Biomics

Нами было проведено молекулярно-генетическое исследование локальных популяций темной лесной пчелы A. m. mellifera эволюционной ветви М 49 районов Урала и Поволжья в сравнении с локальными популяциями пчел южных подвидов A. m. caucasica и A. m. carpatica эволюционной ветви С 3 районов Северного Кавказа и Восточных Карпат на основе анализа полиморфизма 9 микросателлитных локусов Ap243, 4a110, A24, A8, A43, A113, A88, Ap049 и A28 ядерной ДНК и локуса COI-COII мтДНК. Мы обнаружили на территории 16 районов Урала и Поволжья сохранившиеся резерваты аборигенной темной лесной пчелы A. m. mellifera с гибридизацией менее 5%. В популяциях пчел на территории 8 районов Урала и Поволжья наблюдалась умеренная гибридизация до 20%. На территории Урала и Поволжья нами выделены 5 сохранившихся резерватов (популяций) темной лесной пчелы A. m. mellifera: бурзянская (горно-лесная зона Республики Башкортостан), татышлинская (Север Республики Башкортостан), южно-прикамская (Юг и Центр Пермского края), вишерская (Север Пермского края), камбарская (Юг и Центр Республики Удмуртия). Эти пять популяций составляют основу генофонда темной лесной пчелы Урала и Поволжья. Основной массив сохранившегося аборигенного генофонда A. m. mellifera (ядро генофонда популяции A. m. mellifera) располагается на территории всего Пермского края и Севера Республики Башкортостан. Для популяции пчел A. m. mellifera Урала и Поволжья были рассчитаны средние значения гетерозиготности (Hо = 0,340 ± 0,037, Hs = 0,357 ± 0,032, Ht = 0,421 ± 0,037), коэффициенты инбридинга (Fis = 0,081 ± 0,037, Fit = 0,196 ± 0,042, Fst = 0,125 ± 0,023), коэффициенты родства (R = 0,210 ± 0,034). Данные генетические стандарты популяции темной лесной пчелы A. m. mellifera Урала и Поволжья будут полезны для последующих популяционных исследований медоносной пчелы в России и Европе.

темная лесная пчела, сохранение аборигенного генофонда, Apis mellifera mellifera, COI-COII мтДНК, микросателлитные локусы, сохранившиеся резерваты, интрогрессия, генетический стандарт, гетерозиготность.

1. Бородачев А.В., Савушкина Л.Н. Сохранение и рациональное использование генофонда пород медоносной пчелы // Пчеловодство. 2012. № 4. С.3-5.
2. Брандорф А.З., Ивойлова М.М., Ильясов Р.А. и др. Популяционно-генетическая дифференциация медоносных пчел Кировской области // Пчеловодство. 2012. № 7. С. 14-16.
3. Гранкин Н.Н., Сафиуллин P.P., Стехин С.З. Сохранить генофонд среднерусских пчел // Пчеловодство. 2004. № 4. С. 16-18.
4. Ильясов Р.А., Поскряков А.В. Филогенетика подвидов Apis mellifera // Пчеловодство. 2006. № 7. С. 18-19.
5. Ильясов Р.А., Петухов А.В., Поскряков А.В., Николенко А.Г. Локальные популяции Apis mellifera mellifera L. на Урале // Генетика. 2007а. Т. 43. № 6. С. 855-858.
6. Ильясов Р.А., Поскряков А.В., Колбина Л.М., Николенко А.Г. Сохранение Apis mellifera mellifera L. в Удмуртской республике // Пчеловодство. 2007б. № 6. С. 13-14.
7. Ильясов Р.А., Поскряков А.В, Николенко А.Г., Брандорф А.З., Ивойлова М.М. Генетический и фенотипический анализ генофонда популяции Apis mellifera L. в Кировской области. Биомика. 2012. Т.3. № 1. С. 47-49.
8. Ильясов Р.А., Косарев М.Н., Юмагужин Ф.Г. Бурзянская бортевая пчела и бортевое пчеловодство на Южном Урале // Пчеловодство. 2015а. № 7. С. 12-15.
9. Ильясов Р.А., Поскряков А.В., Петухов А.В., Николенко А.Г. Генетическая дифференциация локальных популяций темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera L. на Урале // Генетика. 2015б. Т. 51. № 7. С. 792-798.
