Поліморфізм ділянки СоІІ медоносних бджіл західних регіонів України
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2020.02.174Ключові слова:
Apis mellifera, біорізноманіття, молекулярна еволюція та філогенія, мітохондріальна ДНК, цитохром оксидазаАнотація
Внаслідок активного втручання людини у природні генетично-популяційні процеси, виживаність та ареали розповсюдження медоносних бджіл зазнали негативного впливу. Збереження генофонду добре адаптованих до локальних природних умов місцевих бджіл Apis mellifera є актуальною проблемою, яка не може бути вирішена без використання молекулярних методів для моніторингу генетичного складу місцевих популяцій. Такого роду дослідження потребують використання найсучасніших підходів, які базуються на застосуванні молекулярних маркерів.. У молекулярній таксономії комах для ідентифікації близькоспоріднених форм широко використовуються мітохондріальні гени цитохром оксидази. Особливість мтДНК полягає в тому, що вона успадковується лише по материнській лінії, а присутні у її складі молекулярні маркери не роз’єднуються внаслідок рекомбінації. Ген СоІІ, який кодує другу субодиницю цитохром оксидази, широко використовується для визначення підвидової належності бджоли медоносної. Тому, для оцінки розповсюдження в Україні різних підвидів/порід Apis mellifera було проведено розшифрування (сиквенування) та порівняння 5’-ділянки гена СоІІ для бджіл з різних географічних регіонів. Виявлено мутації гену СоІІ, які дозволяють розрізняти поширені в Україні породи бджоли медоносної – Карпатської та Української степової. Встановлено, що розповсюдження згаданих порід не завжди відповідає офіційному районуванню. Розповсюджена в Україні практика перевезення генетичного матеріалу Apis mellifera з різних регіонів призводить до неконтрольованої гібридизації та становить загрозу для збереження аборигенних порід медоносної бджоли.
Посилання
Hryhorchuk DI, Rabokon AM, Postovoitovа AS, Pirko NM, Pirko YaV, Blume YaB. Evaluation of genetic diversity of honey bee in Ukraine analyzed by the SSR-markers. Factors Experimental Evol. Organisms. 2020; 26: 56–60.
Metlytska ОІ, Kovtun SІ, Palkina МD. DNA-certification of breeds of bees of Ukraine in the system of preservation and development of their gene pool. Bull. Agricult. Sci. 2015; 93(7): 39–43.
Metlitska OI, Polishchuk VP, Taran SI. The use of comparative and molecular-genetic evaluation under study of strain genuineness of Ukrainian bees. Animal Biol. 2010; 12(1): 254–259.
Panchuk II, Volkov RA. A Practical Course in Molecular Genetics. Chernivtsi: Ruta; 2007.
Polishchuk V, Gaidar V, Korbut O. Apiary. Кiev: PerfectStyle; 2008.
On beekeeping: Law of Ukraine No. 184/82 of September 20, 2000. Official Gazette of Ukraine dated 10.11.2000, № 43, P. 245, Article 1872, Act Code 16996/2000.
Fedoriak MM, Tymochko LI, Kulmanov OM, Rudenko SS, Deli OF, Podobivskiy SS, Melnychenko GM, Brodschneider R, Volkov RV. Honey bee (Apis mellifera L.) colony losses in Ukraine after the winter of 2016-2017 within the international monitoring. Sci. Herald Chernivtsy University. Biol. (Biol. Systems). 2018; 10(1): 37–46.
Cherevatov VF, Ferkaljak VY, Volkov RA. Hybridization of honey bees (Apis mellifera L.) in the territory of Chernivtsy region (Ukraine). National Museum of Ethnography and Natural History of Moldova. Sci. Bull. 2016; 24(37): 62–67.
Cherevatov VF, Ferkaljak VY, Volkov RA. Uncontrolled hybridization of honeybees (Apis mellifera L.) in the territory of Ivano-Frankivsk region. Bull. Vavilov Soc. Genet. Breed. Ukraine. 2014; 12(2): 234–240.
