Ключ к разведению устойчивых к болезням медоносных пчел может лежать в группе генов, известных тем, что они контролируют гигиеническое поведение, которые позволяют колониям ограничивать распространение вредных клещей и бактерий, согласно исследованию геномики, проведенному в Йоркском университете.
Некоторые рабочие медоносные пчелы обнаруживают и удаляют из своих колоний больных и мертвых личинок и куколок. Известно, что это гигиеническое поведение, имеющее сильный генетический компонент, повышает шансы колонии на выживание. Исследователи сосредоточились на «чистых» генах, влияющих на такое поведение, чтобы понять эволюцию этой уникальной черты.
Открытие, опубликованное сегодня в журнале Genome Biology and Evolution, может привести к созданию новой техники для использования в программах селекции по всему миру для улучшения здоровья медоносных пчел.
«Социальный иммунитет - это действительно важная черта, которую пчеловоды пытаются выбрать, чтобы вырастить более здоровые колонии», - сказал профессор Амро Зайед, эксперт по геномике пчел с кафедры биологии факультета естественных наук. «Вместо того, чтобы проводить много времени в полевых условиях, измеряя гигиеническое поведение семей, теперь мы можем попробовать разводить пчел с этими генетическими мутациями, которые предсказывают гигиеническое поведение».
По оценкам Статистического управления Канады, опыление медоносными пчелами приносит канадской экономике от 3,15 до 4,39 миллиардов долларов в год, включая некоторые из самых прибыльных сельскохозяйственных культур Канады, такие как яблоки, черника и рапс. В Канаде и во всем мире пчеловоды столкнулись с более высокими, чем обычно, потерями семей. Прошлой зимой канадские пчеловоды потеряли до 33% своих семей.
«Это исследование открывает двери для использования геномики для разведения более здоровых и устойчивых к болезням колоний с более высоким социальным иммунитетом», - объяснил Зайед. «Это имеет огромное значение для большого сообщества генетиков, которые заинтересованы в понимании генетики этого нового признака».
Зайед работал над исследованием с 13 биологами-пчеловодами из Йоркского университета, Университета Британской Колумбии, Университета Манитобы и Министерства сельского хозяйства и продовольствия Канады.
В ходе исследования биологи секвенировали геномы трех популяций медоносных пчел; двое из них были выведены для выражения высокогигиеничного поведения, а третья популяция - с типичной гигиеной. Брок Харпур, бывший докторант Зайда, а ныне доцент кафедры энтомологии Университета Пердью, исследовал геномы пчел каждой из этих трех популяций и искал области, которые различаются между негигиеничными и гигиеничными пчелами. Харпур определил как минимум 73 гена, которые, вероятно, контролируют эту гигиеническую черту.
"Теперь, когда мы идентифицировали эти гены-кандидаты, мы можем искать механизмы гигиенического поведения и приступить к разработке инструментов для пчеловодов, чтобы разводить более здоровые семьи", - объяснил Харпур.
Биологи планируют запустить пилотную программу разведения с помощью маркеров для гигиенического поведения, в которой пчелы отбираются для размножения исключительно на основе их генетической информации.
«Мы думаем, что здесь есть большой потенциал для разведения устойчивых к болезням колоний с помощью простого генетического теста», - сказал Зайед.