US-Regierung lässt Bienengenome erfassen

Die US-Regierung hat dem Forschungszweig innerhalb des Landwirtschaftsministeriums den Auftrag erteilt, unter dem Titel "Beenome 100" eine Art Bibliothek der Bienengenome zu erstellen. Sie soll hochwertige Genomkarten von mindestens 100 Bienenarten enthalten, um die Vielfalt der in den USA vorkommenden Bienenarten zu dokumentieren und jede der wichtigsten taxonomischen Bienengruppen darzustellen.

Es gibt etwa 4.000 einheimische Bienenarten in den USA, von der riesigen, farbenfrohen Sonora-Hummel bis zur 0,08-Zoll-Einzelbiene Perdita minima. Zudem sind auch über 55 nicht heimische Bienenarten bekannt, von denen einige für die Landwirtschaft unverzichtbar sind wie die Europäische Honigbiene und die Luzerne-Blattschneiderbiene.

"Ein Ziel von Beenome100 ist es, eine einzigartige Bibliothek hochwertiger, hochdetaillierter Genomkarten zu erstellen, die Forschern helfen wird, die großen Fragen zu beantworten, wie zum Beispiel welche genetischen Unterschiede einige Bienenarten anfälliger für den Klimawandel machen oder ob eine Art anfälliger für ein Pestizid ist als eine andere", erklärte der Entomologe Jay Evans vom ARS-Labor in Beltsville, Maryland, und Co-Leiter des Projekts.

Sobald ein Genom kartiert ist, werden die Daten öffentlich zugänglich, damit Wissenschaftler am nächsten Schritt arbeiten können: der Verknüpfung von Funktionen mit bestimmten Genen. Die Daten sind im "i5k Workspace@NAL" untergebracht, einem Online-"Werkzeugschuppen" der National Agricultural Library von ARS, der es Wissenschaftlern vieler Organisationen ermöglicht, gemeinsam an der Bioinformatik zu arbeiten.

Es gebe viele Gründe, warum diese Genomkarten nützliche Werkzeuge seien, ergänzte der Entomologe Michael Branstetter von der ARS-Zweigstelle in Logan (US-Bundesstaat Utah), die sich vor allem mit der Bestäubung durch Bienen befasst. Er war erst kürzlich von einer Reise zum Sammeln von Bienen im südlichen Arizona zurückgekehrt und hatte 80 Arten zurückgebracht. Die Tiere wurden eingefroren, um dann ihr Genom zu sequenzieren. Einige von ihnen sollen Teil der Beenome100-Bibliothek werden.

"Es kann schwierig sein, Bienen auf dem Feld zu identifizieren, insbesondere die winzigen Arten. Wenn Bienenarten gefährdet sind, dürfen wir nicht zu viele Individuen von ihnen sammeln, um den Bestand nicht noch weiter zu gefährden. Angesichts des Artensterbens werden wir in Zukunft aber immer öfter vor diesem Problem stehen", bedauerte Branstetter. "Wenn aber das Genom dokumentiert ist, können Blumen möglicherweise auf die DNA von Bienen, die sie besucht haben, abgetupft werden. Schon diese Informationen könnten ausreichen, um Arten zerstörungsfrei zu überwachen."

Eine Art, an der dies ausprobiert wird, ist die Franklin-Hummel, die in ihrem winzigen Verbreitungsgebiet in Süd-Oregon und Nord-Kalifornien seit einem Jahrzehnt nicht mehr gesehen wurde. Ihr Genom wurde anhand von Museumsexemplaren kartiert. Wenn das System funktioniert und passende Bienen-DNA in einem Blütentupfer gefunden wird, wäre das ein dokumentierter Beweis dafür, eine bestimmte Art zu finden, ohne ein Exemplar aus der Wildnis zu entnehmen.

Dann könne das Beenome100-Projekt "uns mehr darüber beibringen, welche Bienen wir wirklich in unserer Umwelt haben und wie wir die Bienen, die wir haben, besser erhalten können."

An künstliche Ernährung angepasste Honigbienen?

Laut einer aktuellen Studie des Agricultural Research Service/ARS am US-Landwirtschaftsministerium könnten Honigbienen dahingehend gezüchtet werden, um auf Pflanzen zu gedeihen, die bereits lokal vorhanden sind, oder sogar ausschließlich auf künstlicher Ernährung.

ARS-Forscher fanden heraus, dass einzelne Bienen unterschiedlich auf dieselbe Ernährung reagieren und dass eine starke genetische Komponente daran beteiligt ist, wie sie auf die Ernährung reagieren. Dies weist darauf hin, dass kontrollierte Bienen absichtlich gezüchtet werden können, um besser auf verschiedene Diäten zu reagieren - egal, ob es sich um eine künstliche Ernährung oder eine Ernährung handelt, die auf bestimmten Pflanzen basiert, die bereits in einem Gebiet wachsen, erklärte Studienleiter Vincent A. Ricigliano in Baton Rouge im US-Bundesstaat Louisiana.

