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Perspectiva de la industria

Subvención de sostenibilidad otorgada a Honey Bee Research

Perspectiva de la industria

Subvención de sostenibilidad otorgada a Honey Bee Research

Illumina tiene anunciado que el ganador de 2021 de su subvención de Gran Bien Agrícola es Dr. Bertram Brenig , profesor de biología molecular en la Universidad de Göttingen. Brenig está investigando la abeja occidental, un polinizador que enfrenta múltiples desafíos y declive de la población.

La Iniciativa del Bien Mayor Agrícola es un programa anual que apoya la investigación que tiene como objetivo aumentar la sostenibilidad, la productividad y la densidad nutricional de especies agrícolas y ganaderas de importancia agrícola

Redes tecnológicas
hable con Brenig e Illumina para obtener más información sobre cómo el estudio de las diferencias genéticas en las abejas melíferas mejorará los programas de reproducción y cómo Illumina apoyará esta investigación.

Kate Robinson KR: ¿Qué inspiró a Illumina a establecer la iniciativa Greater Good y cómo apoya el programa la investigación agrícola?

Illumina I
: La subvención de la iniciativa Agricultural Greater Good Initiative se lanzó en 2011 a partir de nuestro deseo de impulsar avances que pudieran aumentar la sostenibilidad y densidad nutricional de especies agrícolas y ganaderas de importancia agrícola.

Esta iniciativa reconoce la investigación pionera en la comunidad agrícola que refleja el mérito científico y la innovación y
aprovecha el poder de genómica hasta ayudar a aliviar el hambre, la desnutrición y la pobreza en el mundo .

KR: ¿De qué manera Illumina apoya los esfuerzos de investigación del ganador?

I:
Al seleccionar un ganador para esta subvención, damos prioridad a los proyectos que pueden mejorar la sostenibilidad en áreas importantes de la agricultura, particularmente aquellas que no cuentan con fondos y recursos públicos. Los ganadores del premio reciben 20 terabases TB de datos de secuenciación de Illumina NovaSeq en muestras de su elección para respaldar su proyecto.

KR: ¿Puede hablarnos sobre algunos de los ganadores anteriores y sus enfoques de investigación?

I :
algunos recientes ganadores incluir :

2020: Roland Schafleitner -
Red internacional de mejoramiento del frijol mungo

Cultivado predominantemente en Asia, el frijol mungo es un cultivo importante ya que tiene una buena tolerancia al estrés, pero los agricultores enfrentan el desafío de los bajos rendimientos y la susceptibilidad a las enfermedades. La subvención se otorgó para permitir la prueba de nuevos enfoques de mapeo para revelar la base genética de rasgos importantesen el frijol mungo; maximizar el uso de la información de secuenciación genética ayuda a comprender mejor la especie y acelera la reproducción de variedades mejoradas.

2019: Elena Ciani - Universidad de Bari, Italia y el Consorcio Internacional de Camel para la Mejora y la Conservación Genéticas ICC-GIC

La cría de camellos juega un papel fundamental en la agricultura en muchas partes del mundo. Debido a su adaptabilidad a una variedad de entornos, los camellos tienen numerosas funciones como animales polivalentes utilizados para la lana, la carne, la leche y el cuero, lo que los convierte en valiosos aliados.en el contexto actual del cambio climático y la desertificación. La subvención fue para permitir el primer estudio de diversidad de secuenciación del genoma completo para ayudar a los programas aplicados de cría de camélidos y conservación genética.

2017: G Craig Yencho y Bode Olukolu - Universidad Estatal de Carolina del Norte: secuenciación de la batata para mejorar la seguridad alimentaria

batata Ipomoea batatas es el séptimo cultivo alimenticio más importante a nivel mundial debido a su adaptabilidad a diferentes climas y es un cultivo básico biofortificado para combatir la deficiencia de vitamina A en el África subsahariana y el sudeste asiático.Sin embargo, la naturaleza altamente heterocigótica y hexaploide de su genoma y sus 96 cromosomas hacen que la herencia de rasgos de generación en generación sea compleja, desafiando los esfuerzos para utilizar técnicas de mejoramiento molecular para producir batatas más nutritivas y optimizar el cultivo según las necesidades regionales.La subvención fue para apoyar los esfuerzos de los investigadores en el desarrollo de a de novo ensamblaje del genoma completo y matriz SNP polimorfismo de un solo nucleótido que representa la diversidad global de la batata; el uso de un ensayo de este tipo en los programas de mejoramiento optimizaría el cultivo de acuerdo con las necesidades regionales, ayudando a desarrollar batatas más nutritivas y mejorando la seguridad alimentaria en las áreasdonde faltan los recursos nutricionales.

