Neue Studie enthüllt fast chromosomengenaues Genom der Mojave-Mohn-Biene

BerlinWissenschaftler des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) und ihre Partner an Universitäten haben eine detaillierte Genomkarte der Mojave-Mohnbiene erstellt. Dieser Bestäuber ist wichtig für den Naturschutz. Die Arbeit ist Teil des Beenome100-Projekts, das darauf abzielt, die Genome von über 100 verschiedenen Bienenarten in den USA zu kartieren.

Die Mojave-Mohnbiene (Perdita meconis) ist eine Einzelgängerin, die ihre Nester selbst gräbt. Sie trägt hauptsächlich zur Bestäubung zweier Mohnarten bei: des Las Vegas Bärenmohns (Arctomecon californica) und des Zwerg-Bärenmohns (Arctomecon humilis). Diese Pflanzen gedeihen in einzigartigen Gipsböden im östlichen Mojave-Wüstengebiet. Der Zwerg-Bärenmohn ist seit 1979 in den USA als gefährdete Art geschützt.

Das Projekt zur Genomsequenzierung umfasst:

• Identifizierung genetischer Unterschiede.
• Analyse der Spezialisierung auf Wirtspflanzen.
• Untersuchung der Anfälligkeit gegenüber Pestiziden.
• Studium der Klimatoleranz.

Wissenschaftler wollen herausfinden, warum manche Bienen stärker von Klimawandel und Pestiziden betroffen sind. Sie hoffen, dass das Studium der Bienengenome ihnen Antworten liefern wird.

Die Mojave-Mohnbiene und der Las Vegas-Bärenmohn könnten möglicherweise in das Gesetz über gefährdete Arten aufgenommen werden. Beide sind durch Klimawandel, Bebauung und Bergbau bedroht. Wissenschaftler haben den genetischen Code der Biene entschlüsselt, um ihre Eigenschaften zu untersuchen, einschließlich ihrer Fähigkeit, in trockenen Bedingungen zu überleben.

Rena Schweizer, eine Entomologin vom ARS-Forschungszentrum für bestäubende Insekten, erklärte, dass Bienen Dürren überleben können, indem sie in einen Zustand namens Diapause übergehen. Diese Fähigkeit ist noch nicht vollständig erforscht. Die Untersuchung ihres Genoms könnte dabei helfen, die beteiligten Gene und Prozesse zu identifizieren.

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Wissenschaftler werden das Genom untersuchen, um die genetische Gesundheit der Art zu überprüfen. Sie werden erforschen, warum einige Bienen bestimmte Aufgaben bevorzugen, während andere vielfältige Aufgaben bewältigen können. Zudem wird untersucht, wie diese Eigenschaften das langfristige Überleben beeinflussen. Das Erkennen genetischer Anzeichen von Rückgang wird den Schutzbemühungen zugutekommen.

Schweizer erklärte, dass durch die Untersuchung der Gene dieser Biene Möglichkeiten gefunden werden könnten, die Biene zu schützen und auch andere gefährdete Arten mittels genetischer Daten aufzuspüren.

Die DNA-Proben für das Genom wurden von einer kleinen männlichen Biene entnommen. Dies stellte eine Herausforderung dar, da männliche Bienen nur fünf bis sieben Millimeter groß sind. Trotz der nicht optimalen Konservierung des Fundes im Feld, war die Qualität der gewonnenen DNA jedoch sehr hoch.

Forscher haben neue Technologien eingesetzt, um das Genom zu entschlüsseln. Diese Fortschritte helfen ihnen, einzigartige Bienenarten besser zu verstehen. Sie planen, dieses Wissen zu nutzen, um Genome für andere Bienenarten zu erstellen. Eine detaillierte Karte des Referenzgenoms ist in der Datenbank des Nationalen Zentrums für Biotechnologie-Informationen verfügbar.

Die Studie wurde durch die Unterstützung der University of Montana, der Utah State University und der ARS-Abteilung für Tropische Schädlingsgenetik und Molekularbiologie in Hilo, Hawaii, durchgeführt.

Diese Forschung unterstützt die genetische Erfassung anderer Bienenarten. Wissenschaftler planen, diese Erkenntnisse zu nutzen, um mehr über die Biologie der Bienen zu erfahren und Maßnahmen zu ihrem Schutz zu entwickeln.