"Städteentwicklung, moderne Landwirtschaft und Umweltveränderungen aufgrund des Klimawandels, invasive Pflanzen und sogar lokale Landschaftspräferenzen haben alle dazu beigetragen, Pflanzen zu regionalisieren, die den verfügbaren Pollen dominieren. Es könnte möglicherweise vorteilhafter sein, Honigbienen besser auf das 'zuzuschneiden', was bereits verfügbar ist, anstatt hart daran zu arbeiten, die Umwelt den Bienen anzupassen", erklärte Ricigliano seine Herangehensweise. Das Ziel sei eine Zucht zur Verbesserung der Nährstoffnutzung durch wirtschaftlich genutzte Honigbienen, wie es bei Geflügel oder Rindern schon seit Generationen der Fall sei.

In den USA sei die genetische Vielfalt der Honigbienen vergleichsweise gering, kritisierte Ricigliano. Kommerzielle Imker ersetzten alljährlich die Königinnen in ihren Völkern. Landesweit bezögen die Honigproduzenten die bereits begatteten Königinnen von nur einer Handvoll Züchtern. Das bedeute, dass Honigbienen von Nord nach Süd oder Ost bis West den gleichen Genbereich für Ernährungsreaktionen hätten, der aber nicht auf die doch sehr unterschiedlichen Regionen angepasst sei.

Ricigliano kündigte weitere Studien an, um herauszufinden, welche Gene welche Nährstoff- und Stoffwechselwege steuerten und wo die größte genetische Variation existiere, damit wissenschaftliche Zuchtpläne ausgearbeitet werden könnten.

Bild und Quelle: https://www.ars.usda.gov

Selbstbestäubende Mandel in den USA kreiert

 

Nachdem der Umgang mit Bestäuberbienen im US-Bundesstaat Kalifornien spätestens seit dem Film "More than Honey" weltweit kritisiert wurde, hat die wissenschaftliche Forschungsabteilung des US-Landwirtschaftsministeriums, ARS, eine selbstbestäubende Mandelsorte entwickelt: Yorizane. Der Baum trägt auch dann Früchte, wenn keine Mandelbäume in der Nähe oder keine Insekten in der Gegend sind.

Selbstbefruchtende Mandeln sind eigentlich nicht neu, wie Genetiker Craig A. Ledbetter bei der Vorstellung der neuen Sorte betonte. Er habe Yorizane aus der ursprünglich aus Spanien stammenden Sorte Tuono gezüchtet. Die alte Sorte habe aber nur wenige Eigenschaften, die bei der kalifornischen Mandel namens Nonpareil seit 1880 so beliebt seien. Ihr Hauptproblem sei etwa, dass die äußere Samenschale eine behaarte Textur habe. Durch Kreuzungen und Selektionen sei letztlich mit Yorizane "der genetische Jackpot" geknackt worden. Sie kombiniere Tuonos Gene zur Selbstbefruchtung mit fast allen Vorteilen der Nonpareil - etwa beim Aussehen, beim Geschmacks oder bei Ertrag und Ernteaufwand.

In einem Feldversuch hatte das Almond Board of California über 60 Mandelsorten aus der ganzen Welt angebaut, um sie unter denselben Bedingungen auf Wachstumsmerkmale und Verbraucherattribute einschließlich Erntefreundlichkeit, Rissbildung, Beständigkeit gegen Kernschäden, Ertrag, Blütedatum, Erntedatum und insbesondere Aroma, Form, Textur, Geschmack und Farbe hin zu vergleichen. Yorizane erreichte am Ende in fast jeder Kategorie durchweg die Spitze und sei damit eine der am besten bewerteten Sorten, betonte Ledbetter. Ihm selbst sei es am wichtigsten gewesen, dass Yorizane-Mandeln nach dem Rösten das hörbarste Knirschen an den Tag gelegt hätten.

Der Foundation Plant Service der US-Regierung stellte bereits Yorizane-Knospenholz zum Anbau zur Verfügung. Baumschulen zeigten sich nach der ersten Vermehrung begeistert von der einfachen Handhabung. Sie wollen sie ab dem kommenden Jahr anbieten.

Mir stellt sich jetzt nur die Frage: Ist das eine Maßnahme, um die Bienen in den USA zu schonen, oder ein Freibrief, weiterhin Roundup ausbringen zu können???

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Bleibt gesund und liebe Grüße, von der heike