Protocolo de extracción de ADN del polen en la miel para su identificación botánica mediante metabarcoding

Abstract

In Mexico, beekeeping is one of the main activities of the agricultural sector due to the production of high-quality honey, which is established through its different properties, product of the floral resources that bees use to produce it, which determine its botanical origin, therefore its importance in the economic, social and environmental sector. In recent years, honey has gained recognition, especially those that are labeled with their botanical identity, that is, with the plants that the bees used to produce it, which at the same time increases its monetary value. The objective of this work was to develop a DNA extraction protocol from the pollen found in honey to identify the floral resources used by Apis mellifera to produce it, which gives honey its botanical origin. 46 honey samples were used, collected in 16 different apiaries in the state of Guanajuato, Mexico. From the extraction of DNA from pollen found in honey in conjunction with high-throughput sequencing and metabarcoding using two genetic markers, ITS2 U3P4 and trnL c-h, we generated genomic libraries, obtaining a total of 123 taxa for ITS2, which belong to 17 Orders, 24 Families, 46 Genera and 36 Species; and 100 for trnL which belong to 19 Orders, 24 Families, 36 Genera and 21 Species. The extraction protocol turned out to be effective, it was also observed that the ITS2 gene had superior results in terms of taxon identification, but together with trnL they proved to complement each other by expanding the taxonomic identification to know the floral resources used by bees for the production of honey.En México, la apicultura es una de las principales actividades del sector agropecuario debido a la producción de miel de alta calidad, la cual se establece a través de sus diferentes propiedades, producto de las especies vegetales con las que se produce o recursos florales que utiliza, las cuales determinan su origen botánico, por lo tanto, es de importancia en el sector económico, social y ambiental. En los últimos años la miel ha adquirido un reconocimiento, sobre todo las que son etiquetadas con su identidad botánica, es decir con las plantas que las abejas utilizaron para producirla, lo que al mismo tiempo incrementa su valor monetario. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un protocolo de extracción del ADN del polen que se encuentra en la miel para identificar los recursos florales que utiliza Apis mellifera para producirla, los cuales le otorgan su origen botánico a la miel. Se utilizaron 46 muestras de miel que fueron colectadas en 16 apiarios distintos del estado de Guanajuato, México. A partir de la extracción del ADN del polen que se encuentra en la miel en conjunto con la secuenciación de alto rendimiento y metabarcoding utilizando dos marcadores genéticos, ITS2 U3P4 y trnL c-h, generamos librerías genómicas, obteniendo un total de 123 taxas para ITS2, los cuales pertenecen a 17 Ordenes, 24 Familias, 46 Géneros y 36 Especies; y 100 para trnL de los cuales se identificaron 19 Ordenes, 24 Familias, 36 Géneros y 21 Especies. El protocolo de extracción resultó ser efectivo, además se observó que el gen ITS2 tuvo resultados superiores en cuanto a identificación de taxones, pero en conjunto con trnL demostraron complementarse ampliando la identificación taxonómica para conocer los recursos florales que utilizan las abejas para la producción de la miel.