Determinación y cuantificación de granos de polen de Soya (Glycine max L.) en miel de abeja (Apis mellifera) y su relación con el comportamiento de éstas, en áreas de cultivo cercanas a apiarios de la Península de Yucatán.

Proyecto FO‐CIBIOGEM‐186671

Antecedentes

Miel de exportación y OGMs

Karl Heinz Bablok

Maíz MON810

Miel de exportación y OGMs

Análisis para la detección de OGM´s en la Miel Muestra de MIEL Aislamiento del Polen PCR tiempo real Negativo Miel puede ser comercializada en la UE

P‐35S, T‐NOS; FMV = > 90% OGM´s

Positivo  OGM NO autorizado Miel NO puede ser comercializada en la UE

OGM autorizado

Contenido polen   0.9% Miel requiere etiquetado para ser comercializada en la UE

Antecedentes

¿Cómo el polen de los cultivos GM´s llegan a  la miel? Como resultado de las necesidades nutricionales de las abejas adultas y sus crías (colonia de abejas).

Néctar (Miel)

Polen

Carbohidratos (azúcares), Proteínas (aminoácidos), Grasas / lípidos (ácidos grasos), Minerales, Vitaminas. Somerville, 2005

NÉCTAR

 Volumen del néctar.  Concentración de azúcares.  Aromas.  Abundancia de la floración.  Distancia de las floraciones.

NÉCTAR

POLEN

El polen  es  transportado en las  corbículas

Diversidad de pólenes almacenados en los panales

Existen forrajeadoras de polen y néctar

Diversidad del polen en las  trampas

La Soya y la miel yucateca

Soya = especie autógama*, y puede ser poco atractiva para los insectos polinizadores incluyendo a las abejas. *reproducen sexualmente por autofecundación

La flor posee un nectario anular en la base del gineceo que ofrece una recompensa a las abejas forrajeadoras (Erickson, 1979).

Importancia de las ABEJAS para la soya = 

Importancia de la SOYA para las abejas= 

Keog, y Col. RIRDC, 2005

Ciclos de producción de miel / Yucatán Períodos de floración / Extracción de Miel

90 % captación de miel 8 % de miel Períodos Críticos / Alimentación colonias

CRISIS

Ciclos de producción de miel / Yucatán 90 % captación de miel 8 % captación de miel

CRISIS

Floración SOYA

Vegetación nativa ¿Competencia? ¿Almacenan? ¿Consumen?

Pueden ser + atractivas para las abejas si:  Mayor volumen de néctar.  Mayor concentración de azúcares.  Cercanas a los apiarios.

Para Yucatán= 1,349 especies de plantas. 849 son melíferas  (63%) = 81 familias, 332 géneros Flores‐Guido, 2010.

Porter‐Bolland, 2009

Para Yucatán, se desconocía la atracción de las flores de soya como fuente de néctar para las abejas africanizadas de la región, de acuerdo la variedad de Glycine max (L), que ha sido autorizado para su liberación (MON-0432-6) = fenotipo tolerante a herbicidas que contienen el ingrediente activo glifosato.

?

OBJETIVO GENERAL Evaluar la atracción de Glycine max para las abejas Apis mellifera y la presencia y proporción de granos de polen en mieles extraídas de apiarios establecidos en un gradiente de distancia de cultivos de soya en la península de Yucatán.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1) Determinar la presencia y proporción de granos de polen de soya (Glycine max), en las mieles cosechadas y provenientes de las áreas cultivadas durante el ciclo Primavera-Verano de 2011. 2) Evaluar la conducta de colecta de recursos (néctar y/o polen) de las abejas africanizadas en las flores de soya, bajo condiciones de la Península de Yucatán. 3) Determinar la presencia y proporción de granos de polen de soya en las mieles extraídas de colonias de abejas establecidas a diferentes distancias de las parcelas con este cultivo.

Ciclo Primavera – Verano 2012 Soya convencional Huasteca 200 y 400

TOTALES 8 Cultivos de soya (5 – 221 has). 31 Apiarios. 73 Colonias de abejas. 95 muestras de miel de las colonias experimentales.

1) Determinar la presencia y proporción de granos de polen de soya (Glycine max), en las mieles cosechadas y provenientes de las áreas cultivadas durante el ciclo Primavera-Verano de 2011. Referencias palinológicas de los granos de polen de soya. Se prepararon montajes al natural y acetolizado con material proveniente de 2 cultivos con la variedad Huasteca 200 (flor blanca) y Huasteca 400 (flor morada).