10. Ильясов Р.А., Поскряков А.В., Николенко А.Г. Новые SNP маркеры в гене вителлогенина Vg медоносной пчелы для идентификации Аpis mellifera mellifera L. // Генетика. 2015в, Т. 51. № 2. С. 194-199.
11. Ильясов Р.А., Поскряков А.В., Николенко А.Г. Современное состояние и сохранение темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera в России и странах Европы. Биомика. 2015г. Т. 7. № 2. C. 121-127.
12. Ильясов Р.А., Косарев М.Н., Поскряков А.В., Шарипов А.Я., Николенко А.Г. Новый подход к оценке генетического потенциала семей темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera на основе полиморфизма микросателлитных локусов. Биомика. 2015д. Т. 7. № 2. C. 138-152.
13. Колбина Л.М., Непейвода С.Н., Воробьева С.Л. и др. Генетическая дифференциация популяций Apis mellifera L. в Удмуртской Республике // Аграрная наука Евро-северо-востока. 2011. Т. 6 № 25. С. 46-50.
14. Николенко А.Г., Поскряков А.В. Полиморфизм локуса COI-COII митохондриальной ДНК Apis mellifera L. на Южном Урале // Генетика. 2002. Т. 38. № 4. С. 458-462.
15. Никоноров Ю.М., Беньковская Г.В., Поскряков А.В. и др. Использование метода ПЦР для контроля чистопородности пчелосемей Apis mellifera mellifera L. в условиях Южного Урала // Генетика. 1998. Т. 34. № 11. С. 1574-1577.
16. Петухов А.В., Шураков А.И., Еськов Е.К. и др. Морфологическая характеристика среднерусских пчел верхнекамской популяции // Пчеловодство. 1996. № 5. С. 8-10.
17. Bodur Ç. Genetic structure analysis of honeybee populations based on microsatellites. A thesis for the degree of doctor of philosophy in biology. The graduate school of natural and applied sciences of middle east technical university. 2005. 116 p.
18. Büchler R., Costa C., Hatjina F. et al. The influence of genetic origin and its interaction with environmental effects on the survival of Apis mellifera L. colonies in Europe // J. Apic. Res. 2014. V. 53. P. 205-214.
19. Clarke K. E., Rinderer T. E., Franck P. et al. The Africanization of honeybees (Apis mellifera L.) of the Yucatan: A study of a massive hybridization event across time // Evolution. 2002. V. 56. P. 1462-1474.
20. Clarke K.E., Oldroyd B.P., Javier J. et al. Origin of honeybees (Apis mellifera L.) from the Yucatan Peninsula inferred from mitochondrial DNA analysis // Mol. Ecol. 2001. V. 10. P. 1347-1355.
21. Cornuet J.- M., Garnery L. Mitochondrial DNA variability in honeybees and its phylogeographic implications // Apidologie. 1991. V. 22. P. 627-642.
22. Crane E. The World History of Beekeeping and Honey Hunting. 1st ed. New York, Routledge, 1999. 675 p.
23. De La Rúa P., Jaffé R., Dall'olio R. et al. Biodiversity, conservation and current threats to European honey bees // Apidologie. 2009. V. 40. P. 263-284.
24. De La Rúa P., Jaffé R., Muñoz I. et al. Conserving genetic diversity in the honey bee. Comments on Harpur et al. (2012) // Mol. Ecol. 2013. V. 22. P. 3208-3210.
25. Dietemann V., Pirk C.W.W., Crewe R. Is there a need for conservation of honey bees in Africa? // Apidologie. 2009. V. 40. P. 285-295.
26. Engel M.S. The taxonomy of recent and fossil honey bees (Hymenoptera: Apidae; Apis) // J. Hym. Res. 1999. V. 8. P. 165-196.
27. Estoup A., Garnery L., Solignac M., Cornuet J.- M. Microsatellite variation in honey bee (Apis mellifera L.) populations: hierarchical genetic structure and test of the infinite allele and stepwise mutation models // Genetics. 1995. V. 140. P. 679-695.
28. Estoup A., Solignac M., Cornuet J.-M. Precise assessment of the number of patrilines and of genetic relatedness in honeybee colonies // Proceedings of the Royal Society of London B Biological Sciences. 1994. V. 258. P. 1-7.
