FÖREDRAGEN PÅ SICAMMKONFERENSEN
- ETT AXPLOCK
Föredragen på SICAMM-konferensen på Kroppefjäll var av hög klass. Några av Europas främsta biforskare ställde sig till förfogande och gjorde denna konferens till den viktigaste avelskonferensen i Sverige på många år. Här följer ett litet axplock, ganska slumpmässigt valt, ur konferensrapporten, vilken kan beställas hos undertecknad genom att sätta in 50 kr på projektets postgiro 625 71 44-3. Rapporten är på engelska och är en "draft" dvs anteckningar gjorda under konferensen. En "summary" kommer i början av 2001 och innehåller föreläsarnas egna sammanfattningar.
Hela Bo Vest Pedersens föredrag är publicerat i detta nummer och återfinns därför inte i denna artikel.
Prof Z Glinski, Polen: Kalkyngelkontroll
Det är många faktorer som påverkar bins naturliga barriärer mot sjukdom, s k invasionsfaktorer; t ex kemikalier, klimatförändringar, svält, tungmetaller och inavel.
Överlevnaden hos ett infekterat samhälle beror på flera faktorer:
Faktorer som kan öka ett bisamhälles överlevnadsmöjligheter:
Drottninggelé (royal jelly) har visat sig innehålla ett ämne som kallas royalicin, ett protein som i låg koncentration visat sig ha effekt mot Staphylococcus aureus.
Prof Janez Poklukar, Slovenien: Varroaresistens
Slovenien är krainerbiets ursprungsland. Av politiska skäl har mycket liten import av bin skett till området. Biodlarna i Slovenien har därför i regel ursprungliga, rena krainerbin i sina bigårdar. Slovenien söker inträde i EU och om detta genomförs kan förhållandena påtagligt förändras. I experimentsyfte har redan Buckfastbin importerats till landet.
Då förhållandena är mycket gynnsamma för biodling kan utländska biodlare förväntas komma med bisamhällen till området. Ännu har sjukdomar bland bina inte varit något problem men fri import och export kan förändra situationen om det kommer till en EU-anslutning.
Varroa har funnits i 20 år och 1998 fann man i samhällen som importerats från Italien resistens mot de kemikalier som används.
Binas städvillighet är viktig för att hålla nere varroainfektionen. Man har funnit miljöfaktorer som påverkar varroaresistensen. I ett experiment har man följt 600 drottningar och försökt utröna vilken betydelse drottningodlaren har, bistammen och biodlaren själv för att motstå varroainfektion.
Dipl Biol Kirsten Köppler: Jämförelse mellan olika birasers födokällor
Kirsten Köppler jämförde hur fyra olika raser utnyttjade floran i omgivningen. De fyra raserna var Mellifera (Norge), Ligustica (Italien), Carnica (Österrike), Capensis (Sydafrika). Pollen samlades in i pollenfällor under 10 dagar. 150 olika slags pollen var funna och det vanligaste pollenslaget var Facelia.
Det visade sig att melliferabina samlade pollen från ett större antal växtarter än övriga raser. De samlade pollen även från växtarter som var mindre frekvent förekommande. Omkring 60 % av de utnyttjade växternas pollen fanns hos alla biraserna.
Slutsatsen blir, att i områden med liten biodiversitet hos floran utnyttjas denna av vilken biras som helst, men botaniskt rika områden pollineras i större utsträckning om den närvarande birasen är mellifera.
Dr Josef Stark: Apis m mellifera som ett komplement till andra pollinatörer i Skandinavien
I Skandinavien och Tyskland har nyligen en diskussion startat, som menar, att honungsbin förstör den naturliga miljön för andra pollinatörer. Ännu har inga artiklar som stöder denna hypotes publicerats. Den har dock dragit till sig intresse och ekonomiska bidrag. Honungsbiet har samexisterat med andra pollinatörer som getingar, humlor och fjärilar i miljoner år. Biodling i kupor har endast pågått i 3 000 år.
Det första steget för att undersöka denna hypotes blir naturligtvis att finna ett bifritt område, introducera honungsbin och senare föra bort bisamhällena. Därigenom får man jämförbara resultat från samma biotop.
Tre sådana områden hittades i norra Sverige. En Master-student fick i uppdrag att genomföra fältarbetet, kartera och registrera både pollinatörer och områdets floraresurser.
