Biomics

The honey bee is the most important factor that forms the external and internal structure of biocenoses through pollination. For each biocenosis is important not only the number of bees, but also their traits, which, in first is determined by their taxonomic affiliation. This is due to the fact that different subspecies of bees have a different preference for the species of plants. To preserve a purebred gene pool of honeybee subspecies, precise identification of the taxonomic belonging of honeybee colonies is necessary. We have described a methods of identification of taxonomic affiliation of honeybee colonies are considered. The most promising for the conservation of purebred gene pools of honeybee subspecies are methods of the analysis of single nucleotide polymorphisms SNPs.

honeybee, Apis mellifera, subspecies, gene pool, SNP, single nucleotide polymorphism, hybridization, introgression

1. Алпатов В. В. Породы медоносной пчелы и их использование в сельском хозяйстве. Москва: Московское общество испытателей природы, 1948. 183 с.
2. Бородачев А. В., Бородачева В. Т. Хозяйственная ценность межпородных помесей // Пчеловодство. 1982. № 9. С. 13 - 15.
3. Бояршинов Б. Д., Коробов Н. В., Шураков А. И., Петухов А. В., Симанков М. К. В камском приуралье // Пчеловодство. 2001. № 5. С. 16 - 18.
4. Зиновьева Н. А., Кривцов Н. И., Форнара М. С. Микросателлиты как инструмент для оценки динамики аллелофонда при создании приокского типа среднерусской породы медоносной пчелы Apis mellifera L. // Сельскохозяйственная биология. 2011. № 6. С. 75 - 79.
5. Ильясов Р. А., Поскряков А. В., Николенко А. Г. Митохондриальная ДНК в изучении популяций пчел на Урале // Материалы межрегионального совещания энтомологов Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск. 2006. С. 72 - 74.
6. Ильясов Р. А., Поскряков А. В., Петухов А. В., Николенко А. Г. Локальные популяции Apis mellifera mellifera L. на Урале // Генетика. 2007. Т. 43. № 6. С. 855 - 858.
7. Ильясов Р. А., Поскряков А. В., Петухов А. В., Николенко А. Г. Новый подход к классификации митотипов темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera и иберийской пчелы Apis mellifera iberiensis // Генетика. 2016. Т. 52. № 3. С. 320 - 331.
8. Ильясов Р. А., Шареева З. В. Действие флувалината и амитраза на семью пчел // Пчеловодство. 2014. № 6. С. 30 - 32.
9. Калашников А. Е. Изучение дифференциации отечественных популяций медоносной пчелы Apis mellifera и их инфицированности РНК–содержащими вирусами с помощью молекулярно–генетических методов // Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. биол. наук. Дубровицы: ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии. 2013. С. 21.
10. Каскинова М. Д., Ильясов Р. А., Поскряков А. В., Николенко А. Г. Анализ генетической структуры популяций медоносной пчелы (Apis mellifera L.) // Генетика. 2015. Т. 51. № 10. С. 1199 - 1202.
11. Колбина Л. М., Непейвода С. Н., Ильясов Р. А., Поскряков А. В., Николенко А. Г. Использование морфологических и молекулярно–генетических методов для исследования Apis mellifera // Аграрная наука Евро–Северо–Востока. 2007. Т. 2. № 10. С. 57 - 58.
12. Никоноров Ю. М., Беньковская Г. В., Поскряков А. В., Николенко А. Г., Вахитов В. А. Использование метода ПЦР для контроля чистопородности пчелосемей Apis mellifera mellifera L. в условиях Южного Урала // Генетика. 1998. Т. 34. № 11. С. 1574 - 1577.
13. Островерхова Н. В., Конусова О. Л., Кучер А. Н., Киреева Т. Н., Воротов А. А., Белых Е. А. Генетическое разнообразие локуса COI–COII мтДНК медоносной пчелы Apis mellifera L. в Томской области // Генетика. 2015. Т. 51. № 1. С. 89 - 100.
14. Саттаров В. Н., Туктаров В. Р., Борисов И. М., Мигранов М. Г., Хабиров А. Ф. Некоторые аспекты оценки морфометрических признаков медоносной пчелы // Пчеловодство. 2010. № 7. С. 10 - 11.
15. Сафиуллин Р. Р. Племенные ресурсы среднерусских пчел Республики Татарстан // Пчеловодство. 2013. № 3. С. 8 - 9.
16. Талипов А. Н., Янбаев Ю. А., Юмагужин Ф. Г. Морфологическая и генетическая изменчивость пчелы медоносной (Apis mellifera mellifera L.) в Башкирском Зауралье. Уфа: РИО Башкирского Государственного Университета, 2007. 110 с.
17. Форнара М. С. Характеристика аллелофонда и дифференциация пород и популяций медоносной пчелы с использованием микросателлитов // Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. биол. наук. Дубровицы: ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии. 2012. С. 19.
