Kaip FHB-atsparių bičių veisimas keičia bitininkavimą. Atraskite mokslą, strategijas ir poveikį, kuris slypi kuriant ligoms atsparias kolonijas.

• Įvadas į puvinį ir jo poveikį bitininkavimui
• FHB atsparumo supratimas: genetika ir mechanizmai
• Pasirenkamojo veisimo technikos FHB-atsparioms bitėms
• Atvejų studijos: sėkmės istorijos FHB-atsparių veisimo programų
• Iššūkiai ir apribojimai veisiant ligoms atsparumui
• Pasekmės bitininkams ir medaus pramonei
• Ateities kryptys: inovacijos ir tyrimai FHB-atspariame veisyme
• Šaltiniai ir nuorodos

Įvadas į puvinį ir jo poveikį bitininkavimui

Puvinys, apimantis tiek Amerikos puvinį (AFB), tiek Europos puvinį (EFB), yra viena iš labiausiai žalingų bakterinių ligų, paveikiančių pasekmes bitininkystei visame pasaulyje. Ligos sukeliamos Paenibacillus larvae (AFB) ir Melissococcus plutonius (EFB), šie patogenai gali sunaikinti visus avilius, sukeldami didžiulius ekonominius nuostolius ir kelia grėsmę apdulkinimo paslaugoms, būtinosioms žemės ūkiui. Tradicinės valdymo strategijos, tokios kaip užkrėstų avilių deginimas ar antibiotikų vartojimas, dažnai yra brangios, daug darbo reikalaujančios ir gali prisidėti prie antibiotikų atsparumo ar medaus užterštumo. Dėl šios priežasties vis labiau akcentuojama tvarūs ilgalaikiai sprendimai, tarp kurių bitininkų veisimas dėl atsparumo puviniui iškyla kaip perspektyvi metodika.

FHB-atsparių bičių veisimas orientuojasi į kolonijų, kurios pasižymi natūraliomis elgsenomis ar genetiniais bruožais, suteikiančiais atsparumą puviniui, parinkimą ir dauginimą. Šie bruožai gali apimti sustiprintą higieninę elgseną, kai darbinės bitės aptinka ir pašalina užkrėstus lervas, arba fiziologinį atsparumą patogenams. Integruojant šiuos bruožus į valdomas populiacijas, bitininkai gali sumažinti ligų paplitimą ir priklausomybę nuo cheminių gydymo, palaikydami tiek kolonijos sveikatą, tiek aplinkos tvarumą. FHB-atsparių veislių plėtra ir įgyvendinimas vis dažniau pripažįstami kaip gyvybiškai svarbūs elementai integruoto kenkėjų valdymo strategijose bitininkavime, kaip pabrėžia tokios organizacijos kaip Maisto ir žemės ūkio organizacija ir Jungtinių Amerikos Valstijų Žemės ūkio departamento Žemės ūkio tyrimų tarnyba. Nuolatiniai tyrimai ir veisimo programos toliau tobulina šias metodikas, siekdamos subalansuoti ligų atsparumą su kitais pageidaujamais bitininkavimo bruožais.

FHB atsparumo supratimas: genetika ir mechanizmai

Puvinio ligos, ypač Amerikos puvinys (AFB) ir Europos puvinys (EFB), kelia dideles grėsmes bičių kolonijoms visame pasaulyje. Bitininkavimas dėl atsparumo šioms ligoms – bendrai vadinamam Foulbrood Honeybee Breeding (FHB) – remiasi supratimu apie genetinius ir fiziologinius mechanizmus, kurie slypi atsparume. Pagrindiniai atsparumo bruožai apima higieninę elgseną, kai darbinės bitės aptinka ir pašalina užkrėstus lervas, bei sustiprintas imuninės reakcijas, ribojančias patogenų plitimą. Tyrimai nustatė kiekybinių savybių lokusus (QTLs), susijusius su higienine elgseną, nurodydami poligeninę atsparumo aplinką Jungtinių Amerikos Valstijų Žemės ūkio departamentas. Pasirinktinio veisimo programos orientuojasi į šiuos paveldimus bruožus, naudodamos tiek tradicinį pasirinkimą, tiek žymenų padedamus metodus, siekdamos paspartinti pažangą.

