DOI: 10.32900/2312-8402-2024-132-111-123
Ключові слова: медоносна бджола, таксономія, морфо метричні, молекулярно-генетичні методи дослідження
Висвітлено хронологію здобутків наукових досліджень в процесі визначення біологічної номенклатури і класифікації медоносних бджіл та впровадження отриманих результатів для використання у практиці ведення галузі бджільництва щодо селекції та збереження аборигенних порід (рас) бджіл у сучасних умовах довкілля. Зроблено спробу зосередити дане дослідження в полі аналізу хронології методів, що застосовувались в історичному аспекті визначення таксономії комах, зокрема бджіл. Разом з цим відображено проблеми і перспективи наукових досліджень в сучасних економічних та природно-кліматичних умовах розвитку галузі. Показано, що для ідентифікації порід бджіл спочатку у всьому світі використовували лише морфометрію. Однак морфометричні ознаки не завжди інформативні при ідентифікації підвидів, оскільки під впливом умов довкілля схильні до мінливості. Надалі набули розвитку біохімічні методи ідентифікації підвидів бджіл на основі поліморфізму алозимних локусів. Відображено, що одночасно розроблялися методи ідентифікації підвидів бджіл на основі поліморфізму локусів мітохондріальної ДНК (мтДНК). Цей поліморфізм успішно застосовувався у філогенетичних та філогеографічних дослідженнях медоносної бджоли. Недоліком маркерів мтДНК є виключно материнський тип успадкування. У той самий час розвивалися методи ідентифікації підвидів бджіл з урахуванням поліморфізму локусів ядерної ДНК (яДНК). Останнім часом набули розвитку методи ідентифікації підвидів бджіл на основі аналізу SNP. Дані маркери набули широкого поширення у популяційних, еволюційних та філогенетичних дослідженнях бджіл завдяки розвитку методів секвенування наступного покоління NGS (Next Generation Sequencing) Illumina. SNP-маркери характеризуються високою роздільною здатністю в силу їхньої кількості та стабільної успадкованості у ряді поколінь, які можуть бути успішно використані в генетичному картуванні, популяційних та еволюційних дослідженнях, селекції ліній за господарсько–корисними ознаками та стійкістю до захворювань, ідентифікації таксономічної приналежності сімей бджіл.
Бібліографічний список
Alburaki, M., Bertrand, B., Legout, H., Moulin, S., Alburaki, A., Sheppard, W. S. and Garnery, L. (2013). A fifth major genetic group among honeybees revealed in Syria‘, BMC Genetics, 14. doi: 10.1186/1471-2156-14-117.
Babu K. N., Sheeja Th. E., Minoo D., Rajesh M. K., Samsudeen K, Suraby E.J., Payatatti I., Kumar V. (2020). Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) and Derived Techniques Molecular Plant Taxonomy. Methods and Protocols DOI: 10.1007/978-1-0716-0997-2_13
Bouga M, Alaux C, Bienkowska M, Bü chler R, Carreck NL, Cauia E, Chlebo R, Dahle B, Dall’Olio R, De la Rú a P, Gregorc A, Ivanova E, Kence A, Kence M, Kezic N, Kiprijanovska H, Kozmus P, Kryger P, Le Conte Y, Lodesani M, Murilhas AM, Siceanu A, Soland G, Uzunov G& Wilde J. (2011). A review of methods for discrimination of honey bee populations as applied to European beekeeping. J. Apicult. Res. 50(1): 51–84. https://doi.org/10.3896/IBRA.1.50.1.06).
Brodschneider, R., Gray, A., Van der Zee, R, Adjlane, N., Brusbardis, V., Charrière, J.D., Chlebo R.,Coffey, M.F., Crailsheim, K., Dahle, B., anihlík, J., Danneels, E., De Graaf, D.C., Draži M.M., Fedoriak, M., Forsythe, I., Golubovski, M., Gregorc, A., Grzda, U., Hubbuck, I., Tunca, R.., Kauko, L., Kilpinen, O., Kretavicius, J., Kristiansen, P., Martikkala, M., Martín-Hernández, R., Mutinelli, F., Peterson, M., Otten, C., Ozkirim, A., Raudmets, A., Simon-Delso, N., Soroker, V., Topolska, G., Vallon, J., Vejsnæs, F., and Woehl, S. (2016). Preliminary anlysis of loss rates of honey bee colonies during winter 2015/16 from the COLOSS survey, J. Apicult. Res. vol. 55, no. 5, pp. 375–8. doi: 10.1080/00218839.2016.1260240
Chen C., Liu Z., Pan Q., Chen X., Wang H., Guo H. (2016). Genomic analyses reveal demographic history and temperate adaptation of the newly discovered honey bee subspecies Apis mellifera sinisxinyuan n. ssp. // Molecular Biology and Evolution.. 33: 1337-1348. doi: 10.1093/molbev/msw017
Cherevatov O.V., Panchuk I.I., Kerek S.S., Volkov R.A. (2019). Molekulyarne rIznomanIttya speysernoYi dIlyanki SOI-COII mItohondrialnogo genomu ta pohodzhennya karpatskoYi bdzholi / O.V.Cherevatov, I.I.Panchuk, S.S.Kerek, R.A. Volkov // TsitologIya ta genetika., T. 53. № 4. – S.13–19
Cherevatov V.F., Babenko V.V., Galatyuk O.E., Yarovets V.I. (2023). Klasichna morfologIya kril bdzholi medonosnoYi (Apis mellifera L.) z vikoristannyam protokolu DAWINO / V.F.Cherevatov, V.V.Babenko, O.E.Galatyuk, V.I. Yarovets // BIologIchnI sistemi. T. 15. Vip. 2. 179–187
Cherkasova A. Y. Davidenko Y. K. Huba P. A. (1991). Slovar-spravochnyk po pchelovodstvu. K. 416 s.