Descripción y caracterización de los granos de polen de soya (Glycine max). Mónadas isopolares, tamaño mediano, con un eje polar de 18-23 µm (EP: X= 20.2 µm), eje ecuatorial de 19-23 µm (EE: X= 21.2 µm). Aperturas: Tricolporados, raramente tetracolporados. Exina: Psilada, exina ligeramente engrosada en la zona de los poros.

Se analizó la presencia de granos de polen de soya (Glycine max), en muestras de miel (lotes) que fueron extraídas posterior al período de siembra y floración de la soya GM (evento MON-04032-6), cultivada Campeche y Yucatán, durante el ciclo P-V 2011.

Las muestras de miel fueron colectadas durante el período comprendido del 01 de Noviembre del 2011 al 06 de Marzo de 2012, y provinieron de 26 lotes (±21 toneladas de miel) conformadas por mieles diversas (diversas fuentes = apicultores) provenientes de los centros de acopio cercanos a estos cultivos, del estado de Yucatán, o cercanos a las áreas cultivadas en Campeche, cuya miel fue canalizada hacia el estado de Yucatán para su procesamiento y exportación.

Se recuperaron un total de 26 sedimentos polínicos de igual número de lotes de miel provenientes de 2 centros de acopio de Yucatán. En general, se encontraron 69 tipos polínicos en las muestras de miel de ambos centros de acopio y fueron identificadas hasta familia, género, especie o permanecieron como morfotipos, = 31 familias botánicas.

Muestra

Localidad

Entrada centro acopio

Especies vegetales encontradas en la muestra

* 2 BM

Sta. Elena

20/01/12

Pisonia, Thouinia, M. bahamensis, Viguiera, Bursera, Trema, Parthenium, Tithonia, Citrus, Jacquemontia, Amaranthus, Ipomoea, Glycine max (0.15%).

* 2AM

Sta. Elena

16/01/12

Thouinia paucidentata, Croton, Caesalpinia sp. Glycine max (0.52%).

Áreas principales del cultivo de soya (Glycine max), en los estados de Campeche y Yucatán, y los sitios de muestreo de los lotes de miel. Las flechas indican el ingreso de miel con la posibilidad de contener granos de polen soya, debido a la cercanía del centro de acopio con las áreas de cultivo.

2) Evaluar la conducta de colecta de recursos (néctar y/o polen) de las abejas africanizadas en las flores de soya, bajo condiciones de la Península de Yucatán. El comportamiento de forrajeo y colecta de recursos (néctar y/o polen) por parte de las abejas Apis mellifera, se desarrolló en 2 áreas del cultivo de soya de las variedades Huasteca 400 (flor morada), Campeche, y de la variedad Huasteca 200 (flor blanca) en Yucatán.

2) Evaluar la conducta de colecta de recursos (néctar y/o polen) de las abejas africanizadas en las flores de soya, bajo condiciones de la Península de Yucatán. El comportamiento de forrajeo y colecta de recursos (néctar y/o polen) por parte de las abejas Apis mellifera, se desarrolló en 2 áreas del cultivo de soya de las variedades Huasteca 400 (flor morada), Campeche, y de la variedad Huasteca 200 (flor blanca) en Yucatán.

Número de abejas forrajeadoras (en 50 inflorescencias) y horario de las visitas de forrajeo para la colecta de néctar en las flores de soya.

Volumen (µl) y concentración (% Bx) del néctar de soya colectado del buche de las abejas forrajeadoras, visitando este cultivo.

3) Determinar la presencia y proporción de granos de polen de soya en las mieles extraídas de colonias de abejas establecidas a diferentes distancias de las parcelas con este cultivo.

Para cumplir con los objetivos de esta actividad, se visitaron diversos cultivos de soya de las variedades Huasteca 200 y 400, cultivadas durante el ciclo P-V de 2012, en Campeche y Yucatán, y se localizaron y visitaron apiarios establecidos a diferentes gradientes de distancia de estos cultivos, los cuales fueron georeferenciados para conocer su ubicación exacta.

CAMPECHE

Área de siembra de soya y distancia de los apiarios en relación al cultivo (Localidad: Hopelchén, Campeche

Porcentaje de granos de polen de soya en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: Hopelchén, Campeche)

Área de siembra de soya y distancia del apiario en relación al cultivo (Localidad: Hopelchén, Campeche).