Den vanligast förekommande blommande växten under registreringstiden var lingon. Den huvudsakliga orsaken att välja den aktuella tiden för forskningen var, att det då förekom som mest arbetsbin. De förekommande pollinatörerna, förutom honungsbin, var humlor, solitärbin och tre grupper av fjärilar.
Område A bestod av mest tallskog och var beläget på sydvästsidan av en kulle, medan områdena B och C var belägna på nordsluttningar. De senare visade sig vara svårare att registrera på grund av väderförhållandena.
En tydlig korrelation befanns råda mellan alla arterna och det övervakade området. Intressant var att notera, att olika insektsarter når sitt maximala antal vid olika tidpunkter på dagen. Till exempel humlornas besök i lingonblommor görs främst på morgonen och förmiddagen, medan en del fjärilar gör sina blombesök oberoende av ljusförhållande och tid på dagen.
Resultaten tyder på att olika pollinatörer i verkligheten stimulerar varandra och därmed ökar nektarproduktionen i området. Honungsbiet, trots att det är introducerat av människan i detta område, befanns samarbeta och leva i symbios med områdets naturligt förekommande pollinatörer.
Dr Kerstin Ebbersten: Inavel och varroa
För att finna s k varroatoleranta bin måste vi bedriva biavel på isolerade platser och erfarenhetsmässigt försöka identifiera samhällen som fungerar med kvalstrer. För att lyckas med detta är det av yttersta vikt att bevara den genetiska variationen och undvika inavel.
Lösningen på varroaproblemet är komplex; svaret finns förmodligen i ett antal svar.
Ingvar Pettersson/Per Thunman: Ny biometrisk metod
Finns beskriven i Bitidningen nr 11
Dr Dorian Pritchard, Storbritannien: Biavel i liten skala
"Du behöver inte veta någonting om genetik för att odla bin".
Pritchard anser att cubitalindex och liknande karaktärer inte är viktiga. " Välj det samhälle som har den lägsta svärmningstendensen, den högsta honungsskörden och den största äggproduktionen.
Avelsmetod:
Pritchard har själv noterat det som Kirsten Köppler kommit fram till, att melliferabiet bär hem pollen av mycket större variation än t ex krainerbiet.
Dr Ole Hertz, Bornholm: Etablering av Läsöbin på Grönland
Ole driver ett projekt för att ge kompletterande inkomst för fårbönder på Grönland och samtidigt skapa ett reservat för Läsöbiet. Ett försök att etablera biodling gjordes på 1950-talet, vilket dock miss-lyckades. Sommaren är ofta sval och regnig men floran bjuder på stor rikedom av nektarproducerande växter. Vissa år kan skörden bli betydande och honungspriset är avundsvärt. På Köpenhamns flygplats kan man köpa Grönländsk honung för 1600 kr per kilo. Föredraget illustrerades av svindlande vackra bilder.
Prof Kaspar Bienefeld, Tyskland: Avtäckning av infekterade yngelceller
Avtäckning av infekterade celler och borttagande av yngel blir förmodligen en viktig faktor för att utveckla resistens mot varroa.
Binas städbeteende är en kombination av genetiskt betingad och påverkan av miljöfaktorer. Binas stora genetiska variation beror på att drottningen paras med många drönare, vilket innebär problem vid selektion.
1500 arbetsbin har märkts och följts genom infraröd filmning. Man har konstaterat, att vissa individer är effektiva att angripa varroan medan andra är passiva. Aktiva bin har skiljts ut för att fås att lägga obefruktade ägg. Från dessa ägg föds drönare vars sperma används vid insemination.
Resultaten från övervakningen visar på tydliga skillnader mellan olika raser. I projektet användes 3 samhällen med mellifera, 5 lantras och 14 krainer. Melliferasamhällena hade 5,6 % av arbetsbina involverade i avtäcknings-aktiviteter, 12,5 % av lantrasbina och 19,5 % av krainerbina.
Selektion baserad på individuellt beteende hos specialister kan vara ett effektivt sätt till genetiska framsteg i denna egenskap.
Översättning och ansvarig för ev översättningsgrodor: Ingvar Arvidsson
HUR MÅNGA GENETISKT OLIKA STAMMAR BESTÅR DET BRUNA BIET, Apis mellifera mellifera EGENTLIGEN AV?