Crozier RH, Crozier YC. (1992). The cytochrome b and ATPase genes of honeybee mitochondrial DNA. Mol Biol Evol. May; 9 (3):474-482. doi: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040729.
Diniz-Filho H.R, Radloff S, Fuchs S. (2000). Spatial analysis of morphometrical variation in African honeybees (Apis mellifera L.) on a continental scale. Apidologie. 31(2): 191–204.
Engel, M.S. (1999). The taxonomy of recent and fossil honeybees (Hymenoptera: Apidae; Apis). Journal of Hymenoptera Research 8(2): 165–196. BHL
Franck, P., Garnery, L., Solignac, M. and Cornuet, J. (2000). Molecular confirmation of a fourth lineage in honeybees from the Near East‘, Apidologie, 31,: 167–180. doi:10.1051/apido:2000114.
Franck P, Garnery L, Loiseau A, Oldroyd BP, Hepburn HR, Solignac M, Cornuet JM, (2001). Genetic diversity of the honeybee in Africa: microsatellite and mitochondrial data, Heredity, 86, 420-30.
Garnery L., Solignac M., Selebrano G., Cornuet J., (1993). A simple test using restricted PCR-amplified mitochondrial-DNA to study the genetic-structure of Apis mellifera L. Experientia 49(11): 1016–1021. doi.org/10.1007/BF02125651
Hall A., Slack T., Smith G., Whitson D. (1991). Sport in Canadian Society. Toronto: McClelland & Stewart,. Pp. 281.
Huzenko E. V., Tsar A. Y., Lemesh V. A. (2022). Metody identyfikatsii taksonomichnoi prynalezhnosti medonosnykh bdzhil Apis Mellifera. Molekuliarna i prykladna henetyka. Tom 32, doi.org/10.47612/1999-9127-2022-32-107-120
Ilyasov R.A., Poskryakov A.V., Nikolenko A.G. (2016). Organizatsiya genoma medonosnoy pchelyi. Biomika, Tom 8, 2, 97–99
Ilyasov R.A., Dar S.A., Dukku U.H.3, Kandemir I., Li M.L., Ozkan Kosa A., Nikolenko A.G., Kvon H.V. (2019). Obzor sovremennoy taksonomii evropeyskiy pchel roda Apis. Biomika, Tom 11 # 2, S. 212-241
Kandemir, Özkan A., Fuchs S. (2011). Reevaluation of honey bee (Apis mellifera) microtaxonomy: a geometric morphometric approach. Apidologie. 42: 618-627. doi: 10.1007/s13592-011-0063-3
Kotthoff U., Wappler T., Engel M.l S. (2013). Greater past disparity and diversity hints at ancient migrations of European honey bee lineages into Africa and Asia // Journal of Biogeography. V. 40 P. 1832–1838. doi: 10.1111/jbi.12151.
Linnaeus, C. 1758. Systema Naturae per regna tria naturae, secundum classes, ordines, genera, species, cum characteribus, differentiis, synonymis, locis. Editio Decima, Reformata. Tomus I. Holmiæ (Stockholm): impensis direct. Laurentii Salvii. 824 pp. DOI: 10.5962/bhl.title.542 BHL Reference page. [first availability, see p. 576]
Maa T.C. (1953). An enquiry into the systematics of the tribus Apidini or honey bees (Hymenoptera). Treubia. 21: 525-640.
Magnus R. M., Amber D. T., Szalansky A. L. (2014). Mitochondrial DNA diversity of Honey Bees (Apis mellifera) from unmanaged colonies and Swarms in the Unated States. R.M. Magnus,. Biochem. Genetic V. 52. 245 – 257.
2Meixner M. D, Pinto M. A., Bouga M., Kryger P., Ivanova E., Fuchs S. (2013). Standard methods for characterising subspecies and ecotypes of Apis mellifera. Journal of Apicultural Research 52(4): DOI 10.3896/IBRA.1.52.4.05
Michener, C. D. (2000). The Bees of the World. 2715 North Charles Street Baltimore, Maryland 21218-4363: The John Hopkins University Press. Available at: www.press.jhu.edu.