Área de siembra de soya y distancia de los apiarios en relación al cultivo (Localidad: San Miguel Allende, Campeche).

Porcentaje de granos de polen de soya en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: San Miguel Allende, Campeche).

Área de siembra de soya (Glycine max) y distancia de los apiarios en relación al cultivo (Localidad: San Miguel Allende, Campeche).

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: San Miguel Allende, Campeche)

YUCATÁN

Nohalal, Tekax.

Área de siembra de soya (Glycine max) y distancia del apiario en relación al cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Área de siembra de soya (Glycine max) y distancia de los apiarios en relación al cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Área de siembra de soya (Glycine max) y distancia de los apiarios en relación al cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Área de siembra de soya (Glycine max) y distancia de los apiarios en relación al cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en mieles extraídas en 2012 y 2013 (Localidad: Tekax, Yucatán).

b) Determinación de la presencia y frecuencia de granos de polen de soya, en cargas corbiculares (pelotas de polen) colectadas en colonias de abejas establecidas a diferentes distancias del cultivo de soya (Glycine max).

El objetivo de este trabajo, fue determinar si las flores de Glycine max, son fuente de polen para las colonias de abejas establecidas a diferentes distancias de los cultivos, estudiando las cargas corbículares (pelotas de polen) proveniente de trampas colocadas en las entradas de las colonias de abejas.

Muestras de polen corbicular (pelotas de polen) colectados en las trampas de dos colonias del mismo apiario. Se aprecian las diferentes fuentes u orígenes florales (colores) visitadas por las abejas para la colecta de este recurso.

Muestras de polen corbicular (pelotas de polen) separadas por colores, para posteriormente determinar su origen botánico

En los apiarios establecidos a diferentes distancias de los cultivos de soya de Campeche y Yucatán, NO se observó la presencia de polen proveniente de este cultivo, cuando se estudiaron pelotas de polen colectadas en las trampas.

c) Presencia y frecuencia de granos de polen de soya aéreo, colectado en laminillas receptoras distribuidas en diferentes distancias del área de cultivo.

Distribución de las laminillas en el centro y alrededor del cultivo de soya (Glycine max), para la evaluación de la dispersión de los granos de polen a través del viento.

Se observó la presencia de solo dos granos de polen de soya, en una laminilla que fue colocada en posición horizontal a dos metros de distancia del cultivo, en la orientación Este, donde se registraron los vientos dominantes.

Ciclo Primavera – Verano 2013 Soya convencional Huasteca 200 y 400 Soya GM (evento MON-04032-6)

Ciclo Primavera – Verano 2013 Soya convencional Huasteca 200 y 400 Soya GM (evento MON-04032-6)

90 % captación de miel 8 % captación de miel

Floración SOYA

CRISIS

DF

L

PC

Ciclo Primavera – Verano 2013 Soya convencional Huasteca 200 y 400 Soya GM (evento MON-04032-6)

Floración SOYA

DF

L

PC

TOTALES

Mieles / Temporadas * Cultivo /  Agricultor

Estado / Soya

Apiarios  cercanos

Colonias

DF

L

PC

TOTAL

JS ‐ 001

Campeche GM MON‐04032‐6

7

21

17

26

16

59

LOr ‐ 002

Campeche GM MON‐04032‐6

5

15

0

13

1

14

DIgna ‐ 003

Campeche GM MON‐04032‐6  / H400

5

15

13

11

8

32

FP ‐ 004

Yucatán Huasteca 200

6

16

16

18

0

34

LC ‐ 005

Yucatán Huasteca 200

3

9

5

9

8

22

5 cultivos

Total

26

76

51

77

33

161

GMO Testing in Honey – Sample Preparation

Isolation of pollen

- Heat honey to 65°C - Homogenize honey (ca. 250 g) by shaking - Weigh out 50 g - Liquefy the honey with 180 ml H2O (65°C) - Spin down the pollen by centrifugation (10 min, 4.000 g)

-

Discard the supernatent, wash the pellet (100 ml H2O, 65°C) Spin down the pollen by centrifugation (5 min, 4.000 g) Discard the supernatent, suspend the pellet in the residual water Transfer the pellet to a reaction vessel (1,5 ml), spin down (5min, 4.000 g) Resuspend the pellet (with containing pollen) in 200 µl H2O