Bo Vest PedersenDet har genom tiden gjorts en rad undersökningar av DNA hos honungsbin. Utom studier av släktskap mellan de 6 kända arterna baserade på DNA-sekvenser i den mitrokondriella genen CO-II har det också genomförts en rad undersökningar av kärn-DNA såväl som mitokondriellt DNA speciellt hos våra honungsbin (västligt honungsbi) Apis mellifera. Undersökningar som på flera områden har bekräftat att A. mellifera består av en rad ursprungligen geografiskt åtskilda underarter.
Mellifera och cerana besläktade
Ser vi på utbredningen av honungsbin, är det så, att det finns 5 arter i den södra och sydöstra delen av Asien. Vestligt honungsbi, Apis mellifera hade ursprungligen sin utbredning i det mesta av Afrika, Mindre Asien och Europa med undantag av de nordligaste områdena. Dess närmaste släkting är det indiska biet Apis cerana. En mängd karaktärer i djurens yttre såväl som i dess biologi och beteende förutom DNA visar, att de två arterna är nära besläktade. De två arterna är geografiskat åtskilda genom ökenområdena i Afghanistan, Irak och Iran. Denna åtskillnad har sannolikt lett till att evolutionen haft tid till att utveckla de två arterna, som båda karaktäriseras av att kunna leva i tropiska, subtropiska och tempererade områden. Förhållanden som indikerar förbluffande förmåga till anpassning.
24 underarter av Apis mellifera
En mera detaljerad studie av det västliga honungsbiet, Apis mellifera och dess ursprungliga utbredning visar, att det varierar från område till område. Man har därför genom att analysera såväl binas morfologi som beteende visat, att de kan indelas i en rad underarter (raser). Fig. 1 är en översikt över utbredningen över 24 allmänt accepterade underarter. Utbredningen idag är annorlunda genom att biodlarna har blandat raserna – ett förhållande som gör att det mörka biet, Apis mellifera mellifera, som tidigare var den europeiska underart som hade den klart största utbredningen, nu endast återfinns i små populationer i Nord- och Västeuropa. I stället är det det italienska biet (Apis m. ligustica) och A.m. carnica som är spridda över Europa.
Bilden är ännu mera komplicerad genom att många av
underarterna med människans hjälp blivit spridda ut över världen till regioner, som ursprungligen inte hade honungsbin. Dvs idag finns honungsbiet (Apis mellifera) i Nord- och Sydamerika, Australien och Nya Zeeland. Dessutom har man importerat A. mellifera till flera områden i södra Asien – områden som annars hade sina egna arter.
DNA-undersökningar av det mörka biet har visat, att det genetiskt varierar från område till område. Under senare år har det undersökts mörka bin från en mängd områden i England, Skottland, Irland, Frankrike, Danmark, Norge, Sverige och Finland. Förutom material av mörka bin har också flera andra europeiska underarter analyserats tillsammans med honungsbin från Afrika (Kap Verde, Gambia, Guinea Bissau och Tanzania). Undersökt är också ett material ryska bin från ett område nära Vladivostok, som omfattar några gråaktiga Apis mellifera-bin, som jag anser hör till underarten A.m. caucasica, förutom det indiska biet Apis cerana, som fanns vildlevande i området.
Hos samtliga bin blev DNA-sekvenser från mitokondriet omfattande ett område på de sista 1480 baserna i genen CO-I – den efterföljande tRNA
Fig. 3 visar som exempel de första 60 baserna i det analyserade stycket av CO-I hos ett mindre utval av de undersökta bina. Överst är Apis mellifera ligustica och dess DNA-sekvens avbildat. Därunder visas ett par underarter, som i de 60 baserna är identiska med A.m. ligustica, därefter en rad stammar av det mörka biet, A.m. mellifera, tre afrikanska stammar samt det indiska biet, Apis cerana. Det är tydligt, att det mörka biet förutom några gemensamma karaktäristiska baser också innehåller variation. Avvikande är de afrikanska bina och skild från alla är Apis cerana.
Fig. 4 är en översikt över observerade skillnader i CO-I hos de undersökta bina med undantag av det indiska biet, Apis cerana – detta har i det undersökta området 145 basskillnader i jämförelse med A.m. ligustica.