Mechanizmo lygmeniu FHB atsparumas dažnai siejamas su bičių gebėjimu atpažinti kvapus, iškylančius iš užkrėstų lervų, taip skatinant pašalinimą prieš patogenui galint plisti. Šiai elgsenai įtakos turi genai, susiję su olfakcija ir nerviniu apdorojimu. Be to, kai kurie bičių veislės rodo didesnį antimikrobinių peptidų ir kitų imuninės reakcijos elementų išraišką, kas suteikia fiziologinę barjerą infekcijoms Nacionalinis biotechnologijos informacijos centras. Aplinkos veiksniai, tokie kaip kolonijos mityba ir patogenų spaudimas, gali moduliuoti atsparumo bruožų raišką, pabrėždami integruoto valdymo svarbą kartu su genetiniu pasirinkimu.

Suprasti sudėtingą genetikos, elgsenos ir aplinkos sąveiką yra būtina, siekiant sukurti tvirtesnius FHB-atsparių bičių linijų. Nuolatiniai tyrimai siekia nustatyti papildomus genetinius žymenis ir patobulinti atrankos protokolus, užtikrinant, kad atsparumo bruožai būtų išlaikyti, nepakenkiant kitiems pageidautiniems bruožams, tokiems kaip produktyvumas ir švelnumas Maisto ir žemės ūkio organizacija.

Pasirenkamojo veisimo technikos FHB-atsparioms bitėms

Pasirenkamojo veisimo technikos FHB-atsparioms bitėms orientuojasi į savybių stiprinimą, leidžiančių kolonijoms aptikti, priešintis ar toleruoti infekcijas, sukeltas Paenibacillus larvae (Amerikoniškas puvinys) ir Melissococcus plutonius (Europos puvinys). Šių programų pagrindas yra bičių, pasižyminčių stipria higienine elgsena – konkrečiai gebėjimu aptikti ir pašalinti užkrėstą lervą prieš patogenams galint plisti, – identifikavimas ir dauginimas. Šis bruožas dažnai vertinamas naudojant užšaldytų ar adatomis nužudytų lervų testus, kurie matuoja kolonijos reakciją į negyvas arba užkrėstas lervas. Greitai pašalinus paveiktas lervas, kolonijos parenkamos kaip veisimui, kadangi ši elgsena koreliuoja su didesniu atsparumu FHB protrūkiams.

Išplėstiniai pasirinktinio veisimo programos taip pat gali apimti molekulinius žymenis, susijusius su atsparumo bruožais, leidžiančius žymenų padedamą pasirinkimą. Šis metodas paspartina pageidaujamų genotipų identifikavimą ir sumažina laiką, reikalingą atsparių linijų užmezgimui. Be to, kontroliuojamos poravimosi technikos, tokios kaip instrumentinė apvaisinimas arba izoliuoti veisimo laukai, yra naudojamos užtikrinti atsparumo bruožų perdavimą ir sumažinti genetinį prakaitą, susijusį su nevaldomais poravimais su jautriais dronais.

Bendradarbiavimas tarp bitininkų, tyrėjų ir vyriausybės agentūrų yra svarbus šių programų sėkmei, nes tai leidžia dalintis atspariaisiais fondais ir standartizuotais bandymų protokolais. Ypač nacionalinės iniciatyvos, tokios kaip tos, kurias koordinuoja Žemės ūkio tyrimų tarnyba ir Nacionalinė bičių vienet, suvaidino svarbų vaidmenį kuriant ir platinant FHB-atsparių bičių linijas. Šios pastangos prisideda prie tvarios bitininkystės, sumažindamos priklausomybę nuo antibiotikų ir palaikydamos ilgalaikę bičių populiacijų sveikatą.

Atvejų studijos: sėkmės istorijos FHB-atsparių veisimo programų

Kelios atvejų studijos iš viso pasaulio pabrėžia apčiuopiamas FHB-atsparių bičių veisimo programų sėkmes. Vokietijoje, Žemutinės Saksonijos Vartotojų apsaugos ir maisto saugos tarnyba koordinavo ilgalaikę veisimo iniciatyvą, orientuotą į higieninę elgseną, svarbų bruožą, susijusį su atsparumu Amerikos puviniui (AFB). Kolonijos, parinktos greitam užkrėsto lervų pašalinimui, parodė žymiai sumažėjusią ligos paplitimo dažnumą, dėl ko dalyvaujančiose aviliuose buvo pastebėtas ryškus AFB protrūkių sumažėjimas.

