Nutzung von Genexpressionsunterschieden von hygienischen und nichthygienischen Arbeitsbienen gegenüber Varroa-parasitierter Brut für die Selektion allgemein krankheitsresistenter Honigbienen

Förderkenzeichen:   315124A
Akronym:   HyBee
Beteiligte Mitarbeiter:   Dr. C. Schöning, Ivonne Dötschel, Prof. Dr. K. Bienefeld
Kooperationspartner:   Heinrich Heine Universität Düsseldorf, Freie Universität Berlin, FBN Dummerstorf
Laufzeit:   2008 - 2011
Finanzierung:   Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT)

Übereinstimmend wird von allen Experten das frühzeitige Erkennen und Ausräumen kranker Brut als effektivste Bekämpfungsstrategie gegenüber Brutkrankheiten angesehen. Es liegen gesicherte Ergebnisse vor, dass eine unterschiedliche Sensitivität gegenüber dem Duftstoffbouquet kranker Brut eine zentrale Rolle beim Hygieneverhalten, unabhängig vom Erregertyp, spielt. Grundlage für die geplanten Genexpressionsanalysen sind Infrarot-Video Langzeitaufzeichnungen individuell markierter Arbeitsbienen mit sehr unterschiedlichem Hygieneverhalten gegenüber Varroa-infizierter und Kalkbrut-befallener Brut. In Ergänzung dazu werden durch optophysiologische Techniken (Ca-Imaging) an Tieren mit sehr differenziertem Verhalten in Erfahrung gebracht, welche Schritte in der Erkennung von Geruchsprofilen wichtig sind und welche Organe (Antennen, Antennallobus, Pilzkörper) für individuelle Verhaltensunterschiede besonders relevant sind. Die Verhaltensunterschiede können auf direktem Wege als Unterschiede der Genexpression beschrieben werden. Dazu werden die Transkriptionsunterschiede von ca 12.000 Genen parallel mit Hilfe der Microarray-Methode dargestellt. Die bioinformatische Auswertung der Unterschiede identifiziert relevante Reaktionswege, die mit den Verhaltensunterschieden assoziiert sind. Entsprechende Kandidatengene der Reaktionswege werden mittels Q-PCR Technik verifiziert und zum Teil funktionell getestet.

Publikationen:

  • Bienefeld, K. (2009) HyBee - Entwicklung Molekulargenetischer Methoden für die Selektion krankheits resistenter Honigbienen basierend auf Genexpressionsunterschieden von hygienischen und nicht-hygienischen Arbeitsbienen. Proc. 2. FUGATO - Statusseminar, p 20.
  • Rudolf, H.; Gempe,T.Leboulle, L. Beye,M., Bienefeld, K.; Reinsch, K. (2009) Verzerrungen in Microarray-Analysen gepoolter RNA-Proben Proc. 2. FUGATO - Statusseminar, p 45.
  • Schöning, C.; Bienefeld, K. (2009) Hygieneverhalten von Honigbienen gegenüber Varroa parasitierter Brut. Proc. 2. FUGATO - Statusseminar, p 46.
  • Gempe, T., Leboulle, G., Bienefeld, K., Beye, M. (2009) Identification of genes differentially expressed between hygienic and non-hygienic honeybees. Proc. 2. FUGATO - Statusseminar, p 47.
  • Chakroborty, N.K., Eisenhardt, D.; Bienefeld, K.; Schöning, C.; Menzel, R. (2009) Understanding the contribution of the olfactory chemoreception to elicit the hygienic behaviour of the European honeybee Apis mellifera against the Varroa destructor. Proc. 2. FUGATO - Statusseminar, p 48.
  • Rudolf, H., Gempe, T., Beye, M., Bienefeld, K., Reinsch, N.:(2009) Einfluss variabler Poolgrößen  in der Analyse der Genexpression von Zweifarben-Arrays. Proc. Jahrestagung der DGfZ und GfT am 16./17. September 2009 in Gießen, D19
  • Bienefeld, K., Schöning, C.  Menzel, R. Leboulle, G., Chakraborty, N., Beye, M. Gempe, T. Reinsch, N. Rudolf, H. (2011) HyBee - Entwicklung Molekulargenetischer Methoden für die Selektion krankheitsresistenter Honigbienen basierend auf Genexpressionsunterschieden von hygienischen und nicht-hygienischen Arbeitsbienen Proc. 3. FUGATO-Statusseminar 2011, p 12.
  • Schöning, C.;  Bienefeld, K. (2011) Verhaltensexperimente zur Phänotypisierung von hygienischen Arbeitsbienen bezüglich Milben (Varroa destructor) und dem Kalkbrut-Pilz (Ascosphaera apis) Proc. 3. FUGATO-Statusseminar 2011, p 59.
  • Gempe, T., Leboulle, G., Bienefeld, K., Beye, M. (2011) Analyse von Genexpressionsunterschieden zwischen hygienischen und nicht-hygienischen Honigbienen. Proc. 3. FUGATO-Statusseminar 2011, p 60.
  • Chakroborty, N.; Georgieva, P.; Lehman, ,K.; Bienefeld , K.; Schöning, C. Menzel R.  (2011) Behavioral and physiological studies to discern the possible differences in olfactory perception between hygienic and non-hygienic honeybee (Apis mellifera) colonies Proc. 3. FUGATO-Statusseminar 2011, p 61.
  • Schöning, C.; Gisder, S.; Geiselhardt, S.; Kretschmann, I.; Bienefeld, K.; Hilker, M.; Genersch, E. (2012) Evidence for damage-oriented hygienic behaviour towards Varroa destructor-parasitised brood in the western honey bee Apis mellifera L. The Journal of Experimental Biology 215, 264-271

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