18. Янбаев Ю. А., Косарев М. Н., Бахтиярова Р. М., Николенко А. Г. Генетические аспекты сохранения биологического разнообразия. Уфа: БГУ, 2000. 108 с.
19. Biasiolo A., Comparini A. Esterase - 6 locus, a new enzyme polymorphism in Apis mellifera // Apidologie. 1990. V. 21. No. 2. P. 123 - 126.
20. Bookstein F. L. Morphometric Tools for Landmark Data, Geometry and Biology. New York, USA: Cambridge University Press, 1991. 435 p.
21. Brumfield R. T., Beerli P., Nickerson D. A., Edwards S. V. The utility of single nucleotide polymorphisms in inferences of population history // Trends in Ecology and Evolution. 2003. V. 18. P. 249 - 256.
22. Cánovas F., De la Rúa P., Serrano J., Galián J. Geographical patterns of mitochondrial DNA variation in Apis mellifera iberiensis (Hymenoptera: Apidae) // Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. 2008. V. 46. No. 1. P. 24 - 30.
23. Chapuis M. P., Estoup A. Microsatellite null alleles and estimation of population differentiation // Molecular Biology and Evolution. 2007. V. 24. No. 3. P. 621 - 631.
24. Clarke K. E., Rinderer T. E., Franck P., Quezada–Euan J. J. G., Oldroyd B. P. The Africanization of honey bees (Apis mellifera L.) of the Yucatan: a study of a massive hybridization event across time // Evolution. 2002. V. 56. No. 7. P. 1462 - 1474.
25. Collet T., Ferreira K. M., Arias M. C., Soares A. E.E., Del Lama M. A. Genetic structure of Africanized honey bee populations (Apis mellifera L.) from Brazil and Uruguay viewed through mitochondrial DNA COI–COII patterns // Heredity. 2006. V. 97. P. 329 - 335.
26. Cornuet J. M., Piry S., Luikart G., Estoup A., Solignac M. New methods employing multilocus genotypes to select or exclude populations as origins of individuals // Genetics. 1999. V. 153. P. 1989 - 2000.
27. Crozier Y. C., Koulianos S., Crozier R. H. An improved test for Africanized honeybee mitochondrial DNA // Experientia. 1991. V. 47. No. 9. P. 968 - 969.
28. De la Rúa P., Galián J., Pedersen B. V., Serrano J. Molecular characterization and population structure of Apis mellifera from Madeira and the Azores // Apidologie. 2006. V. 37. P. 699 - 708.
29. Del Lama M. A., Lobo J. A., Soares A. E.E., Del Lama S. N. Genetic differentiation estimated by isozymic analysis of Africanized honey bee populations from Brazil and from Central America // Apidologie. 1990. V. 21. P. 271 - 280.
30. Dews J. E., Milner E. Breeding better bees using simple modern methods. Derby, UK: British Isle Bee Breeder’s Association, 1991. 51 p.
31. Drabovich A. P., Krylov S. N. Identification of base pairs in single–nucleotide polymorphisms by MutS protein–mediated capillary electrophoresis // Analytical Chemistry. 2006. V. 78. No. 6. P. 2035 - 2038.
32. Estoup A., Tailliez C., Cornuet J. M., Solignac M. Size homoplasy and mutational processes of interrupted microsatellites in two bee species, Apis mellifera and Bombus terrestris (Apidae). // Molecular Biology and Evolution. 1995. V. 12. No. 6. P. 1074 - 1984.
33. Evans J. D., Schwarz R. S., Chen Y. P., Budge G., Cornman R. S. Standard methods for molecular research in Apis mellifera // Journal of Apicultural Research. 2013. V. 52. No. 4. P. 1 - 56.
34. Whitfield C. W., Behura S. K., Berlocher S. H., Clark A. G., Johnston J. S., Sheppard W. S., Smith D. R., Suarez A. V. Thrice out of Africa: ancient and recent expansions of the honey bee, Apis mellifera // Science. 2006. V. 314. No. October. P. 642 - 645.
35. Franck P., Garnery L., Celebrano G., Solignac M., Cornuet J. M. Hybrid origins of honeybees from Italy (Apis mellifera ligustica) and Sicily (A. m. sicula) // Molecular Ecology. 2000. V. 9. No. 7. P. 907 - 921.
36. Garnery L., Franck P., Baudry E. Genetic biodiversity of the West European honeybee (Apis mellifera mellifera and Apis mellifera iberica). II. Microsatellite loci // Genetics, Selection and Evolution. 1998. V. 30. P. 49 - 74.
37. Gartside D. F. Similar allozyme polymorphism in honeybees (Apis mellifera) from different continents // Experientia. 1980. V. 36. P. 649 - 650.
