Molecular Assessment of Genes Linked to Immune Response Traits of Honey Bees in Conventional and Organically Managed Apiaries

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Évaluation moléculaire des gènes liés aux traits de réponse immunitaire des abeilles mellifères dans les ruchers conventionnels et à gestion biologique
Titre anglais
Molecular Assessment of Genes Linked to Immune Response Traits of Honey Bees in Conventional and Organically Managed Apiaries
Auteur(s)
  • SIEBERT Shalom C.
  • KANGA Lambert H. B.
  • BASHA Sheikh M.
  • LEGASPI Jesusa C.
Editeur(s)
Autre(s)
Id
L2YJN4AU
Version
2196
Date ajout
28 octobre 2020 12:35
Date modification
28 octobre 2020 12:35
Résumé français
Les abeilles mellifères ont une grande importance économique, non seulement pour la production de miel, mais aussi pour la pollinisation des cultures. Cependant, les populations d'abeilles mellifères continuent de décliner principalement en raison de l'exposition aux pesticides, aux agents pathogènes et aux pratiques apicoles. Dans cette étude, la protéine soluble totale a été mesurée, l'ARN total a été extrait et les ADNc de premier brin ont été générés. La PCR quantitative a été utilisée pour évaluer l'expression relative (abondance des transcriptions) des gènes liés à la fonction immunitaire chez les abeilles mellifères prélevées dans des ruches gérées de manière biologique et conventionnelle. Les abeilles à miel collectées dans des ruches gérées de manière conventionnelle avec des niveaux d'infestation de 0% par le varroa ont montré une expression régulée à la hausse du gène de la prophénoloxydase (défense cellulaire). De même, les abeilles mellifères prélevées dans des ruches gérées de manière biologique avaient des niveaux accrus du gène de la vitellogénine (fonction immunitaire et longévité). L'expression génique du malvolio (réactivité au saccharose) était la plus élevée dans les ruches gérées organiquement avec 0% d'infestations d'acariens Varroa. Les jeunes abeilles adultes collectées dans des ruches gérées de manière biologique avec des niveaux d'infestation d'acariens Varroa de 5% avaient des expressions régulées à la hausse du gène spaetzle, alors que les abeilles de ruches infestées de manière similaire et gérées de manière conventionnelle ne le faisaient pas, ce qui suggère que les abeilles mellifères issues de ruches gérées de manière biologique pourraient développer une réponse immunitaire. Chez les jeunes abeilles adultes prélevées uniquement dans des ruches gérées de manière biologique, l'expression du gène de l'immunodéficience (défense antimicrobienne) a été régulée à la hausse. L'expression relative des gènes pour la superoxyde dismutase 1 a augmenté chez les jeunes abeilles adultes prélevées dans les ruches avec des niveaux d'infestation de varroa de 5% comme prévu. Cependant, pour la superoxyde dismutase 2, il y avait un niveau élevé d'expression génique chez les abeilles adultes à la fois des ruches gérées de manière conventionnelle avec 0% d'infestation par le varroa et des ruches gérées de manière biologique avec 5% d'infestations par le varroa. Le gène CYP9Q3 (détoxication des pesticides) qui métabolise le coumaphos et le fluvalinate a été régulé à la hausse chez les abeilles adultes prélevées sur des abeilles gérées de manière biologique. Dans l'ensemble, ces résultats fournissent des informations utiles sur la réponse génétique des abeilles mellifères à certains facteurs de stress environnementaux et pourraient être un élément important des meilleures pratiques apicoles qui visent à améliorer la santé des abeilles mellifères.
Résumé anglais
Honey bees are of great economic importance, not only for honey production but also for crop pollination. However, honey bee populations continue to decline mainly due to exposure to pesticides, pathogens and beekeeping practices. In this study, total soluble protein was measured, total RNA was extracted and first-strand cDNAs were generated. Quantitative PCR was used to assess the relative expression (transcript abundances) of immune function-related genes in honey bees collected from organically and conventionally managed hives. Honey bees collected from conventionally managed hives with 0% Varroa mite infestation levels displayed an upregulated expression of the prophenoloxidase gene (cellular defense). Similarly, honey bees collected from organically managed hives had increased levels of the vitellogenin gene (immune function and longevity). The gene expression for malvolio (sucrose responsiveness) was highest in organically managed hives with 0% Varroa mite infestations. Young adult bees collected from organically managed hives with 5% Varroa mite infestation levels had upregulated expressions of the gene spaetzle, whereas bees from similarly infested, conventionally managed hives did not, suggesting that honey bees from organically managed hives could mount an immune response. In young adult bees collected from organically managed hives only, the expression of the immune deficiency gene (antimicrobial defense) was upregulated. The relative gene expression for superoxide dismutase 1 increased in young adult bees collected from hives with 5% Varroa mite infestation levels as expected. However, for superoxide dismutase 2, there was a high level of gene expression in adult bees from both conventionally managed hives with 0% Varroa mite infestation levels and organically managed hives with 5% Varroa mite infestations. The gene CYP9Q3 (pesticide detoxification) that metabolizes coumaphos and fluvalinate was upregulated in adult bees collected from organically managed bees. Overall, these findings provide useful insights into the genetic response of honey bees to some environmental stressors and could be an important component of best beekeeping practices that intend to enhance honey bee health.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Modalité bio
  • FREDO santé animale
  • abeille
  • apiculture
  • miel
WEB tags
Titre de la publication
Insects
Volume
11
Pages
637
Date caractères
2020-09-17
Date publication
17 septembre 2020
Doi
10.3390/insects11090637 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
2075-4450 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.