59

Kurt-Peter Raezke Director Testing & Analytics

www.intertek.com

GMO Testing in Honey - Screening on GMO

Multiplex Real Time PCR (4 primer/probe systems in one reaction):

- „SureFood GMO 4plex“ (Congen) - Qualitative analysis (LOD < 10 copies) - Detection of - P35S (FAM, 522 nm) - T-nos (Cy5, 670 nm) - FMV (ROX, 610 nm) - Evaluation of gmo-negative samples by amplification of an internal positive control (VIC, 553 nm) 7500 Fast Real Time PCR System

- App. 40 samples per run (two-fold determination) - Less than 1,5 h 60

Kurt-Peter Raezke Director Testing & Analytics

www.intertek.com

1) Determinar la presencia y proporción de granos de polen de soya (Glycine max), en las mieles cosechadas y provenientes de las áreas cultivadas durante el ciclo Primavera-Verano de 2013. Referencias palinológicas de los granos de polen de soya. Se prepararon montajes al natural y acetolizado con material proveniente de 2 cultivos con la variedad Huasteca 200 (flor blanca) y Huasteca 400 (flor morada), y la soya GM (flor blanca).

Flores de soya (Glycine max) de las variedades genéticamente modificada evento MON04032-6 (a), Huasteca 200 (b) y Huasteca 400 (c), colectadas en las áreas de cultivo de los estados de Campeche y Yucatán, para la descripción y caracterización de los granos de polen

2) Evaluar la conducta de colecta de recursos (néctar y/o polen) de las abejas africanizadas en las flores de soya, bajo condiciones de la Península de Yucatán. El comportamiento de forrajeo y colecta de recursos (néctar y/o polen) por parte de las abejas Apis mellifera variedades estudiadas

Obreras de Apis mellifera colectando néctar en flores de soya (Glycine max) genéticamente modificada (evento MON-04032-6).

2) Evaluar la conducta de colecta de recursos (néctar y/o polen) de las abejas africanizadas en las flores de soya, bajo condiciones de la Península de Yucatán. El comportamiento de forrajeo y colecta de recursos (néctar y/o polen) por parte de las abejas Apis mellifera variedades estudiadas

Obreras de Apis mellifera colectando néctar en las flores de soya (Glycine max) convencional de la variedad Huasteca 200.

2) Evaluar la conducta de colecta de recursos (néctar y/o polen) de las abejas africanizadas en las flores de soya, bajo condiciones de la Península de Yucatán. El comportamiento de forrajeo y colecta de recursos (néctar y/o polen) por parte de las abejas Apis mellifera variedades estudiadas

Obrera de Apis mellifera colectando néctar en las flores de soya (Glycine max) convencional de la variedad Huasteca 400, y una obrera siendo depredada por una araña cangrejo en este cultivo

Número de abejas forrajeadoras (en 50 inflorescencias) y horario de las visitas de forrajeo para la colecta de néctar en las flores de soya.

Número de abejas forrajeadoras en cultivos con soya genéticamente modificada (evento MON04032-6) y las variedades convencionales Huasteca 200 (flor blanca) y Huasteca 400 (flor morada)

Número de abejas forrajeadoras (en 50 inflorescencias) y horario de las visitas de forrajeo para la colecta de néctar en las flores de soya.

Número de abejas forrajeadoras en cultivos con soya genéticamente modificada (evento MON04032-6) y las variedad Huasteca 400 (flor morada)

Volumen (µl) y concentración (% Bx) del néctar de soya colectado del buche de las abejas forrajeadoras, visitando este cultivo.

3) Determinar la presencia y proporción de granos de polen de soya en las mieles extraídas de colonias de abejas establecidas a diferentes distancias de las parcelas con este cultivo.

Para cumplir con los objetivos de esta actividad, se visitaron diversos cultivos de soya de las variedades Huasteca 200 y 400, y la soya GM (evento MON-04032-6) cultivadas durante el ciclo P-V de 2013 en Yucatán y Campeche.

