Сохранение и увеличение разнообразия медоносных пчел: исследователи создают банк спермы
Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) готовятся использовать жидкий азот для создания замороженного банка спермы отобранных медоносных пчел из США и Европы.
Параллельно они применяют методы генетического скрещивания для получения более разнообразных и устойчивых подвидов медоносных пчел, что может помочь преодолеть нынешний кризис коллапса пчелиных семей в стране.
Угрозы для пчел
Медоносные пчелы сталкиваются с множеством проблем:
- Инвазивные клещи ослабляют расплод и переносят вирусы.
- Пестициды накапливаются в сотах и постепенно ослабляют пчел.
- Сельскохозяйственная монокультура дает много пищи, но не обеспечивает необходимого пчелам питательного разнообразия.
Комбинация этих факторов считается причиной синдрома разрушения пчелиных семей (colony collapse disorder), когда рабочие пчелы внезапно исчезают, обрекая всю локальную популяцию на гибель.
Исторический контекст и новые угрозы
В 1922 году США ограничили импорт живых медоносных пчел для защиты от трахейного клеща. Однако в 1984 году эта угроза все же проникла в страну.
Еще более серьезной стала клещ Varroa destructor.
- Он питается развивающимся расплодом.
- Заносит в улей бактерии и вирусы.
- Без вмешательства пчеловода (часто с применением химических акарицидов) клещ убивает колонию в течение двух лет.
Проблема ограниченного генофонда
Импортное ограничение 1922 года, хотя и было полезным для биобезопасности, существенно ограничило генетический пул медоносных пчел в США. Это затрудняет селекционную работу по выведению устойчивых линий, так как у энтомологов нет доступа к большому генетическому разнообразию.
Apis mellifera имеет 28 признанных подвидов в Европе, Африке и Азии, но их гены не могут быть оценены и использованы в США из-за запрета.
Импорт и использование генетического материала
В 2008 году USDA выдало WSU разрешение на импорт спермы медоносных пчел для селекции при строгой проверке на вирусы. Для разных климатических зон США были выбраны три подвида:
- Итальянские пчелы — для коммерческих пчеловодов южных штатов, которым нужны пчелы, быстро размножающиеся для опыления ранних культур (например, миндаля).
- Карника (Carniolan) из Восточных Альп и Кавказские пчелы из Грузии — для холодных климатических зон, где пчелам невыгодно начинать размножение при первом потеплении.
Технология сбора и хранения
- Сбор: сперму собирают у зрелых трутней с помощью шприца с капиллярной трубкой.
- Транспортировка: живая сперма сохраняется при комнатной температуре 10-14 дней, что позволяет перевезти ее в лабораторию.
- Использование: сперму либо замораживают, либо вводят в яйцевод отобранной матки для оплодотворения.
- Хранение: аспирант Брэндон Хопкинс обнаружил, что жидкий азот сохраняет жизнеспособность спермы десятилетиями. Это позволяет создать долговременный генетический репозиторий для исчезающих подвидов.
Суть проекта: сперма от сильнейших европейских линий будет использоваться для оплодотворения лучших маток из США, чтобы укрепить и диверсифицировать американские пчелиные колонии.