Achou M, Loucif-Ayad W, Legout H, Hmidan H, Alburaki M, Garnery L. An insightful molecular analysis reveals foreign honeybees among Algerian honeybee populations (Apis mellifera L.). J. Data Mining Genom. Proteom. 2015; 6(1): 1-6. https://doi.org/10.4172/2153-0602.1000166
Brodschneider R, Gray A, Zee R. Preliminary analysis of loss rates of honey bee colonies during winter 2015/16 from the COLOSS survey. J. Apicult. Res. 2016; 55(5): 375-378. https://doi.org/10.1080/00218839.2016.1260240
Carreck N, Neumann P. Honey bee colony losses. J. Apicult. Res. 2010; 49: 1–6. https://doi.org/10.3896/IBRA.1.49.1.01
Cherevatov OV, Panchuk II, Kerek SS, Volkov RA. Molecular diversity of the CoI-CoII spacer region in the mitochondrial genome and the origin of the Carpathian bee. Cytol. Genet. 2019; 53(4): 276–281. https://doi.org/10.3103/S0095452719040030
Crozier RH, Crozier YC. The mitochondrial genome of the honeybee Apis mellifera: complete sequence and genome organization. Genetics. 1993; 133(1): 97–117.
Garnery L, Cornuet J, Solignac M. Evolutionary history of the honey bee Apis mellifera inferred from mitochondrial DNA analysis. Mol. Ecol. 1992; 1: 145–154. doi:10.1111/j.1365-294X.1992.tb00170.
Meixner M, Pinto M, Bouga M. Standard methods for characterising subspecies and ecotypes of Apis mellifera. J. Apic. Res. 2013; 52(4): 1–28. https://doi.org/10.3896/IBRA.1.52.4.05
Parejo M, Wragg D, Gauthier L, Vignal A, Neumann P, Neuditschko M. Using whole-genome sequence information to foster conservation efforts for the European Dark honey bee, Apis mellifera mellifera. Front. Ecol. Evol. 2016; 4(140) 1–15. https://doi.org/10.3389/fevo.2016.00140.
Pentek-Zakar E, Oleksa A, Borowik T, Kusz S. Population structure of honey bees in the Carpathian Basin (Hungary) confirms introgression from surrounding subspecies. Ecol. Evol. 2015; 5(23): 5456–5467. https://doi.org/10.1002/ece3.1781
Rizzo J, Rouchka E. Review of Phylogenetic Tree Construction. University of Louisville. Louisville: Department of computer engineering and computer scienc. 2007.
Rogers SO, Bendich AJ. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues. Plant Mol. Biol. 1985; 5(2): 69–76. https://doi.org/10.1007/BF00020088
Rortais A, Arnold G, Alburaki M. Review of the DraI COI-COII test for the conservation of the black honeybee (Apis mellifera mellifera). Cons. Genetic Res. 2011; 3: 383-391. https://doi.org/10.1007/s12686-010-9351-x
Rowley D, Coddington J, Gates M, Norrbom A, Ochoa R, Vandenberg N, Greenstone M. Vouchering DNA-barcoded specimens: test of a nondestructive extraction protocol for terrestrial arthropods. Molecular Ecology Notes. 2007; 7: 915–924. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2007.01905.x
Ruttner F. Breeding techniques and selection for breeding of the honeybee. British Isles Bee Breed. Assoc; 1988.
Ruttner F. Biogeography and Taxonomy of Honeybees. Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH; 1988. https://doi.org/10.1007/978-3-642-72649-1
Thompson JD, Higgins DG, Gibson TJ. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucl. Acids Res. 1994; 22(22) 4673–4680. https://doi.org/10.1093/nar/22.22.4673
Van der Zee R, Pisa L, Andonov S. Managed honey bee colony losses in Canada, China, Europe, Israel and Turkey, for the winters of 2008–9 and 2009–10. J. Apicult. Res. 2009; 51(1): 100-114. https://doi.org/10.3896/IBRA.1.51.1.12
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