Jungtinėse Valstijose USDA Bičių veisimo, genetikos ir fiziologijos tyrimų skyrius sukūrė linijas bičių, turinčių didesnę higieninę ir Varroa jautrią higieninę (VSH) savybę. Šios linijos ne tik demonstruoja pagerintą atsparumą FHB, bet ir išlaiko produktyvumą ir žiemojimo sėkmę, todėl jos yra patrauklios komerciniams bitininkams.

Naujojoje Zelandijoje AgResearch programa sėkmingai veisė bičių veisles, turinčias didesnę atsparumą AFB, dėl ko pastebimai sumažėjo avilių nuostoliai ir antibiotikų vartojimas. Šios atvejų studijos bendrai rodo, kad tikslingas veisimas FHB atsparumui yra tiek galimas, tiek veiksmingas, siūlant tvarią alternatyvą cheminiams kontrolės metodams ir naikinimui, bei teikiant viltį globaliam bitininkavimui.

Iššūkiai ir apribojimai veisiant ligoms atsparumui

Veisinios bitės atsparumas puvimo ligoms (FHB), tokioms kaip Amerikos puvinys (AFB) ir Europos puvinys (EFB), susiduria su keliais dideliais iššūkiais ir apribojimais. Vienas pagrindinių kliūčių yra sudėtinga ligų atsparumo genetinė bazė. Tokie bruožai kaip higieninė elgsena, leidžianti bitėms aptikti ir pašalinti užkrėstus lervus, yra poligeniniai ir priklauso nuo aplinkos veiksnių, todėl pasirinktinio veisimo procesas yra lėtas ir neprognozuojamas. Be to, išlaikyti genetinę įvairovę yra būtina; intensyvus atsparumo veisimas gali netyčia sumažinti bendrą kolonijos pritaikomumą arba prisitaikymą, potencialiai didinant jautrumą kitoms ligoms ar aplinkos stresoriams (USDA Žemės ūkio tyrimų tarnyba).

Kita apribojimo yra patogenų prisitaikymo rizika. Tokie patogenai kaip Paenibacillus larvae (AFB) gali greitai evoliucionuoti, atimdami atsparumo bruožus, įdiegamus bitininkystės populiacijas. Be to, plačiai judinant bites apdulkinimo paslaugoms, gali padidėti rizika įvesti jautrius genus arba naujas patogenų padermes, pakenkiančias vietinėms veisimo pastangoms (Maisto ir žemės ūkio organizacija).

Praktiniai iššūkiai taip pat egzistuoja, tokie kaip poreikis turėti patikimus, standartizuotus testavimo protokolus atsparumo bruožams įvertinti ir sunkumai vykdant didelės apimties veisimo programas, kurias atlieka įvairios bitininkystės veiklos. Ekonominiai apribojimai ir ribota prieiga prie atsparių fondų dar labiau trukdo priėmimui, ypač tarp mažų ar pomėginių bitininkų. Šie veiksniai bendrai pabrėžia integruotų valdymo strategijų poreikį, kurios sujungia pasirinktinį veisimą su kitais kontrolės metodais, kad tvariai valdytų FHB bičių populiacijose (Europos maisto saugos tarnyba).

Pasekmės bitininkams ir medaus pramonei

Foulbrood (FHB)-atsparių bitininkystės veislių plėtra ir priėmimas turi reikšmingų pasekmių tiek bitininkams, tiek platesnėje medaus pramonėje. Bitininkams didžiausias privalumas yra mažesni kolonijų nuostoliai ir mažesnė priklausomybė nuo antibiotikų ir cheminių gydymo, kurie tradiciškai buvo naudojami FHB protrūkiams valdyti. Tai ne tik sumažina operacines išlaidas, bet ir atitinka vis didėjančius reguliavimo apribojimus dėl antibiotikų vartojimo bitininkystėje, ypač tokiose regionuose kaip Europos Sąjunga ir Šiaurės Amerika (Europos maisto saugos tarnyba). Sveikesnės, ligoms atsparios kolonijos taip pat gali padidinti medaus derlių ir užtikrinti stabilesnes apdulkinimo paslaugas, kurios yra itin svarbios žemės ūkio produktyvumui.

