科學家能否培育出更具彈性的蜜蜂?

科學家能否培育出更具彈性的蜜蜂?

蜜蜂對由病毒引起的多種疾病的反應中發現的一組核心基因的發現可能有助於科學家和養蜂人培育蜜蜂對壓力更具彈性。

“在過去十年中,蜜蜂種群在北半球經歷了嚴重和持續的損失,主要是由於真菌和病毒等病原體的影響,”埃克塞特大學博士後研究員Vincent Doublet說。 “我們發現的基因為產生對這些病原體具有抗性的蜂蜜原種提供了新的可能性。”

DNA測序的最新進展促使對蜜蜂對病原體的反應所涉及的基因進行了大量研究。 然而,到目前為止,這些大量數據過於繁瑣和特殊,無法揭示蜜蜂免疫力的總體模式。

“儘管許多研究已經使用基因組方法來了解蜜蜂如何對病毒和寄生蟲做出反應,但很難通過這些研究來比較,以找到幫助蜜蜂抵抗壓力的核心基因和途徑,”昆蟲學教授Christina Grozinger說。在賓州州立大學。

“我們的團隊創建了一種新的生物信息學工具,使我們能夠整合來自19不同基因組數據集的信息,以確定蜜蜂對疾病反應的關鍵基因。”

具體而言,研究人員創建了一種新的統計技術,稱為定向秩產品分析,這種技術允許他們識別在19數據集中表達相似的基因,而不僅僅是在數據集中表達得比其他基因更多的基因。

這項研究結果發表於 BMC基因組學,顯示這些相似表達的基因包括編碼負責病原體對組織損傷的反應的蛋白質的那些基因,以及編碼參與食物中碳水化合物代謝的酶的基因,以及許多其他基因。 碳水化合物代謝的減少可以說明感染生物體的成本。


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“蜜蜂被認為以完全不同的方式對不同的疾病生物做出反應,但我們已經了解到它們主要依賴於一組核心基因,這些基因可以根據任何主要的致病挑戰而開啟或關閉,”羅伯特帕克斯頓教授說。德國綜合生物多樣性研究中心的動物學研究。 “我們現在可以探索病原體克服蜜蜂寄主的生理機制,以及蜜蜂如何抵禦這些病原體。”

這些發現的含義不僅限於蜜蜂。 核心基因是保守途徑的一部分 - 意味著它們在昆蟲的整個進化過程中得到維持,因此被其他昆蟲共享。 這意味著這些基因為了解病原體與其他昆蟲(例如熊蜂)的相互作用以及使用病原體控制昆蟲害蟲(例如蚜蟲和某些蛾)提供了重要的知識。

“這項分析為昆蟲及其病原體之間相互作用的機制提供了前所未有的洞察力,”雙峰說。 “通過這項分析,我們生成了一系列基因,這些基因很可能成為未來功能研究的重要來源,用於培育更具彈性的蜜蜂庫存和控制新出現的蜂病。”

位於德國萊比錫的德國綜合生物多樣性研究中心iDiv支持這項工作。

資源: 賓夕法尼亞州立大學

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