DNA研究发现蜜蜂的遗传多样性较低

美国农业在很大程度上要归功于蜜蜂(ApismelliferaL.)，因为它在国家食品供应中扮演着至关重要的传粉者角色。美国的一些食品工业完全依赖蜜蜂，据估计，蜜蜂授粉作用的经济价值每年超过170亿美元。

考虑到这一事实，美国农业部农业研究局的研究人员最近研究了美国蜜蜂的遗传多样性，以确保这种重要的传粉昆虫具有足够的多样性来克服寄生虫、疾病、营养不良和气候等越来越多的压力因素改变。

他们的发现令人担忧：美国蜜蜂种群的遗传多样性较低，这可能对该国未来的作物授粉和养蜂业的可持续性产生负面影响。

最近在遗传学前沿中强调的这项研究是通过使用两种线粒体DNA(mtDNA)标记(特别是来自母亲的DNA)通过分子方法分析美国蜜蜂种群的遗传多样性来完成的。研究人员研究了来自美国45个州、哥伦比亚特区(DC)和两个美国领土(关岛和波多黎各)的业余爱好者和商业养蜂人的大约1,063只蜜蜂。

数据显示，国家管理的蜜蜂种群高度依赖单一的蜜蜂进化谱系。事实上，94%的美国蜜蜂属于北地中海C系。数据反映，遗传多样性的其余部分属于西地中海M谱系(3%)和非洲A谱系(3%)。

ARS研究昆虫学家MohamedAlburaki说：“重要的是，我们对蜜蜂的遗传多样性有一个现实而准确的估计，因为这表明昆虫对疾病做出反应、适应环境和生产力的能力。”

“如果没有这种传粉昆虫，我们将目睹杏仁、苹果、甜瓜、蔓越莓、南瓜、西兰花以及我们习惯购买的许多其他水果和蔬菜等农产品的数量和质量急剧下降。我们可以不要等到多米诺骨牌效应慢慢发生并影响我们的食物供应。”

遗传多样性的缺乏使美国蜜蜂在现在比平时更潮湿或更干燥的气候变化中生存变得脆弱。还有人担心，蜜蜂无法抵抗疾病或寄生虫感染可能会对养蜂业的可持续性产生负面影响。

美国蜜蜂免疫力减弱的挑战已经成为养蜂人和养蜂人的经济负担。过去，美国养蜂人遭受的蜜蜂群体损失较少，并且每年接受一次瓦螨(一种凶猛的蜜蜂寄生虫)治疗。2023年，蜂群损失和冬季死亡率将达到高峰，瓦螨每年需要多次处理才能控制住它。

“作为一名蜜蜂研究人员，最让我担心的是，我们77%的蜜蜂种群仅由两种单倍型或母体DNA代表，而旧世界或蜜蜂进化的故乡，”Alburaki说。

“这些单倍型中的许多已经在它们的故乡进化了数百万年，并且已经形成了惊人的适应特征，我们应该考虑在为时已晚之前将其纳入我们的美国蜜蜂种群。”

这些复杂的因素促使Alburaki和他的ARS研究团队开发出一种对整个国家都可持续的解决方案。该研究小组目前正在评估先前分析过的种群的父本多样性，以全面准确地了解美国蜜蜂种群的整体遗传多样性。研究人员还对使用来自不同遗传背景的蜜蜂蜂王进行多样化繁殖站的可能性感兴趣。

Alburaki的研究还确定并命名了三个进化谱系中的14个新单倍型。这些单倍型以前从未被报道过，可以为美国蜜蜂自1600年代传入北美以来的进化提供新的见解。希望研究人员可以利用这些信息来定位和增加这些罕见和新颖的美国单倍型的数量，这可以加快在国家蜜蜂种群中实现更健康的多样性的过程。