CAMPECHE Ubicación: Noyaxché, Campeche Etapa de floración observada: Primera, segunda y tercera etapa Hectáreas sembradas: 60 ha Variedad de soya: Flor blanca – Soya GM (evento MON-04032-6) Numero de apiarios cercanos: 7

Apiario

402 m 1,101 m 1,330 m 1,811 m 3,158 m 3,547 m 4,160 m

Después de la floración (DF) (% granos polen soya / + o Limpieza (L) Primera Cosecha (PC) (positivo o negativo) al evento MON 04032-6)

12% / + 0% / 0% / + 0% / 0% / 0% / 0% / -

0% / 0% / 0% / 0% / 0% / 0% / 0% / -

0% / 0% / 0% / 0% / 0% / 0% / 0% / -

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: Noyaxché, Campeche)

Ubicación: San Miguel de Allende, Campeche Fecha de siembra: 16 de Julio de 2013. Etapa de floración observada: Segunda etapa. Hectáreas sembradas: 50 ha Variedad de soya: Flor blanca, Soya GM (evento MON-04032-6). Numero de apiarios cercanos: 5

Después de la floración (DF)

Limpieza (L)

Primera Cosecha (PC)

946 m

0% / -

0% / -

0% / -

1,215 m

0% / -

0% / -

0% / -

2,745 m

0% / -

0% / -

0% / -

4,455 m

0% / -

0% / -

0% / -

4,938 m

0% / -

0.04% / -

0% / -

Apiarios

Área de siembra de soya (Glycine max) genéticamente modificada evento MON 04032-6 (Flor blanca) y distancia de los apiarios en relación al cultivo (Localidad: San Miguel de Allende, Campeche)

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: San Miguel de Allende, Campeche)

Ubicación: Alfredo V. Bonfil, Campeche Fecha de siembra: 19 de Julio de 2013. Etapa de floración observada: Segunda y tercera etapa. Hectáreas sembradas: 48 ha (19ha de huasteca 400, 29 ha de soya GM) Variedad de soya: Flor blanca, Transgénica (solución Faena) – Flor morada, Huasteca 400. Número de apiarios cercanos: 5

Apiarios

514 m 869 m 1,709 m 2,389 m 2,770 m

Después de la floración (DF)

Limpieza (L)

Primera Cosecha (PC)

0% / -

0% / -

0% / -

0.3% / -

0% / -

0% / -

0% / -

0% / -

0% / -

0.03% / -

0% / -

0% / -

0% / -

0% / -

0% / -

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: Alfredo V. Bonfil, Campeche)

YUCATÁN Ubicación: Tekax, Yucatán. Fecha de siembra: 19 de Junio de 2013. Etapa de floración observada: primera, segunda y tercera etapa. Hectáreas sembradas: 35 ha Variedad de soya: Flores blancas, Huasteca 200 Número de apiarios cercanos: 6

Apiario

Después de la floración (DF)

Limpieza (L)

Primera Cosecha (PC)

404 m

0% / -

0% / -

0% / -

1,244 m

0% / -

0% / -

0% / -

2,268 m

0% / -

0% / -

0% / -

4,661 m

0% / -

0% / -

0% / -

5,108 m

0.11% / -

0% / -

0% / -

5,499 m

0% / -

0.06% / -

0% / -

Porcentaje de granos de polen de soya (Glycine max) en las mieles extraídas de colonias establecidas a diferentes distancias del cultivo (Localidad: Tekax, Yucatán).

Conclusiones 1) La presencia de lotes de miel (2 lotes) con granos de polen de soya se observó en el centro de acopio cercano a las áreas de siembra de Campeche, para las primeras mieles que fueron extraídas y canalizadas al centro de acopio de la localidad de Santa Elena (Yucatán) durante el período del 01 de noviembre de 2011 al 06 de marzo de 2012. Estos resultados indican que grandes extensiones de este cultivo pueden incrementar la presencia de polen en las primeras mieles extraídas del ciclo apícola, y bajo el esquema actual donde en los centros de acopio se mezclan las mieles provenientes de diferentes apiarios para conformar los lotes.

Conclusiones … 2) Las abejas melíferas visitan las flores de soya tanto de las variedades convencionales (Huasteca 200 y 400), así como la soya Genéticamente Modificada (evento MON-04032-6) para la colecta de néctar, sin embargo, la densidad de abejas forrajeando en estos cultivos fue muy bajo considerando el número de abejas presentes en las inflorescencias. 3) Las flores de soya producen una baja cantidad de néctar, lo que reduce su atracción hacia las abejas, en comparación con la flora nativa. 4) La baja cantidad de néctar producido en las flores de soya, resulta en un tiempo muy breve de visita de las abejas para la colecta de este recurso (