38. Griffin T. J., Smith L. M. Genetic identification by mass spectrometric analysis of single–nucleotide polymorphisms: ternary encoding of genotypes // Analytical Chemistry. 2000. V. 72. No. 14. P. 3298 - 3302.
39. Hall H. G., Smith D. R. Distinguishing African and European honey bee matrilines using amplified mitochondrial DNA // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1991. V. 88. P. 4548 - 4552.
40. Halliday R. B. Heterozygosity and genetic distance in sibling species of meat ants (Iridomyrmex purpureas group) // Evolution. 1981. V. 35. P. 234 - 242.
41. Hoffman E. A., Kovacs J. L., Goodisman M. A.D. Genetic structure and breeding system in a social wasp and its social parasite // BMC Evolutionary Biology. 2008. V. 8. P. 1 - 13.
42. Ilyasov R.A., Kutuev L.A., Poskryakov A.V., Petukhov A.V., Nikolenko A.G. Phylogenetic relationships of dark European honeybees Apis mellifera mellifera L. from the Russian Ural and west European populations // Journal of Apicultural science. 2011. V. 55. No. 1. P. 67 - 77.
43. Ivanova E., Bienkowska M., Petrov P. Allozyme polymorphism and phylogenetic relationships in Apis mellifera subspecies selectively reared in Poland and Bulgaria // Folia biologica. 2011. V. 59. P. 3 - 4.
44. Ivanova E., Staykova T., Petrov P. Allozyme variability in populations of local Bulgarian honey bee // Biotechnology and Biotechnological Equipment. 2010. V. 24. No. 2. P. 371 - 374.
45. Ivanova E. N., Staykova T. A., Bouga M. Allozyme variability in honey bee populations from some mountainous regions in the southwest of Bulgaria // Journal of Apicultural Research. 2007. V. 46. No. 1. P. 3 - 7.
46. 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. No. 1. P. 93 - 106.
47. Jensen A. B., Pedersen B. V. Honeybee Conservation: a case story from Læsø island, Denmark // Beekeeping and conserving biodiversity of honeybee. Sustainable bee breeding. Hebden Bridge: Northern Bee Books. 2005. P. 142 - 164.
48. Kandemir I., Ozkan A., Fuchs S. Reevaluation of honeybee (Apis mellifera) microtaxonomy: a geometric morphometric approach // Apidologie. 2011. V. 42. No. 5. P. 618 - 627.
49. Kozmus P., Jevrosima S., Stanimirovic Z., Stojic V., Kulisic Z., Meglic V. Analysis of mitochondrial DNA in honey bees (Apis mellifera) from Serbia // Acta Veterinaria–Beograd. 2007. V. 57. No. 5 - 6. P. 465 - 476.
50. Lobo J. A., Del Lama M. A., Mestriner M. A. Population differentiation and racial admixture in the Africanized honey bee (Apis mellifera L.) // Evolution. 1989. V. 43. P. 794 - 802.
51. Maul V., Hähnle A. Morphometric studies with purebred stock of Apis mellifera carnica Pollmann from Hessen // Apidologie. 1994. V. 25. P. 19 - 132.
52. Miguel I., Baylac M., Iriondo M., Manzano C., Garnery L., Estonba A. Both geometric morphometric and microsatellite data consistently support the differentiation of the Apis mellifera M evolutionary branch // Apidologie. 2011. V. 42. No. 2. P. 150 - 161.
53. Muñoz I., Dall'Olio R., Lodesani M., De la Rua P. Estimating introgression in Apis mellifera siciliana populations: are the conservation islands really effective? // Insect Conservation and Diversity. 2014. V. 7. No. 6. P. 563 - 571.
54. Nielsen D. J., Ebert P. R., Page R. E., Hunt G. J., Guzman–Novoa E. Improved polymerase chain reaction–based mitochondrial genotype assay for identification of the Africanized honey bee (Hymenoptera: Apidae) // Annals of Entomological Society of America. 2000. V. 93. P. 1 - 6.
55. Obrecht E., School A. Enzymelektrophoretische Untersuchungcn zur Analyse der Verwandtschaftgrade zwischen Hummel, und Schmarotz- ehummelarten (Apidae, Bombini) // Apidologie. 1981. V. 12. P. 257 - 268.
56. Oleksa A., Chybicki I., Tofilski A., Burczyk J. Nuclear and mitochondrial patterns of introgression into native dark bees (Apis mellifera mellifera) in Poland // Journal of Apicultural Research. 2011. V. 50. No. 2. P. 116 - 129.
57. Pinto M. A., Henriques D., Ch'avez–Galarza J., Kryger P., Garnery L., van der Zee R., Dahle B., Soland–Reckeweg G., de la R'ua P., Dall' Olio R., Carreck N. L., Johnston J. S. Genetic integrity of the Dark European honey bee (Apis mellifera mellifera) from protected populations: a genome–wide assessment using SNPs and mtDNA sequence data // Journal of Apicultural Research. 2014. V. 53. No. 2. P. 269 - 278.