29. Franck P., Garnery L., Celebrano G. et al. Hybrid origins of the Italian honeybees, Apis mellifera ligustica and A. m. sicula // Mol. Ecol. 2000b. V. 9. P. 907-923.
30. Franck P., Garnery L., Loiseau A. et. al. Genetic diversity of the honeybee in Africa: microsatellite and mitochondrial data // Heredity. 2001. V. 86. P. 420-430.
31. Franck P., Garnery L., Solignac M., Cornuet J.- M. Molecular conformation of a fourth lineage in honeybees from Middle-East // Apidologie. 2000a. V. 31. P. 167-180.
32. Franck P., Garnery L., Solignac M., Cornuet J. M. The origin of West European subspecies of honeybees (Apis mellifera): new insights from mitoсhondrial DNA and microsatellite data // Evolution. 1998. V. 52 (4). P. 1119-1134.
33. Fries I. M., Feng F., da Silva A. J. et al. Nosema ceranae sp (Microspora, Nosematidae), morphological and molecular characterization of a microsporidian parasite of the Asian honey bee Apis cerana (Hymenoptera, Apidae) // Eur. J. Protistol. 1996. V. 32. P. 356-365.
34. Galindo-Cardona A., Acevedo-Gonzales J.P., Rivera-Marchand B., Giray T. Genetic structure of the gentle Africanized honey bee population (gAHB) in Puerto Rico // BMC Genetics. 2013. V. 14. P. 1-12.
35. Garnery L., Cornuet J.- M., Solignac M. Evolutionary history of the honey bee Apis mellifera inferred from mitochondrial DNA analysis // Mol. Ecol. 1992. V. 1. P. 145-154.
36. Garnery L., Franck P., Baudry E. et al. Genetic biodiversity of the West European honeybee (Apis mellifera mellifera and A. m. iberica). I. Mitochondrial DNA // Genet. Sel. Evol. 1998. V. 30. P. 31-47.
37. Garnery L., Solignac M., Celebrano G., Cornuet J.-M. A simple test using restricted PCR-amplified mitochondrial DNA to study the genetic structure of Apis mellifera L. // Experientia. 1993. V. 49. P. 1016-1021.
38. Haberl M., Tautz D. Tri- and tetranucleotide microsatellite loci in honey bees (Apis mellifera) - a stap towards quantitative genotyping // Molecular Ecology. 1999. V. 8. P. 1351-1362.
39. Hamilton W.D. The genetical evolution of social behaviour // Journal of Theoretical Biology. 1964. V. 7. № 1. P. 1-16.
40. Hepburn H.R., Radloff S.E. Honeybees of Africa. Berlin: Springer, 1998. 130 p.
41. Jensen A.B., Palmer K.A., Boomsma J.J., Pedersen B.V. Varying degrees of Apis mellifera ligustica introgression in protected populations of the black honeybee, Apis mellifera mellifera, in northwest Europe // Molecular Ecology. 2005. V. 14. P. 93-106.
42. Jensen A.B., Pedersen B.V. Honeybee Conservation: a case story from Læsø island, Denmark, in: Lodesani M., Costa C. Beekeeping and conserving biodiversity of honeybee. Sustainable bee breeding. Northern Bee Books, Hebden Bridge, 2005. P. 142-164.
43. Kauhausen-Keller D., Keller R. Morphometrical control of pure race breeding of honeybee (Apis mellifera L.) // Apidologie. 1994. V. 25. P. 133-143.
44. Maul V., Hähnle A. Morphometric studies with pure bred stock of Apis mellifera carnica Pollmann from Hessen // Apidologie. 1994. V. 25. P. 119-132.
45. Meixner M.D., Costa C., Kryger P. et al. Conserving diversity and vitality for honey bee breeding // Journal of Apicultural Research. 2010. V. 49. № 1. P. 85-92.
46. Meixner M.D., Leta M.A., Koeniger N., Fuchs S. The honey bees of Ethiopia represent a new subspecies of Apis mellifera - Apis mellifera simensis n. ssp. // Apidologie. 2011. V. 42. P. 425-437.
47. Muñoz I., Dall’Olio R., Lodesani M., De La Rúa P. Population genetic structure of coastal Croatian honeybees (Apis mellifera carnica) // Apidologie. 2009. V. 40. P. 617-626.
