respect to reproductive interests. In the present study, we employed microsatellites as molecular markers to approach this sociogenetic question in two honey bee nuclei. In detail, we asked whether differences in ovary activation, previously observed in queenless workers, can be attributed to patriline differences. Additionally, we asked whether differences in ovariole numbers in worker bees also correlate with their patriline genotype. We obtained the following results: Utilizing microsatellite primer A88 and A24 we could distinguish a minimum of 14 different worker patrilines in the two nuclei. The two maternal alleles for nuclei 65 and 67 were identified from the genotypes of the queen’s sons. We could distinguish at least 20 different patrilines in the sons of queenless workers in nucleus 65, and 14 patrilines in the sons of queenless workers in nucleus 67. Analyzing the degree of ovary activation in 15 and 21-day-old queenless workers, we detected differences in ovary status between the two nuclei. When correlating the degree of ovary activation and number of ovarioles in marked queenless workers, we were able to detect patrilines whose ovary status and ovarioles number was low (patrilines with the alleles 4/1, 4/2, 4/3, 4/4 - microsatellites A88/A24), in contrast, there were also patrilines where both parameters were high (especially in patriline with the alleles 2/4). It was exactly these patrilines which produced most offspring (drones) after queen removal. And finally, by Fisher’s exact test, we could show that these representation differences before and after orphanhood did not occur randomly. These results show the high efficiency of the methodology used, and made it possible to demonstrate that there are genetic differences in the probability of workers to become egg layers.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-20Bitstream added on 2014-06-13T19:01:03Z : No. of bitstreams: 1 lisboa_lco_dr_rcla.pdf: 650724 bytes, checksum: 95fb2a1a2dad2bd0de9a5e34f0e6d402 (MD5) / Entre as abelhas altamente eussociais, o estudo de aspectos da morfologia e da ultra-estrutura tem ajudado a esclarecer uma série de questões sobre a sua biologia. A divisão de trabalho distingue as fêmeas em duas castas, sendo uma com função reprodutiva (rainha) e outra que desempenha as mais diversas tarefas dentro da colônia (operária). Espécies do gênero Frieseomelitta mostram esta divisão de forma mais clara, uma vez que suas operárias nunca põem ovos; começando um processo degenerativo nos ovários ainda no final de sua diferenciação. Porém, nas diferentes espécies e em diferentes condições, as operárias podem desenvolver seus ovários e realizar postura de ovos tróficos que são comidos pelas rainhas, ou dar origem a machos. O primeiro caso mostra que além da contribuição dada pelas operárias na produção de alimento para a cria com suas secreções glandulares, elas contribuem também com seus ovos para produzir alimento. Já o segundo caso pode ser um indicativo de que a divisão do trabalho reprodutivo ainda não está totalmente definida. A fertilidade das rainhas também parece se manifestar de diferentes formas. Em Apis mellifera, é evidenciada pela enorme diferença no número de ovaríolos, bem maior nas rainhas do que nas operárias. Esta diferença é devido a uma redução sofrida pelas operárias durante o desenvolvimento pós-embrionário. Já nos 9 meliponíneos o número de ovaríolos de rainhas e operárias é, para a maioria das espécies, igual e em número de quatro por ovário. Em Trigona spinipes, o número de ovaríolos dos ovários das operárias é sempre igual a quatro, enquanto que nas rainhas pode variar entre oito e quinze, entre as rainhas e entre os ovários da mesma rainha... . / The survey of morphological and ultrastructural aspects of highly eusocial bees, have cleared and supported many questions about their biology. The division of labour discern the females in to two castes, being one with reproductive function (queen) and other that perform differents tasks within the colony (worker). Frieseomelitta shows this division clearly. The workers never lay eggs; starting a degenerative process in the ovaries yet in the ending your differentiation. However, in different species and in different conditions, the workers can develop their ovaries and lay eggs that can be trophic and be eaten by the queens, or give rise males. The first condition show that further of the contribution given by the workers in the food production for the brood with yours glandular secretions, they contribute also with yours eggs for to produce food. The second condition can be an evidence that division of reproductive labour is not entirely solved yet. Queen's fertility also seems to be expressed in different ways. In honey bees Apis mellifera, there is a large difference in ovarioles number, which are bigger in queens than workers. This difference is due to the decrease in workers ovarioles number during the post-embryonic development. In Meliponini the ovarioles number of queens and workers is, for most of the species, the same; four per ovary. 11 In Trigona spinipes, the ovarioles number in workers is always four, while in queens can vary from eight to fifteen among queens and among the ovaries of the same queen. Anyway, the ovariole number present in the ovary of queens in Meliponini is very small if compared to Apis mellifera; that suggest that their efficience in egg production can be higher and attached to the ovarioles lengh... (Complete abstract, click electronic address below).

