Kartläggning av adaption på molekylär nivå hos honungsbiet, Apis mellifera, genom storskalig sekvensering

Tidsperiod:

1 januari 2011 – 31 december 2013

Projektledare:

Matthew Webster

Projektdeltagare:

Ingemar Fries

Finansiär:

Formas

Bidragstyp:

Oklassificerat

Budget:

3 422 000 SEK

Det beräknas att en tredjedel av människans livsmedelsproduktion är beroende av pollinering av insekter. Pollinerare spelar en kritisk roll i ekosystemet och är över hela världen mycket viktiga för att bevara den biologiska mångfalden. Honungsbiet är vår viktigaste växtpollinerare och dess bidrag till en hållbar utveckling av vårt samhälle och bevarandet av vår natur är följaktligen enorm. Det är därför mycket oroande att honungsbin och andra pollinerande insekter nyligen har genomgått en kraftig nedgång i antal i Sverige såväl som i resten av världen. Nedgången beror på en mängd samverkande faktorer, såsom habitatförlust, patogener, biologiska invasioner, miljögifter och klimatförändringar. Ett fenomen som kallas "Colony Collapse Disorder" har decimerat antalet bisamhällen i Nordamerika under det senaste årtiondet, men orsaken är ännu okänd. Ett annat fenomen är spridningen av Afrikaniserade "mördarbin" i Nord- och Sydamerika, vilka ersätter de befintliga populationerna och förstör befintlig biodling.

Honungsbiet grupperas in i flera underarter, vilka är inhemska för olika regioner i Afrika och Eurasien. De har alla karaktäristiska beteenden, utseenden och fysiologi. Till exempel har europeiska honungsbin oftast milt temperament och är anpassade för att överleva vintern, medan afrikanska honungsbin har ett mer aggressivt stickande beteende och har en större benägenhet att överge boet i tider av stress. Vissa populationer av honungsbin har ett utvecklat rensningsbeteende, vilket ger skydd mot vissa patogener. Dessa olika egenskaper styrs av genetiska skillnader. Utvecklingen av honungsbin har drivits av både artificiellt urval för de egenskaper som är önskvärda för människor, och naturligt urval för de egenskaper som ger bättre anpassning till den lokala miljön. Detta projekt syftar till att identifiera de gener som orsakar dessa egenskaper, vilka utgör en viktig del av den biologiska mångfalden och är av stort värde för vårt samhälle.

Vi planerar att samla in prover från honungsbin av olika underarter, samt att bestämma sekvensen för hela arvsmassan med nyutvecklad, storskalig sekvenseringsteknik. Med hjälp av kraftfulla datorer kommer vi sedan att jämföra dessa sekvenser med varandra, och undersöka mönster av genetisk variation för varje kromosom. Genom att skanna dessa variationsmönster, har vi som mål att identifiera gener som har påverkats av urval - antingen p.g.a. människor eller naturen. Vi hoppas vidare kunna identifiera de mutationer som ger viktiga egenskaper, såsom milt temperament eller motståndskraft mot sjukdomar. Dessutom kommer detta projekt att hjälpa oss att förstå honungsbiets evolution. Slutligen hoppas vi att vi genom att identifiera den genetiska grunden för de egenskaper som är värdefulla för människor och naturen, kommer att vara bättre rustade att skydda våra bin.