Medaus pramonėje FHB-atsparių veisimo programos prisideda prie medaus gamybos su mažiau cheminių likučių, atitinkančių vartotojų paklausą natūraliems ir ekologiškiems produktams. Tai gali padidinti rinkos galimybes ir potencialiai atverti prieigą prie išskirtinių rinkų. Be to, atsparaus fondo platinimas gali padėti stabilizuoti medaus tiekimo grandines, sumažinant ekonominį poveikį FHB protrūkiams, kurie istoriškai sukėlė didžiulius nuostolius (Jungtinių Valstijų Žemės ūkio departamentas).

Tačiau plataus FHB-atsparių bičių priėmimas reikalauja koordinuotų pastangų karalienės veisimui, platinimui ir švietimui, kad būtų užtikrinta genetinė įvairovė ir užkirstas kelias nenorimiems padariniams, pvz., sumažėjusiam atsparumui kitoms ligoms. Bendradarbiavimas tarp tyrėjų, bitininkų ir reguliavimo agentūrų yra esminis, norint maksimaliai išnaudoti šių veisimo iniciatyvų naudą ir tvarumą (Maisto ir žemės ūkio organizacija).

Ateities kryptys: inovacijos ir tyrimai FHB-atspariame veisyme

Būsimos kryptys Foulbrood (FHB)-atspariame bičių veisyme vis labiau formuojamos genomikos, biotechnologijų ir tiksliųjų veisimo strategijų pažangos. Viena perspektyvi sritis yra genetinių žymenų identifikavimas ir pasirinkimas, susijusių su higienine elgsena ir ligų atsparumu. Aukšto našumo sekvenavimas ir viso genomo asociacijų studijos (GWAS) leidžia tyrėjams nustatyti specifinius lokusus, susijusius su atsparumo bruožais, paspartindami žymenų padedamo pasirinkimo programų plėtrą. Šis metodas leidžia veisėjams parinkti kolonijas su optimaliais genetiniais profiliais FHB atsparumui, sumažinant priklausomybę nuo cheminių gydymo ir antibiotikų Jungtinių Valstijų Žemės ūkio departamentas, Žemės ūkio tyrimų tarnyba.

Kita inovacija yra RNA interferencijos (RNAi) technologijų integracija, kuri gali tiksliai nukreipti ir nutraukti sveikatai svarbių genų, susijusių su FHB patogenais, veiklą, siūlant potencialią biotechnologinę priemonę ligų valdymui. Be to, pažanga mikrobų tyrimuose atskleidžia naudingų žarnyno bakterijų vaidmenį stiprinant bičių imunitetą, nurodydama, kad probiotikų papildymas gali pagerinti genetinį atsparumą.

Bendradarbiavimas tarptautiniu mastu veisiant programas ir atviro duomenų dalijimosi iniciatyvos taip pat yra svarbios greitam pažangai. Sujungdamos genetinius išteklius ir tyrimų išvadas, organizacijos gali efektyviau kurti regionams pritaikytas, FHB-atsparias veisles. Be to, dalyvaujantis veisimas, įtraukiant bitininkus į savybių pasirinkimą, užtikrina, kad naujos linijos atitiktų praktinius lauko reikalavimus Maisto ir žemės ūkio organizacija.

Bendrai, FHB-atsparių bičių veisimo ateitis slypi sinergijoje tarp pažangių molekulinio įrankių, tradicinio pasirinkimo ir globalios bendradarbiavimo, žadančio tvaresnę ir atsparią bitininkystę.

Šaltiniai ir nuorodos

• Maisto ir žemės ūkio organizacija
• Jungtinių Amerikos Valstijų Žemės ūkio departamento Žemės ūkio tyrimų tarnyba
• Nacionalinis biotechnologijos informacijos centras
• AgResearch
• Europos maisto saugos tarnyba

https://youtube.com/watch?v=3OzYS9bSCtA