Orientador: Carminda da Cruz Landim / Banca: José Eduardo Serrão / Banca: Glaucia Maria Cavasin Oliveira / Banca: Lucio Antonio de Oliveira Campos / Banca: Fabio Camargo Abdalla / Resumo: Entre as abelhas altamente eussociais, o estudo de aspectos da morfologia e da ultra-estrutura tem ajudado a esclarecer uma série de questões sobre a sua biologia. A divisão de trabalho distingue as fêmeas em duas castas, sendo uma com função reprodutiva (rainha) e outra que desempenha as mais diversas tarefas dentro da colônia (operária). Espécies do gênero Frieseomelitta mostram esta divisão de forma mais clara, uma vez que suas operárias nunca põem ovos; começando um processo degenerativo nos ovários ainda no final de sua diferenciação. Porém, nas diferentes espécies e em diferentes condições, as operárias podem desenvolver seus ovários e realizar postura de ovos tróficos que são comidos pelas rainhas, ou dar origem a machos. O primeiro caso mostra que além da contribuição dada pelas operárias na produção de alimento para a cria com suas secreções glandulares, elas contribuem também com seus ovos para produzir alimento. Já o segundo caso pode ser um indicativo de que a divisão do trabalho reprodutivo ainda não está totalmente definida. A fertilidade das rainhas também parece se manifestar de diferentes formas. Em Apis mellifera, é evidenciada pela enorme diferença no número de ovaríolos, bem maior nas rainhas do que nas operárias. Esta diferença é devido a uma redução sofrida pelas operárias durante o desenvolvimento pós-embrionário. Já nos 9 meliponíneos o número de ovaríolos de rainhas e operárias é, para a maioria das espécies, igual e em número de quatro por ovário. Em Trigona spinipes, o número de ovaríolos dos ovários das operárias é sempre igual a quatro, enquanto que nas rainhas pode variar entre oito e quinze, entre as rainhas e entre os ovários da mesma rainha... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The survey of morphological and ultrastructural aspects of highly eusocial bees, have cleared and supported many questions about their biology. The division of labour discern the females in to two castes, being one with reproductive function (queen) and other that perform differents tasks within the colony (worker). Frieseomelitta shows this division clearly. The workers never lay eggs; starting a degenerative process in the ovaries yet in the ending your differentiation. However, in different species and in different conditions, the workers can develop their ovaries and lay eggs that can be trophic and be eaten by the queens, or give rise males. The first condition show that further of the contribution given by the workers in the food production for the brood with yours glandular secretions, they contribute also with yours eggs for to produce food. The second condition can be an evidence that division of reproductive labour is not entirely solved yet. Queen's fertility also seems to be expressed in different ways. In honey bees Apis mellifera, there is a large difference in ovarioles number, which are bigger in queens than workers. This difference is due to the decrease in workers ovarioles number during the post-embryonic development. In Meliponini the ovarioles number of queens and workers is, for most of the species, the same; four per ovary. 11 In Trigona spinipes, the ovarioles number in workers is always four, while in queens can vary from eight to fifteen among queens and among the ovaries of the same queen. Anyway, the ovariole number present in the ovary of queens in Meliponini is very small if compared to Apis mellifera; that suggest that their efficience in egg production can be higher and attached to the ovarioles lengh... (Complete abstract, click electronic address below) / Doutor

Rainhas de Apis mellifera acasalam com 10-20 zangões. O parentesco médio entre as operárias filhas da rainha, portanto, atinge valores bastante divergentes entre operárias da mesma patrilínea (r=0,75) e operárias de diferentes patrilíneas (r=0,29), o que deve resultar em conflitos de interesse no que diz respeito à reprodução. Neste estudo abordamos esta questão sociogenética ao nível molecular, por análise de microssatélites em dois ninhos de abelhas africanizadas, envolvendo mais especificamente a influência paterna na ativação dos ovários em operárias que ficaram órfãs após perda da sua rainha. Detectamos existência de uma preferência dentre as linhagens paternas, quanto à ativação dos ovários destas operárias e a correlação do número de ovaríolos em operárias com o seu genótipo. Utilizando o primer A88 e A24 conseguimos distinguir um mínimo de 14 patrilíneas diferentes na população de operárias dos ninhos. A partir da análise de zangões filhos das rainhas dos ninhos 65 e 67, conseguimos identificar os alelos maternos. Além disso, conseguimos distinguir 20 patrilíneas diferentes em zangões filhos de operárias órfãs do ninho 65, e 14 patrilíneas diferentes em zangões filhos de operárias órfãs do ninho 67. Analisando o grau de ativação de ovários em operárias órfãs com idade de 15 e 21 dias, detectamos diferenças entre as colmeias com respeito ao status ovariano dessas. Correlacionando-se o grau de ativação do ovário e número de ovaríolos, com as patrilíneas detectadas, foi possível distinguir patrilíneas cuja ativação ovariana e número de