Beurteilung des DraI COI-COII Verfahrens für die Erhaltung der Dunklen Biene Apis mellifera mellifera

Erläuterung und Kommentar

Dunkle Biene aus Bjurholm, Schweden

Dunkle Biene aus Bjurholm, Schweden

In der gleichnamigen wissenschaftlichen Veröffentlichung vom 23.November 2010 untersuchen die Autoren den DraI COI-COII – Test unter dem Aspekt der Erhaltungsarbeit an der Dunklen Biene. Das Verfahren erkennt und definiert Unterschiede zwischen Unterarten der Honigbiene und innerhalb der vier Entwicklungslinien (M, C, A und O) der Honigbiene Apis mellifera. Anhand bestimmter populationsbezogener Haplotypen lassen sich diese Entwicklungslinien, zum Beispiel bei der Dunklen Biene, erkennen und beschreiben. Hierbei wird die DNA der Mitochondrien untersucht, welche ausschließlich mütterlicherseits vererbt wird und daher Daten darüber liefert, wo die Entwicklungslinien, hier der Dunklen Biene, ihren Ursprung hatten, wo sie natürlicherweise vorkamen und wie ihre Konstellation zueinander ist. Auch liefert sie Aufschluss darüber, wo der Ursprung der Unterart Apis mellifera mellifera liegt und wie stark sich diese Unterart bereits durch interne Ökotypenbildung weiterentwickelt bzw. diversifiziert hat.

Der Artikel beschreibt nunmehr, dass bei der Dunklen Biene heute 91 M-Haplotypen bekannt sind, von denen 52 neu hinzugekommen sind. Die häufigsten Haplotypen sind demnach: M4, M4‘, M17, M7, M6, M19, M8, M17‘, gefolgt von vielen, deutlich selteneren Haplotypen.

Der Artikel beschreibt in Kürze das ursprüngliche Verbreitungsgebiet der Dunklen Biene Apis mellifera mellifera, das sich von den französischen Pyrenäen bis nach Finnland nördlich der Alpen erstreckte. Ein riesiges Gebiet, in dem die meisten Mellifera-Populationen in den letzten 150 Jahren durch Carnica- und Ligustica-Material ersetzt wurden. Ohne Schutzmaßnahmen würde die Dunkle Biene aufgrund von Völkerverlusten, Verkreuzung und Verdrängung letztendlich völlig ausgerottet werden.

Das DraI COI-COII Verfahren ist dabei in der Lage, anhand von Vergleichen bestimmter DNA-Marker einer bestimmten Gensequenz die einzelnen Haplotypen der Mellifera (und anderer Unterarten) zu unterscheiden.

Ziel des vorliegenden Papieres war es im Speziellen, den Diversifikationsstatus der Apis mellifera mellifera zu untersuchen. Hierzu kamen die bereits in der Literatur beschriebenen Haplotypen sowie neu entdeckte Haplotypen aus Frankreich und Belgien zur Analyse. Dabei wurden 6.628 Völker gentechnisch untersucht.

Interessant ist hierbei die Anzahl der gefundenen, unterschiedlichen Haplotypen in den jeweiligen Ländern:

Frankreich: 85
Spanien: 30
Italien: 9
UK: 5
Belgien: 8
Schweden: 3
Norwegen: 3
Irland: 3
Dänemark: 3

Auf die Technik des Untersuchungsverfahrens kann hier aus Platzgründen nicht näher eingegangen werden.

Folgende Haplotypen wurden neu entdeckt:

4c, 4c‘, 4c‘‘‘, 4d, 4e, 7‘‘, 10‘, 11, 13, 17a, 18, 18‘, 19‘, 19a‘, 19‘, 20, 21‘, 21‘‘, 22‘, 23, 23‘, 24‘, 25, 26‘, 30, 32‘, 39, 39‘, 40, 41, 42, 42‘, 43‘, 44‘, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55‘, 56‘‘‘, 57‘, 58‘, 59‘, 60‘, 61, 62.

Folgende Haplotypen waren vorher bereits bekannt:

1, 2‘‘, 3, 3a*, 4, 4‘, 4‘‘, 5, 6, 7, 7‘, 8, 8‘, 9‘, 10, 10a‘, 10a‘‘*, 12, 13‘*, 14, 14a*, 15, 16‘, 17, 17‘, 19, 20‘, 22, 27, 27‘, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37.

Struktur der M-Population

Die Unterart Mellifera besteht überwiegend aus folgenden häufig anzutreffenden Haplotypen: M4 und M4‘ (69%), gefolgt von 6 Haplotypen mit insgesamt weiteren 21,5%: M17, M7, M6, M19, M8 undM17‘. Die übrigen 9,5% wurden getragen von Haplotypen, welche jeweils weniger als 1% darstellten.

Frankreich stellt nach dem Artikel mit der höchsten Anzahl der Haplotypen das mit Abstand größte Diversifikationszentrum dar. Als Basis aller anderen Haplotypen wird M4 angesehen, da er mit den meisten anderen Haplotypen nur durch jeweils einen einzigen Mutationssprung entfernt ist und am häufigsten vorkommt. Unter den anderen kommen 6 Haplotypen häufig vor: M4′, M6, M7, M8, M17 und M19. Alle anderen sind sehr selten. Dies deutet nach den Autoren darauf hin, dass sich die Dunkle Biene von Frankreich aus nach der Eiszeit ausbreitete und damals genetisch eine sehr enge Population darstellt. Erst in der jüngeren Zeit nach der letzten Eiszeit fand demnach eine gewisse Diversifikation statt, auch wenn diese nur sehr geringfügig ist.

Diskussion

In zwei anderen Beiträgen (1, 2) haben wir bereits erfahren, dass die häufigen Haplotypen (M7, M4, M4′, M4”) sowohl in Polen, in Großbritannien, in Irland und auch in Skandinavien verbreitet sind. Mit der nun vorliegenden Arbeit wird deutlich, dass dieselben häufigen Haplotypen ebenfalls in Frankreich, in Belgien, ja sogar in Spanien vorherrschend sind.  Lediglich die sehr seltenen (unter 1%) Haplotypen europaweit deuten auf kürzlich erfolgte, nacheiszeitliche, geringfügige Genmutationen mancher Linien innerhalb der Dunklen Biene hin. Daher ist davon auszugehen, dass, wie bereits von mehreren Autoren beschrieben wurde, die Dunkle Biene sich in relativ kurzer Zeit nach der letzten Eiszeit vor ca. 10.000 Jahren aus einer relativ kleinen Population mit engem genetischen Flaschenhals heraus ausgebreitet hat. Die Dunklen Bienen Europas unterscheiden sich daher nicht voneinander. Von geografischen Varianten oder gar Ökotypen innerhalb der Dunklen Biene können wir damit nicht sprechen.

Quelle:

Agnès Rortais, Gérard Arnold, Mohamed Alburaki, Hélène Legout, Lionel Garnery (2010): Review of the DraI COI-COII test for the conservation of the black honeybee (Apis mellifera mellifera). Springer Science+Business Media B.V. 2010

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