Det mörka biet har en stor variation
Översikten visar, att det är mycket små skillnader när man jämför underarterna ligustica, carnica, anatolica och caucasica. Det mörka biet däremot har en betydande variation. Det är möjligt att samla dem i några grupper. Identiska stammar baserade på jämförelser av de första 1480 baserna, dvs CO-I och tRNA
leu, är inramade. Det bör uppmärksammas att grupperna innehåller i flera fall bin från områden som ligger geografiskt långt från varandra. Flekkefjordbina (N) har samma DNA-sekvens som bin från Co-Kerry i den södra delen av Irland. Det finns en grupp av bin med identisk sekvens, som kommer från England, Sverige, Norge och Finland. Samtidigt finns det stammar som endast är kända från ett enda område: Colonsay (Skottland), Derbyshire (England) etc.Om man förutom CO-I och tRNA
leu undersöker det efterföljande området – nämligen den intergeniska regionen – visar det sig, att här finns ytterligare variation. Den intergeniska regionen är speciell genom att den är sammansatt av några karaktäristiska DNA-sekvenser: Man talar om en P- (54 baser), en Q1- (49 baser), en Q2- (79 baser) och en Q3-region (70 baser). På Fig 2 finns det till vänster en skiss över variationsmönstret i denna region. Typ I karaktäriseras av att bestå av Q1- Q2- Q3- (P sakans). Typ II består av P-Q1-Q2-Q3. Typ III består av P-Q1-Q2-Q3-Q1-Q2-Q3 (dvs Q-regionerna är dubblerade). Typ IV består av P-Q1-Q2-Q3-Q1-Q2-Q3-Q1-Q2-Q3 (dvs Q-regionerna är tredubblade). Typ I finns endast hos de s k mediterrana underarterna (ligustica, carnica, anatolica m fl) Typ II Är konstaterad bland några afrikanska stammar. Typ III och IV är konstaterade hos såväl afrikanska som vårt mörka bin. Apis cerana, det indiska biet avviker genom, att hela den intergeniska regionen, som på figuren är kallad PA har 89 baser. PA påminner i övrigt om tRNAleu-genen.Om variationen i den intergeniska regionen ingår i grupperingen, som är fallet i Fig.4 blir flera av grupperna uppdelade – dels på grund av skillnader i typ (dvs längden av den intergeniska regionen) och dels på grund av enstaka basskillnader i den intergeniska regionen. Bön21 (S) är för övrigt avvikande från samtliga genom att ha 15 extra baser i området mellan den sista Q
3 och CO-II.Cerana används som referens/outgrupp
På Fig. 5 visas ett fylogenetiskt träd baserat på den s k neighbour-joining metoden. En metod som grupperar efter grad av överensstämmelse. Vid konstruktionen av trädet har skillnaderna i genen CO-I viktats högre än skillnaderna i den intergeniska regionen. Det indiska biet Apis cerana har använts som outgroup. Som outgroup används en referens, som man på förhand vet släktskapsmässigt ligger utanför de undersökta grupperna. Samtidigt ska en outgroup vara besläktad med de grupper man undersöker. En outgroup har till uppgift att polarisera det rekonstruerade trädet.
Ser vi lite närmare på trädet upptäcker man, att Apis mellifera snabbt blir uppdelad i tre grenar: Mediterranean lineage, African lineage och Apis m. mellifera. Denna uppdelning, som är baserad på CO-I, stöds tydligt om man undersöker den intergeniska regionen. Här har den mediterrana linjen en uppsättning Q-regioner och alla saknar P-regionen. Den afrikanska linjen, som består av djur från såväl Väst- som Östafrika, har en P-region, som i all de undersökta stammarna är 13 baser längre än den man finner hos A.m. mellifera. Typerna II, III och IV är funna bland de afrikanska bina. Går man till det mörka biet, Apis m. mellifera, finner man en karaktäristisk P-region på 54 baser följd av Q-regioner. I det undersökta materialet har endast hittats typerna III och IV.
