Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Onderzoekers ontwikkelen een genoom op bijna chromosoomniveau voor de Mojave-papaverbij

Een vrouwelijk vastgemaakt exemplaar van de Mojave-papaverbij. Credit:Michael Branstetter, ARS

Wetenschappers van de Agricultural Research Service (ARS) van het Amerikaanse ministerie van Landbouw (USDA) en universitaire onderzoekspartners hebben een genoom op bijna chromosoomniveau ontwikkeld voor de Mojave-papaverbij, een gespecialiseerde bestuiver van zorg voor natuurbehoud, volgens een recent gepubliceerd artikel in het Journal of Heredity .



Het samenstellen van het Mojave-papaverbijgenoom maakt deel uit van het Beenome100-project, een eerste poging in zijn soort om een ​​bibliotheek te creëren met hoogwaardige, zeer gedetailleerde genoomkaarten van 100 of meer diverse bijensoorten die in de Verenigde Staten voorkomen.

Beenome100 is een samenwerkingsverband onder leiding van ARS en de Universiteit van Illinois, met medewerking van onderzoekers van ARS en universiteiten in de Verenigde Staten en Canada. De verwachting is dat deze genomen onderzoekers zullen helpen de grote vragen over bijen te beantwoorden, zoals welke genetische verschillen een bijensoort kwetsbaarder maken voor klimaatverandering of dat een bijensoort waarschijnlijk gevoeliger is voor een pesticide.

De Mojave-papaver (Perdita meconis) is beperkt tot de oostelijke Mojave-woestijn en is een solitaire mijnbouwbij van de Andrenidae-familie die gespecialiseerd is in het bestuiven van de Las Vegas-berenpapaver (Arctomecon californica) en de dwergbeerpapaver (Arctomecon humilis) - de laatste wordt beschermd onder de Amerikaanse Endangered Species Act uit 1979. De klaprozen worden voornamelijk aangetroffen in gipsgrondafzettingen, die zeldzaam zijn en verspreid over de regio.

De Mojave-papaver en de Las Vegas-beerpoppy komen ook in aanmerking voor opname op de lijst onder de Endangered Species Act. Beide soorten zullen worden geëvalueerd op potentieel afnemende populaties en kwetsbaarheid voor uitsterven als gevolg van klimaatverandering en verlies van leefgebied als gevolg van stedelijke ontwikkeling en mijnbouw in hun geboortestreek.

Onderzoekers hebben het genoom of de genetische kaart samengesteld die zal helpen de biologische eigenschappen van de Mojave-papaverbij verder te begrijpen.

"Het genoom, met aanvullende genetische bemonstering van individuen, zal ons mogelijk ook inzicht geven in de genetische basis voor de specialisatie van waardplanten, de gevoeligheid voor pesticiden en de gevoeligheid voor droogte en klimaattolerantie", zegt Rena Schweizer, een onderzoeks-entomoloog bij de ARS. Bestuivende insectenbiologie, management, systematische onderzoekseenheid in Logan, Utah.

Een Mojave-papaverbijmannetje naast dubbeltje. Credit:Chelsey Ritner, ARS

Met name de Mojave-papaverbij is in staat jaren van droogte te doorstaan ​​door in stilstand in de grond te blijven – een fenomeen dat diapauze wordt genoemd. Deze eigenschap wordt door onderzoekers niet goed begrepen en door de sequentie van het genoom te laten sequencen, kunnen ze mogelijk meer te weten komen over de genen en regulerende routes die de aanpassing mogelijk maken.

Ze zullen het genoom ook gebruiken om de genetische gezondheid van de soort te beoordelen, inzichten te vinden in hoe bijen specialisten of generalisten kunnen zijn, en kijken wat de afwegingen zijn in termen van de fitheid van een bij op de lange termijn.

"Het zou er ook toe kunnen leiden dat we genetische kenmerken van achteruitgang vinden", zegt Schweizer. "Door het genoom van deze ene bij te bestuderen, kunnen we misschien helpen de bij beter te behouden en andere soorten te identificeren die in verval zijn met behulp van genetische informatie."

Om het genoom van de kleine, machtige bij te ontwikkelen, isoleerden onderzoekers DNA uit één enkel klein mannelijk exemplaar.

Deze genoomassemblage is volgens Schweizer indrukwekkend, aangezien de bij klein is (een mannelijke bij is gemiddeld 5 tot 7 millimeter lang). Onderzoekers verzamelden het exemplaar in het veld op een afgelegen locatie in de wildernis.

"Wat ook opmerkelijk is aan dit onderzoek is dat het exemplaar dat voor het genoom werd gebruikt, werd verzameld met niet-ideale conserveringsmethoden", aldus Schweizer. "We hebben nog steeds DNA van hoge kwaliteit verkregen uit een in het veld verzameld exemplaar dankzij de technologische vooruitgang in de sequentietechnologie en hebben meer geleerd over deze unieke bij. We hopen dat ons onderzoek de basis zal leggen voor de ontwikkeling van genomen van andere bijensoorten."

De gedetailleerde kaart met hoge resolutie van het referentiegenoom is beschikbaar in de database van het National Center for Biotechnology Information.

Meer informatie: Rena M Schweizer et al, Referentiegenoom voor de Mojave-papaverbij (Perdita meconis), een gespecialiseerde bestuiver op het gebied van natuurbehoud, Journal of Heredity (2023). DOI:10.1093/jhered/esad076

Journaalinformatie: Journal of Erfelijkheid

Aangeboden door de Landbouwonderzoeksdienst




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Welke functie vervullen spillen tijdens mitose?
  2. Onderzoek onthult het unieke karakter van natuurlijk voorkomende monodominante bossen in de Republiek Congo
  3. San Diego Zoo pinguïn voorzien van orthopedisch schoeisel (update)
  4. Onderzoekers ontdekken een evolutionaire opstap naar bietenrode bieten
  5. Sleutelfactoren die het mysterieuze gesynchroniseerde koraalspawnen orkestreren onthuld
  6. Wat zijn de verschillen tussen een plant en een dierlijke cel onder een microscoop?
  7. Verbergen of opgegeten worden, urinechemicaliën vertellen modderkrabben
  8. Wat is het verschil tussen een Centriole en een Centrosome?
  9. Hoe elektroforese werkt

    Elektroforese is een proces dat door wetenschappers wordt gebruikt om te helpen begrijpen welke fragmenten van DNA ze onderzoeken. Dit kan helpen bij het identificeren van verschillend DNA voor strafzaken, in diagnostische g

Wetenschap