Metlitska O.I. PolIschuk V.P., Taran S.I. (2010). Zastovuvannya metodIv morfometrIYi ta molekulyarno-genetichnoYi otsInki pri viznachennI chistoporodnostI ukraYinskih bdzhIl / BIlologIya tvarin (naukovo-teoretichniy zhurnal): zb. nauk. pr. LvIv: IBT NAAN UkraYini, 12, №1. P. 254-259.
Metlitska O. I., Kopilova K. V., (2012). PolImorfIzm mItohondrialnoYi DNK dlya otsInki genetichnoYi strukturi I pIdvidovoYi klasifIkatsIYi ukraYinskih bdzhIl Visnik PoltavskoYi derzhavnoYi agrarnoYi akademIYi. № 2 113-117
Metlytska, O. I., Kopylov K. V., Berezovskyi O. V. (2016). Suchasni molekuliarno-henetychni pidkhody dlia pidvyshchennia efektyvnosti selektsiinoho protsesu v tvarynnytstvi Ukrainy. Rozvedennia i henetyka tvaryn. Vyp. 51. S. 193-200. – Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/rgt_2016_51_28
Pinto M A., Muñoz I., Chávez-Galarza J., Pinto M A. (2012). The Atlantic side of the Iberian peninsula: a hot-spot of novel African honey bee maternal diversity. Apidologie 43: 663-673. doi.org/10.1007/s13592-012-0141-1
Ruttner F. (1973). Zuchttechnik und Zuchtauslese bei der Biene: Anleitungen zur Aufzucht von Königinnen und zur Kör- und Belegstellenpraxis. Ehrenwirth Verlag; 138 p.
Ruttner F. (1988).Biogeography and taxonomy of honeybees. Springer: Berlin/Heidelberg, Germany; 284 p.
Shaibi T., Lattorff H., Moritz R. (2008). A microsatellite DNA toolkit for studying population structure in Apis mellifera. Mol. Ecol. Resour. V. 8, № 5. P. 1034 – 1036.
Sheppard W. S., Meixner M. D. Apis mellifera pomonella, a new honey bee subspecies from Central Asia Apidologie 34 (2003) 367-375 DOI: 10.1051/apido:2003037
Smith D.R, Glenn T.C. (1995) Allozyme polymorphisms in Spanish honeybees (Apis mellifera iberica). Journal of Heredity. 86(1):12-16
Tofilski A. (2008) Using geometric morphometrics and standard morphometry to discriminate three honeybee subspecies. Apidologie.; 39: 558–563. http://10.1051/apido:2008037).
Van der Zee, R., Pisa L., Andonov, S., Brodschneider, R., Charrière, J.D., Chlebo, R., Coffey, M.F., Crailsheim, K., Dahle, B., Gajda, A., Gray, A., Drazic, M.M., Higes, M., Kauko, L., Kence, A., Kence, M., Kezic, N., Kiprijanovska, H., Kralj, J., Kristiansen, P., Hernandez, R.M., Mutinelli, F., Nguyen, B.K., Otten, C., Özkrm, A., Perna, S.F., Peterson, M., Ramsay, G., Santrac, V., Soroker, V.,Topolska, G., Uzunov, A., Vejsnæs, F., Wei, S., Wilkins, S. (2009). Managed honey bee colony losses in Canada, China, Europe, Israel and Turkey, for the winters of 2008–9 and 2009–10, J. Apicult. Res., vol. 51, no. 1, pp. 100–14. doi:10.3896/IBRA.1.51.1.12.
Wallberg, A., Han, F., Wellhagen, G., Dahle, B.,( 2014). A worldwide survey of genome sequence variation provides insight into the evolutionary history of the honeybee Apis mellifera, Nat. Genet., , vol. 46, pp. 1081–8. doi: 10.138/ng.3077.
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., and Tsutsui, N.D., (2006). Thrice out of Africa: ancient and recent expansions of the honey bee, Apis mellifera, Science, , vol. 314, pp. 642–5. doi: 10.1126/science.1132772.
Yarovets V.I.,Babenko V.V., Galatyuk O.E. (2022). MorfometrIya kril bdzhIl za vIsmoma oznakami (Indeksami): CI, DBI, DISC.SH., PCI, RI, CI.2, CI.2.1, CI.3 doi.org/10.46913/beekeepingjournal..8.10 65-71.
Vinutha R Bhatta, Naresh Kumar A. (2022). Morphometric Characters of Apis cerana indica Worker Bees under Urban, Rural and Wild Habitats. Applied Ecology and Environmental Sciences. 2022; 10(10): 614-621. doi.org/10.12691/aees-10-10-3).
Zlotin O. Z. (1988). Sviiski komakhy [Relative insects]. K.: Radianska shkola (in Ukrainian)