Naslov projekta: Analiza evolucijske zgodovine medonosne čebele za trajnostno izboljševanje populacij (BEEography)
Šifra/SICRIS: J4-60081
Obdobje: 1. 1. 2025 - 31. 12. 2027
Nosilec: dr. Jana Obšteter, Kmetijski inštitut Slovenije
Projektna skupina: Seznam raziskovalcev in tehničnega osebja
Sodelujoče organizacije: Univerza v Ljubljani - Biotehniška fakulteta, Prirodoslovni muzej Slovenije
Financer: ARIS
Ozadje raziskovalnega projekta
Čebele so globalno pomembne za zagotavljanje prehranske varnosti preko opraševanja in proizvodnje hrane. Slednje zahteva trajnostno upravljanje populacij za izboljšanje ekonomsko pomembnih lastnosti ter ključnih lastnosti za za preživetje populacij in vrste, kot so zdravje in odpornost. Učinkovito upravljanje današnjih in prihodnjih populacij zahteva poznavanje demografske in evolucijske zgodovine vrste, ki so oblikovale genetske vzorce, ki jih vidimo danes. Natančno poznavanje demografske zgodovine je tako ključno za razločevanje med selekcijo in demografijo ter posledično genetskega ozadja lastnosti, kot tudi načrtovanje in izboljšanje rejskih in ohranitvenih programov. Navkljub gospodarski pomembnosti medonosne čebele in predhodnih študijam, njihova demografska zgodovina zaradi raznovrstnosti vrste in pomanjkljive metodologije ostaja nerazrešena.
Cilji
Cilj tega projekta je razvoj dobro definiranega in s parametri opremljenega modela demografske zgodovine vrste Apis mellifera, ter uporaba rezultatov za izboljšanje upravljanja s trenutnimi in prihodnjimi populacijami. Projekt je inovativen z vidika nabora vzorcev kot tudi z vidika metodologije, saj bo temeljil na uporabi napredne analize genomskega rodoslovja, ki omogoča analizo evolucije posameznih genomskih segmentov. S projekt bomo tako izčrpno pogledali v evolucijsko in demografsko zgodovino medonosne čebele preko:
- analize genomskega rodoslovja,
- vključitve muzejskih vzorcev in
- vključitve paleogeografskih ter paleoklimatskih podatkov.
Projektne aktivnosti
DS1 priprava podatkov in identifikacija predniških alelov. Za analizo bomo zbrali javno dostopne podatke o zaporedjih celotnih genomov čebel ter sekvencirali dodatne muzejske vzorce.
DS2 analiza filogenetskih dreves in genomskega rodoslovja.
DS3 določitev prostorskega in časovnega izvora ter širjenje vrste Apis mellifera. Na podlagi pridobljenih dreves bomo identificirali pretekle demografske dogodke ter določili prostorski in časovni izvor ter širjenje vrste Apis mellifera ter teorijo podprli s paleoklimatskimi in paleogeografskimi podatki.
DS4 kvantitativna genetika. Uporabili bomo rekombinacijska drevesa in predniške alele za identifikacijo selekcije med podvrstami čebel, analizo evolucijo znanik vzročnih mutacij za ekonomsko pomembne lastnosti čebel, oceno učinkov haplotipov na izbran fenotip ter za razvoj simulatorja genoma čebel, ki bo izboljšal in-silico modeliranje rejskih in ohranitvenih programov
Rezultati
Rezultati našega projekta bodo prispevali k boljšemu razumevanju genetske variabilnosti obstoječih populacij čebel, evolucije čebel in parametrov današnjih populacij ter njihove prilagoditvene sposobnosti Prav tako bodo prispevali k izboljšanju prihodnjih populacij, ki se bodo soočale s hitrimi in obsežnimi spremembami v okolju.
Izboljšano razumevanje evolucije in demografije čebel bo:
- globalno izboljšalo upravljanje populacij čebel z identifikacijo specifičnih informacij o trenutnem genetskem stanju populacije čebel;
- izboljšalo obstoječe rejske programe in selekcijo preko natančnejših informacij o specifičnih mutacijah in evoluciji lastnosti;
- zagotovilo informacije potrebne za vzpostavitev novih rejskih programov čebel.