58. Pinto M. A., Johnston J. S., Rubink W. L., Coulson R. N., Patton J. C., Sheppard W. S. Identification of africanized honey bee (Hymenoptera: Apidae) Mitochondrial DNA: validation of a rapid polymerase chain reaction–based assay // Annals of the Entomological Society of America. 2003. V. 96. No. 5. P. 679 - 684.
59. Rukhsana K., Akhilesh V.P., Sebastian C.D. Deciphering the molecular phylogenetics of the Asian honey bee, Apis cerana and inferring the phylogeographical relationships using DNA barcoding // Journal of Zoology and Entomology Studies. 2014. V. 2. No. 4. P. 218 - 220.
60. Ruttner F. Biogeography and Taxonomy of Honey bees. Berlin, Heidelberg: Springer–Verlag, 1988. 288 p.
61. Sheppard W. S., Berlocher S. H. New allozyme variability in Italian honey bees // Journal of Heredity. 1985. V. 76. P. 45 - 48.
62. 62. Smith D. R., Glenn T. C. Allozyme polymorphisms in Spanish honeybees (Apis mellifera iberica) // Journal of Heredity. 1995. V. 86. No. 1. P. 12 - 16.
63. 63. Smith D. R. Mitochondrial DNA and honeybee biogeography // Diversity in the genus Apis. Boulder, CO: Westview Press. 1991. P. 131 - 176.
64. 64. Sobrino B., Brion M., Carracedo A. SNPs in forensic genetics: a review on SNP typing methodologies // Forensic Science International. 2005. V. 154. No. 2 - 3. P. 181 - 194.
65. 65. Soland–Reckeweg G., Heckel G., Neumann P., Fluri P., Excoffier L. Gene flow in admixed populations and implications for the conservation of the Western honeybee, Apis mellifera // Journal of Insect Conservation. 2009. V. 13. P. 317 - 328.
66. 66. Solignac M., Vautrin D., Pizzo A., Navajas M., Le Conte Y., Cornuet J.M. Characterization of microsatellite markers for the apicultural pest Varroa destructor (Acari: Varroidae) and its relatives // Molecular Ecology Notes. 2003. V. 3. No. 4. P. 556 - 559.
67. 67. Spötter A., Gupta P., Nürnberg G., Reinsch N., Bienefeld K. Development of a 44K SNP assay focussing on the analysis of a varroa–specific defence behaviour in honey bees (Apis mellifera carnica) // Molecular Ecology Resources. 2012. V. 12. No. 2. P. 323 - 332.
68. 68. Stevanovic J., Stanimirovic Z., Radakovic M., Kovacevic S.R. Biogeographic Study of the Honey Bee (Apis mellifera) from Serbia, Bosnia and Herzegovina and Republic of Macedonia Based on Mitochondrial DNA Analyses // Russian Journal of Genetics. 2010. V. 46. No. 5. P. 603 - 609.
69. 69. Sylvester H. A. Biochemical genetics // Bee genetics and breeding. Orlando, Florida: Academic Press. 1986. P. 177 - 203.
70. 70. Tautz D. Notes on the definition and nomenclature of tandemly repetitive DNA sequences // DNA fingerprinting state of the science. Basel, Switzerland: Birkhauser. 1990. P. 21 - 28.
71. 71. Tunca R. I., Kence M. Genetic diversity of honey bee (Apis mellifera: Hymenoptera: Apidae) populations in Turkey revealed by RAPD markers // African Journal of Agricultural Research. 2011. V. 6. No. 29. P. 6217 - 6225.
72. 72. Uzunov A., Meixner M. D., Kiprijanovska H., Andonov S., al. E. Genetic structure of Apis mellifera macedonica in the Balkan Peninsula based on microsatellite DNA polymorphism // Journal of Apicultural Research. 2014. V. 53. No. 2. P. 288 - 295.
73. 73. Wallberg A., Han F., Wellhagen G. A worldwide survey of genome sequence variation provides insight into the evolutionary history of the honeybee Apis mellifera // Nature Genetics. 2014. V. 46. P. 1081 - 1088.
74. 74. Whitfield C. W., Behura S. K., Berlocher S. H., Clark A. G., Johnston J. S., Sheppard W. S., Smith D. R., Suarez A. V., Weaver D., Tsutsui N. D. Thrice out of Africa: Ancient and recent expansions of the honey bee, Apis mellifera // Science. 2006. V. 314. No. 5799. P. 642 - 645.
75. 75. Zayed A., Whitfield C. W. A genome–wide signature of positive selection in ancient and recent invasive expansions of the honey bee Apis mellifera // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2008. V. 105. No. 9. P. 3421 - 3426.