ovaríolos foi baixo (patrilíneas com os alelos 4/1, 4/2, 4/3, 4/4 - alelos referentes aos microssatélites A88/A24), como também, se encontrou patrilínea onde ambos aspectos foram elevados (principalmente patrilínea com os alelos 2/4). E essas mesmas patrilíneas com alto status ovariano foram mais representadas após a orfandade, através de seus filhos. E por fim, através da análise estatística, pôde-se comprovar pelo teste exato de Fisher, que essas diferenças de representatividade das patrilíneas antes, e após a orfandade, não ocorreram aleatoriamente. Esses resultados mostram a alta eficiência da metodologia empregada e, possibilitaram comprovação de que há diferenças genéticas na probabilidade de operárias se tornarem poedeiras. / A honeybee queen normally mates with 10-20 drones. Mean kinship relations, therefore, attain quite distinct values when comparing kinship between workers within the same patriline (r=0,75) to the corresponding values for workers between different patrilines (r=0,29). This discrepancy results in conflicts with respect to reproductive interests. In the present study, we employed microsatellites as molecular markers to approach this sociogenetic question in two honey bee nuclei. In detail, we asked whether differences in ovary activation, previously observed in queenless workers, can be attributed to patriline differences. Additionally, we asked whether differences in ovariole numbers in worker bees also correlate with their patriline genotype. We obtained the following results: Utilizing microsatellite primer A88 and A24 we could distinguish a minimum of 14 different worker patrilines in the two nuclei. The two maternal alleles for nuclei 65 and 67 were identified from the genotypes of the queen’s sons. We could distinguish at least 20 different patrilines in the sons of queenless workers in nucleus 65, and 14 patrilines in the sons of queenless workers in nucleus 67. Analyzing the degree of ovary activation in 15 and 21-day-old queenless workers, we detected differences in ovary status between the two nuclei. When correlating the degree of ovary activation and number of ovarioles in marked queenless workers, we were able to detect patrilines whose ovary status and ovarioles number was low (patrilines with the alleles 4/1, 4/2, 4/3, 4/4 - microsatellites A88/A24), in contrast, there were also patrilines where both parameters were high (especially in patriline with the alleles 2/4). It was exactly these patrilines which produced most offspring (drones) after queen removal. And finally, by Fisher’s exact test, we could show that these representation differences before and after orphanhood did not occur randomly. These results show the high efficiency of the methodology used, and made it possible to demonstrate that there are genetic differences in the probability of workers to become egg layers.

Conura torvina (Cresson) (Hymenoptera: Chalcididae) is a solitary pupal endoparasite of numerous insect species. In Brassica crops it acts as a parasite of Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) and was found as a hyperparasite of Cotesia rubecula (Marshall) (Hymenoptera: Braconidae) and several other parasitoid species. Cotesia rubecula was introduced into Virginia in 1987 as a biological control agent for Pieris rapae (L.) (Lepidoptera: Pieridae), and because C. torvina was thought to have eliminated this population of C. rubecula, studies of C. torvina's reproductive biology and behavior were initiated. A study using plants laden with "trap hosts" to detect C. torvina activity in the spring indicated no activity until late June, but proved trap host sampling to be an efficient and effective method of monitoring C. torvina activity. Studies of C. torvina's ability to reproduce in C. rubecula pupae of different ages indicated that C. torvina can successfully parasitize pupae at all stages of development, but was most successful in young to middle aged pupae. Studies of C. torvina's host species preference indicated the larger host species such as P. xylostella were preferred. Equal numbers of P. xylostella and C. rubecula were parasitized, but a greater proportion of fertile eggs were laid in P. xylostella. Smaller host species were often ignored. Host dissection studies indicated that caged C. torvina were inefficient at host finding and oviposition. Superparasitism was common, but declined as the females gained oviposition experience. Experienced C. torvina produced an average of 8.25 progenies per day for a period of 12 days when provided with 13 P. xylostella hosts each day. Conura torvina produced up to 14 progenies a day when provided 3 26 hosts. Dissection of C. torvina ovaries indicated three ovarioles per ovary with a mean of 9.2 and maximum of 15 mature eggs per female. Host dissection indicated that a mean of 18 and maximum of 30 eggs could be laid per day. New eggs were produced as oviposition occurred. Significantly larger eggs were laid in P. xylostella than in C. rubecula, and significantly more eggs were laid in C. rubecula than in P. xylostella. From these data and data from earlier studies I concluded that C. torvina has a poor reproductive ability and its impact as a hyperparasite is limited to the summer months. This makes C. torvina an unlikely cause of C. rubecula's disappearance. / Ph. D.