KR: Qué peligros enfrentan las abejas melíferas y qué impacto podría tener esto en la agricultura

Bertram Brenig BB:
Al igual que otras especies, las abejas melíferas se enfrentan a una serie de amenazas bióticas y abióticas que contribuyen a la disminución de las poblaciones, incluidos parásitos, patógenos, pérdida de hábitat, cambio climático, recursos alimentarios limitados, exposición a plaguicidas y una gestión apícola deficiente.Está claro que la interacción de varios de estos factores son la causa del problema que se viene observando desde hace muchos años en todo el mundo. Existe un acuerdo en que una mayor exposición a parásitos y patógenos es una parte esencial del problema que, en conjunto, conduce a un debilitamiento y una mayor vulnerabilidad.de las poblaciones y, en última instancia, a su colapso. Las abejas son hospedadores de diversos patógenos, como bacterias, virus y hongos. También se han identificado una variedad de parásitos que infestan a las abejas melíferas. Estos parásitos suelen ser huéspedes intermediarios de patógenos de las abejas melíferas y transmiten enfermedadesLa infestación de la abeja occidental con el ácaro Varroa destructor ha causado graves daños a las poblaciones.Los ácaros arroa dañan tanto a las abejas adultas como a la cría.Las abejas se debilitan por los ácaros que chupan la hemolinfa y los ácaros pueden transmitir enfermedades por ejemplo, el virus del ala deformada a las abejas.Si un virus y el ácaro aparecen en la colonia al mismo tiempo, sus efectos dañinos sobre las abejas se agravan.

Alrededor del 80% de los cultivos domésticos dependen de la polinización por las abejas melíferas y otros polinizadores. Sin este servicio de polinización no solo habría muchas menos frutas, sino también menos tipos y variedades diferentes de plantas. Esto se debe al hecho de que las plantaspueden reproducirse por autofertilización o reproducción asexual sin polen extraño, sin embargo, la descendencia será genéticamente idéntica. Para el desarrollo de nuevas variantes, son necesarios dos padres. La pérdida de polinizadores tendrá un impacto directo y dramático en los rendimientos agrícolas ydiversidad.

Noticias
El insecticida común es dañino para las abejas en cualquier cantidad



KR: ¿Puede explicar los métodos que planea utilizar para estudiar las vulnerabilidades de las abejas melíferas?

BB:
En nuestro proyecto queremos abordar esencialmente tres preguntas :

  1. ¿Cuáles son las diferencias genéticas moleculares entre las abejas melíferas occidentales susceptibles a Varroa en comparación con las orientales resistentes? abejas melíferas ?
  2. ¿El fenotipo relacionado con la salud comportamiento higiénico de Varroa en las abejas del este se debe a un control epigenético por metilación de citosina 5mC?
  3. ¿Existe una correlación entre la proporción de 5mC y 5-hidroximetilcitosina 5hmC al comparar las abejas melíferas occidentales susceptibles a Varroa con las resistentes orientales?


Para responder a estas preguntas, hemos recogido un total de 526 muestras de abejas melíferas, incluidas 228 muestras de la abeja melífera occidental y 106 muestras de la abeja melífera oriental junto con 32 reinas y 160 controles. Todas las abejas melíferas se seleccionaron en función de latipo e intensidad de acción con respecto a su comportamiento de higiene de Varroa. Con esto, tenemos una colección única de muestras extremadamente bien definidas. En el primer conjunto de experimentos, realizaremos una resecuenciación del genoma completo de todas las muestras y realizaremos una asociación amplia del genomaAdemás, esperamos que con estos datos podamos llenar algunos vacíos existentes en los genomas de ambas especies. Los datos también nos permitirán realizar algunos estudios filogenéticos a un nivel de alta resolución. En el segundo conjunto deexperimentos, nos centraremos en la epigenética del comportamiento higiénico de Varroa. Las abejas melíferas albergan un patrón de metilación completamente diferente en su genoma en comparación con los mamíferos, por ejemplo, y se ha demostrado que algunosEl comportamiento de las abejas melíferas está influenciado por una firma epigenética específica.Por lo tanto, determinaremos el patrón de metilación 5mC y 5hmC en todas las muestras y lo asociaremos con el tipo e intensidad del comportamiento higiénico de Varroa.

KR: ¿Cómo prevé que se utilice su investigación para reducir la disminución de la población de abejas melíferas?

BB:
Esperamos que con los datos y resultados generados dentro de este proyecto, se identifiquen nuevos mecanismos moleculares que controlen el comportamiento higiénico de Varroa. La identificación de nuevos mecanismos moleculares y las variantes genómicas causantes de las diferencias entre el comportamiento higiénico de Varroa de occidente yLas abejas melíferas orientales darán como resultado en última instancia un conjunto de marcadores de ADN que se pueden utilizar en programas de reproducción para seleccionar de manera eficiente abejas melíferas resistentes.

Illumina y Bertram Brenig estaban hablando con Kate Robinson, asistente editorial de Technology Networks

Conozca al autor
Kate Robinson
Asistente editorial
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