Bön21 från Dalsland helt unik
Variationen hos det mörka biet är överraskande stor, men det är möjligt att gruppera de olika grenarna på trädet. Grupp A består således av ett ensartat svenskt material från olika bisamhällen i Hammerdal, Jämtland, som avviker från övriga mörka bin med några karaktäristiska basskillnader. Grupp B innehåller en ensam stam från Olasbyn i Dalsland (S). Karaktäristisk är också C, Föllinge, Jämtland (S) och D, StvhUme (S), Læsø (DK) och Brest (F). Alla dessa grupper har en intergenregion, som tillhör typ III. Grupp G omfattar en rad besläktade stammar från England, Skottland och Irland. Två av stammarna (Colonsay och Derbyshire) har en typ IV intergenregion. Karaktäristisk är ännu mer grupp H med bin från Kasamoren vid Umeå (S), grupp I omfattar Flekkefjordbin (N) och en stam från södra Irland. Grupperna J och K består av ett mycket stort antal nära besläktade stammar, där skillnaderna uteslutande finns i intergenregionen. J omfattar en rad identiska stammar från Norge (Bryne) och från olika områden i Sverige. K innehåller en mängd svenska, några finska och två engelska stammar varav en grupp består av identiska stammar från England, Norge, Sverige och Finland. Två av de svenska stammarna, Enerup28 (Jämtland) och Sofiehem43 hör till typ IV. Det bör i övrikt observeras att Bön21 från Dalsland (S) är avvikande från alla genom att typ III intergenregionen har 15 extra baser efter Q
3 omedelbart före CO-II.Den variation man finner hos det mörka biet är anmärkningsvärd. Jämförelser inom den mediterrana linjen (ligustica---carnica etc) visar, att det här finns långt mindre variation än det finns inom det mörka biet, A. m. mellifera, vars variation kan jämföras med den som har konstaterats inom de afrikanska bina (materialet är ännu ej bestämt till underart).
Lång evolution kan avläsas i mtDNA
Den variation, som har konstaterats är så betydande, att det mörka biet måste ha varit uppdelat i en rad populationer, som har haft tid till att utveckla sin egen särart. Även om många bin har flyttats runt, ser det ändå ut som, att det ännu finns tydliga spår av en förmodad ursprunglig geografisk uppdelning i olika grupper av stammar
.Till slut vill jag tacka J Pichon (F), R D Borrill (UK), H S Burry (UK), A Abrahams (Skotl), M Mac Giolla Coda (Irl), K I Stangeland (N), I Arvidsson (S), K Drakenberg (S), I Pettersson (S), P Ruth (S), P Gravlund (DK), O Hertz (DK), C J Junge (DK), A S Jørgensen (DK), K Lassen (DK), F Rasmussen (DK), och V N Kuznetsov (Ryssl), som har försett mig med bin till DNA-undersökningarna.
Bo Vest Pedersen
Afdelningen for Evolutionsbiologi
Universitetsparken 15
DK-2100 KØBENHAVN Ø
Tel 0045 35 32 13 12
E-post:
BVPedersen@zi.ku.dkLitteratur:
Christensen, B, Pedersen, B V og Arctander, P 1993: Det genetiske alfabet i organismernes evolution. Naturens Verden: 400-408.
Cornuet, J M, Garnery, L and Solignac M 1991: Putative origin and function of the intergenic region between CO-I and CO-II of Apis mellifera L. Genetics 128: 393-403.
Crozier R H and Crozier Y C 1993: The mitrochondrial genome of the honeybee Apis mellifera: complete sequence and genome organisation. Genetics 133: 97-117.
Hepburn, H R, and Radloff, S E 1998: Honybees of Africa. 370 pp. Springer-Verlag. Berlkin, Heidelberg and New York
Pedersen, B V 1996: On the phylogenetic position of the Danish strain of the black honybee (the Læsø bee), Apis mellifera mellifera L. (Hymenoptera:Apidae) inferred from mitochondrial DNA sequences. Ent.scand. 27: 241-250
Pedersen, B V 1998: DNA-analyser av bin. NordBi-Aktuellt 2: 24 32
Ruttner, F 1988: Biogeography and taxonomy of honeybees. 284 pp. Springer-Verlag. Berlin and Heidelberg
Willis, L G, Winston, M L and Honda, B M 1992:Phylogenetic Relationships in the Honeybee (Genus Apis) as Determined by the Sequence of the Cytochrome Oxidase II Region of Mitochondrial DNA. Mol. Phylogenet. Evol.: 169-178