48. Nedić N., Francis R.M., Stanisavljević L. et al. Detecting population admixture in the honey bees of Serbia // J. Apic. Res. 2014. V. 53. P. 303-313.
49. Neumann H.P. The impact of polyandry and drifting on the genotypic composition of honeybee (Apis mellifera L.) colonies. Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium. Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. 1998. 89 p.
50. Oleksa A., Chybicki I., Tofilski A., Burczyk J. Nuclear and mitochondrial patterns of introgression into native dark bees (Apis mellifera mellifera) in Poland // J. Apic. Res. 2011. V. 50. P. 116-129.
51. Papachristoforou A., Rortais A., Bouga M. et al. Genetic characterization of the Cyprian honey bee (Apis mellifera cypria) based on microsatellites and mitochondrial DNA polymorphisms // J. Apic. Sci. 2013. V. 57 (2). P. 127-134.
52. Peer D.F. Further studies on the mating range of the honey bee // Can. Entomol. 1957. V. 89. P. 108-110.
53. Pihler I., Kiprijanovska H., Plavsa N. et al. Population-genetical characteristics of the bee population of Vojvodina // Genetika. 2014. V. 64. № 1. P. 219-226.
54. Pinto M.A., Henriques D., Chavez-Galarza J. et al. Genetic integrity of the Dark European honey bee (Apis mellifera mellifera) from protected populations: a genome-wide assessment using SNPs and mtDNA sequence data // J. Apic. Res. 2014. V. 53 (2). P. 269-278.
55. Pinto M.A., Munoz I., Chavez-Galarza J., De la Rúa P. The Atlantic side of the Iberian Peninsula: a hot-spot of novel African honey bee maternal diversity // Apidologie. 2012. V. 43. P. 663-673.
56. Potts S.G., Roberts S.P.M., Dean R. et al. Declines of managed honey bees and beekeepers in Europe // Journal of Apicultural Research. 2010. V. 49 (1). P. 15-22.
57. Pritchard J.K., Stephens M., Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data // Genetics. 2000. V. 155. P. 945-959.
58. Queller D.C., Goodnight K.F. Estimating relatedness using genetic markers // Evolution. 1989. V. 43. P. 258-275.
59. Ruttner F. Biogeography and taxonomy of honey bees. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. 1988. 288 p.
60. Sheppard W.S., Meixner M.D. Apis mellifera pomonella, a new honey bee subspecies from Central Asia // Apidologie. 2003. V. 34. P. 367-375.
61. Sheppard W.S., Smith D.R. Identification of African derived bees in the Americas: a survey of methods // Ann. Ent. Soc. Am. 2000. V. 93 (2). P. 159-176.
62. Soland-Reckeweg G., Heckel G., Neumann P. et al. Gene flow in admixed populations and implications for the conservation of the Western honeybee, Apis mellifera // J. Insect Conserv. 2009. V. 13. P. 317-328.
63. Solignac M., Vautrin D., Loiseau A. et al. Five hundred and fifty microsatellite markers for the study of the honeybee (Apis mellifera L.) genome // Molecular ecology notes. 2003. V. 3. P. 307-311.
64. Uzunov A., Meixner M.D., Kiprijanovska H. et al. Genetic structure of Apis mellifera macedonica population based on microsatellite DNA polymorphism // J. Apic. Res. 2014. V. 53. №2. P. 288-295.
65. van Engelsdorp D., Meixner M.D. A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them // J. Invertebr. Pathol. 2010. V. 103. P. 80-95.
66. Wallberg A., Han F., Wellhagen G. et al. A worldwide survey of genome sequence variation provides insight into the evolutionary history of the honeybee Apis mellifera // Nat. Genet. 2014. V. 46. P. 1081-1088.
67. Whitfield C.W., Behura S.K., Berlocher S.H. et al. Thrice out of Africa: ancient and recent expansions of the honey bee, Apis mellifera // Science. 2006. V. 314. P. 642-645.
68. Wright S. Evolution and the genetics of populations, variability within and among natural populations. Chicago: University of Chicago Press, 1978. 590 p.
69. Yin L., Ji T., Chen G., Peng W. Genetic characterization of three breeds of high royal jelly producing honeybee (Apis mellifera ligustica) in China // African Journal of Agricultural Research. 2011. V. 6 (2). P. 331-337.