15.03.2021 №11

image

Ученые Института генетики и цитологии НАН Беларуси выяснили, насколько чистопородных насекомых разводят на пасеках.

Неконтролируемый завоз пчел на территорию нашей страны, их повсеместная метизация стали угрозой для существования вида: гибридные пчелы хуже адаптированы к местным условиям, чаще болеют, плохо переносят низкие температуры. Массовая межпородная гибридизация привела к сокращению ареала обитания аборигенного подвида и ухудшению генетической структуры медоносных пчел. Ученые Института генетики и цитологии НАН Беларуси выяснили, насколько чистопородных насекомых сейчас разводят на наших пасеках. Результаты пилотного проекта служат началом генетической инвентаризации пчелосемей страны.

Пропадает сотовая связь

Существует 520 родов пчел и около 21 тыс. видов. В нашей стране живут медоносные пчелы вида Apis melifera L., ареал обитания которого – Африка, Европа, Ближний Восток. Эти крылатые труженицы и стали объектом исследования генетиков. Насекомых-опылителей при содействии Союза белорусских пчеловодов в лабораторию генетической и клеточной инженерии института предоставляли владельцы частных пасек Минского, Молодечнеского, Смолевичского и Червенского районов Минщины, Глубокского и Дубровенского районов Витебщины, Лельчицкого района Гомельщины, а также научные сотрудники лаборатории пчеловодства с пасеки Института плодоводства вблизи агрогородка Самохваловичи.

image

«К нам обратились пасечники – требовалась помощь в решении проблем, связанных с медоносными пчелами. В мире почти 90% цветущих видов растений полностью или частично зависят от насекомых-опылителей. Сокращение популяции пчел – угроза для глобальной продовольственной безопасности и питания. Фундаментальные научные исследования генома пчелы необходимы для выявления и охраны их редких популяций с уникальным генофондом. Цель нашего пилотного проекта – определить комплекс ДНК-маркеров, позволяющих устанавливать чистопородность и выявлять метизацию медоносных пчел. Мы провели молекулярно-генетический анализ насекомых по маркерам митохондриального и ядерного геномов. Генотипирование позволило с высокой точностью установить принадлежность к эволюционной линии, регион происхождения, выявить генетическую однородность (чистопородность) и метизацию пчелосемей», – рассказывает руководитель научного проекта, заместитель директора по научной и инновационной работе Института генетики и цитологии НАН Беларуси Елена Гузенко (на фото).

По данным Минсельхозпрода, в стране действуют четыре племенных пчелопитомника: брестский, гродненский, в Минском районе – племенная пасека лаборатории пчеловодства Института плодоводства и на Витебщине – КФХ «Белагропром- Нектар». Однако отсутствуют современные научно подтвержденные данные о состоянии генофонда медоносных пчел в племенных питомниках и о генетической структуре медоносных пчел, разводимых на частных пасеках. Особенно если речь идет о выведении пчеломаток – основы будущей пчелиной семьи. В условиях возрастающей гибридизации идентифицировать пчелу по внешним признакам недостаточно – не обойтись без молекулярно-генетических подходов.

Смешанная родословная

В Беларуси испокон веков разводили подвид медоносной пчелы A. m. mellifera, которую еще называют среднерусской, европейской темной и темной лесной. Ее эволюция проходила в суровых природно-климатических условиях, что закалило насекомое – в отличие от других подвидов у нее высокий уровень адаптации к неблагоприятным факторам окружающей среды и большая устойчивостью к болезням. Но после Великой Отечественной войны началось генетическое разрушение аборигенной пчелы.

«В тот период для восстановления пчеловодства в колхозы и совхозы доставляли тысячи пчелопакетов с Северного Кавказа и Закавказья. Большинство пасечников не занималось племенной работой, и завозимые породы превратились в помесные популяции. А после распада СССР в Беларуси начали разводить карпатскую и итальянскую породы пчел. Процесс скрещивания зашел так далеко, что чистопородных на территориях, куда завозились южные пчелы, не осталось. Помеси не могут эффективно использоваться в селекции, так как их хозяйственно ценные признаки неустойчиво наследуются потомством, что приводит к резкому снижению продуктивности. Такие пчелы плохо зимуют, дают меньше меда, больше подвержены заболеваниям. Кроме того, невозможно получить эффект гетерозиса в первом поколении, поскольку он может реализоваться только при условии скрещивания генетически чистых линий пчел. Даже такая примитивная селекционная работа, как массовый отбор при повсеместной их метизации, не дает гарантии разведения лучших семей», – поясняет Е. Гузенко.

Генофонд аборигенной темной лесной пчелы считают утраченным во многих европейских странах. Уникальная наследственная основа – под угрозой разрушения. Известна полная замена темной лесной пчелы краинской породой в Германии. Предпочтение пасечников Западной и Северной Европы в разведении пчел пород краинской, итальянской, Бакфаст из-за их дешевизны, доступности и раннего созревания маток по сравнению с темной лесной пчелой способствовало потере целостности ареала A. m. mellifera и гибридизации с генофондом южных подвидов.

Где родился – покажет ДНК

В ходе пилотного проекта по митохонд­риальной ДНК пчел удалось определить эволюционные линии, которые соответствуют географическому происхождению насекомых. Установлено, что большинство исследованных пчел принадлежат к линии С – южные подвиды Юго-Восточной Европы и Восточного Средиземноморья. И лишь три образца отнесены к линии М – подвиды медоносной пчелы западной части Средиземноморья и Северо-Западной Европы, к которым при­надлежит и наша аборигенная темная лесная пчела с характерной темно-серой окраской без желтизны. Если исследования продолжатся, возможно генетики, анализируя ДНК, найдут белорусскую аборигенную популяцию пчел A. m. mellifera, принадлежащую к эволюционной ветви М.

Проведенная работа уже позволила создать биоресурсную коллекцию медоносных пасечных пчел и банк ДНК-образцов, которые будут использоваться для дальнейших научных целей. Е. Гузенко подытоживает: «Научные выводы проекта служат основой для продолжения исследований по поиску информативных породоспецифичных, адаптивно значимых ДНК-маркеров, а также ДНК-маркеров, ассоциированных с хозяйственно полезными признаками. А это важное условие сохранения медоносной пчелы, плюс современная научная основа селекционной работы в пчелопитомниках. Сейчас ищем финансовую поддержку проектов для продолжения работ по изучению генетики пасечных и бортевых медоносных пчел Беларуси».

Елена ПАШКЕВИЧ, «Навука»

Фото С. Дубовика и из Интернета