Genetic variability and social structure of colonies in Acromyrmex heyeri and A. striatus (Hymenoptera: Formicidae)

ABSTRACT

The breeding structure of both colony and population of social insects can be examined by genetic analysis. Colonies of the leaf-cutting ants Acromyrmex heyeri and A. striatus (Myrmicinae, Attini) were thus analyzed for isoenzyme systems MDH, a-GPDH, and AMY to describe genotype variability and social structure. A total of five loci were investigated (three for amylase and one for each other system). Ninety-seven colonies of A. heyeri and 103 of A. striatus were sampled in different localities in Southern Brazil (State of Rio Grande do Sul). The genotypes found show the occurrence of monogyny and polygyny associated or not with polyandry, which indicates that the social organization is colony-specific. The polygyny and polyandry observed are likely to be responsible for the great genotypic diversity of the colonies. The average inbreeding coefficient per colony was higher in A. striatus than in A. heyeri, which may reflect the different patterns of production of sexual individuals and nuptial flight of those two species.

RESUMO

A estrutura de cruzamento de colônias e populações de insetos sociais pode ser observada por análise genética. Assim, colônias de formigas cortadeiras Acromyrmex heyeri e A. striatus (Myrmicinae, Attini) foram analisadas para os sistemas isoenzimáticos MDH, a-GPDH e AMY, a fim de descrever sua variabilidade genotípica e estrutura social. Foram investigados cinco locos (três para amilase e um para cada outro sistema), em 97 colônias de A. heyeri e 103 de A. striatus, amostradas em diversas localidades do Rio Grande do Sul. Os genótipos encontrados indicaram a ocorrência de monoginia e poliginia associadas ou não à poliandria, indicando que a organização social é colônia específica. Tanto a poliginia quanto a poliandria são responsáveis pela grande diversidade genotípica das colônias. O coeficiente de endocruzamento médio por colônia foi mais alto em A. striatus do que em A. heyeri e pode refletir os diferentes padrões de produção dos indivíduos sexuados e de vôo nupcial das duas espécies.