Completar el genoma del abejorro parcheado oxidado puede ofrecer un nuevo enfoque para salvar a la abeja en peligro de extinción

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA) y del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los EE. polinizador de vuelta del peligro de extinción.

Reunir el genoma del abejorro con parches oxidados es parte del proyecto Beenome 100, un esfuerzo único en su tipo para crear una biblioteca de mapas genómicos altamente detallados y de alta calidad de 100 o más especies de abejas diversas que se encuentran en los Estados Unidos. . Beenome 100 es una empresa de colaboración de ARS y la Universidad de Illinois.

La expectativa es que esta biblioteca ayude a los investigadores a responder las grandes preguntas sobre las abejas, como qué diferencias genéticas hacen que una especie de abeja sea más vulnerable al cambio climático o si es probable que una especie de abeja sea más susceptible a un pesticida.

El abejorro oxidado (Bombus affinis) es un polinizador importante de la bergamota (Monarda fistulosa), el algodoncillo y otras flores silvestres, así como de cultivos como arándanos, ciruelas, manzanas y alfalfa. Pero en los últimos 20 años, se estima que su población ha disminuido en un 87 por ciento.

En 2017, la especie fue catalogada como «en peligro de extinción». Donde los abejorros con parches oxidados alguna vez fueron comunes en el medio oeste superior y el noreste en 28 estados y 2 provincias canadienses, ahora su rango se ha reducido a puntos desconectados en 13 estados y una provincia canadiense. Entre los pocos lugares en los que todavía se encuentran regularmente está alrededor de Minneapolis-St. Paul de Minnesota y en Wisconsin.

«Con la cantidad de información detallada a la que nosotros y otros investigadores ahora tenemos acceso en este genoma recién secuenciado, tenemos la oportunidad de encontrar un enfoque completamente diferente para fortalecer las poblaciones de abejorros con parches oxidados», dijo el entomólogo investigador Jonathan B. Uhaud Koch con la Unidad de Investigación Sistemática, Manejo y Biología de Insectos Polinizadores mantenida por ARS en Logan, Utah.

Koch explicó que ya se conocen algunos de los factores que contribuyen a la disminución de los abejorros parcheados oxidados: pérdida de hábitat, variedad reducida de fuentes de néctar, cambio climático, exposición a pesticidas y más patógenos y plagas.

Si bien los científicos sabían que la presencia generalizada del patógeno fúngico Varimorpha bombi (anteriormente llamado Nosema bombi) tiene un impacto perjudicial en muchas poblaciones de abejorros con parches oxidados, Koch se sorprendió un poco por la cantidad de material genético de Varimorpha que encontró en la muestra de abejorros que se utilizó para desarrollar el mapa del genoma.

«Utilizamos un pequeño trozo de tejido abdominal de un solo macho recolectado de un nido en Minnesota, lo que, dado el estado en peligro de extinción del abejorro parcheado oxidado, parecía una muy buena idea», dijo Koch. «Solo con el equipo más avanzado se puede resolver un genoma completo de 15.252 genes y 18 cromosomas de una pequeña parte de un abejorro».

Resulta que alrededor del 4,5 por ciento del ADN que secuenciaron los investigadores procedía de Microsporidia, el grupo de hongos que incluye a Varimorpha bombi. «Esa es una gran cantidad de información genética de la muestra de tejido de abeja que se asocia con Varimorpha bombi. Demuestra cuán omnipresente es el patógeno», dijo Koch.

«Tener este genoma de alta calidad respaldará la identificación de las diferencias genéticas entre las poblaciones de abejorros con parches oxidados que parecen estar bien frente a las que están en declive», dijo Koch. «Esto puede ayudarnos a identificar los genes que le dan a la población más capaz su flexibilidad para lidiar con su entorno. También podemos obtener una mejor comprensión de la base genética del comportamiento, la fisiología y la adaptación de los abejorros a las condiciones ambientales cambiantes».

Una vez que se identifiquen los genes más exitosos para un tipo particular de condición local, los investigadores podrán impulsar a una población en la dirección correcta cuando se trata de restaurar el abejorro parcheado oxidado en un área a través de programas de reproducción en cautiverio.

La investigación fue publicada en la revista G3: Genes | Genomas | Genética y el genoma está disponible en el sitio web del Centro Nacional de Información Biotecnológica https://www.ncbi.nlm.nih.gov/assembly/GCF_024516045.1/ .