Der Agricultural Research Service (ARS) des USDA hat in Zusammenarbeit mit dem Ecological Forestry Applications Research Center in Spanien und der North Dakota State University einen Vergleich der physiologischen und molekularen Prozesse durchgeführt, die an der Sommer- und Winterruhe von Osmia lignaria, auch bekannt als Osmia lignaria, beteiligt sind Blaue Obstgartenbiene oder Obstgartenmaurerbiene.
Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Insektenbiochemie und Molekularbiologie.
Es wird angenommen, dass diese Analyse der Genexpression die erste ist, die die Ruhezeiten dieser Art in ihrem natürlichen Lebensraum vergleicht, und, was noch wichtiger ist, sie hat zur Sequenzierung des ersten Genomentwurfs dieses wichtigen Bestäubers für die Mandelindustrie geführt.
Nach Angaben des US Forest Service gibt es in Nordamerika 140 Osmienarten. Osmia lignaria, eine Einzelbiene, folgt einem einjährigen Lebenszyklus, der zwei Ruheperioden umfasst. Im Sommer entwickelt sich die Biene zum Vorpuppenstadium (dem Larvenstadium nach der letzten Häutung), legt eine Pause ein und vollendet dann die Entwicklung zum Erwachsenenstadium vor dem Winter.
Erwachsene Bienen verlangsamen während der Überwinterung ihre Stoffwechselaktivität [second dormancy]. Wenn der Frühling kommt, erwachen erwachsene Bienen aus dem Ruhezustand und werden bei der Bestäubung sehr aktiv. Obwohl diese Art keinen Honig produziert, ist sie aufgrund der Kreuzbestäubung zwischen verschiedenen Sorten sehr effektiv bei der Bestäubung von Mandelbäumen, was zu höheren Ernteerträgen führt.
„Diese Art bewohnt ein breites Breitengebiet in Nordamerika, wobei die Populationen im Norden andere Entwicklungsraten und Längen der Ruheperioden aufweisen als die Populationen im Süden“, sagte Alex Torson, Computerbiologe bei ARS‘ Insect Genetics and Biochemistry Research in Fargo , Norddakota.
„Zukünftig können wir das in dieser Studie vorgestellte Genom verwenden, um mit dem Vergleich der Genome von Individuen aus diesen verschiedenen geografischen Populationen zu beginnen. Wenn diese Unterschiede in der Entwicklung und Ruhephase auf ihre Genetik zurückgeführt werden können, könnten wir verwaltete Populationen aus verschiedenen geografischen Regionen entwickeln.“ Standorte und Zeit der Merkmale dieser Populationen mit Spitzenblüten für verschiedene Arten von Nutzpflanzen.
Eine Abstimmung ihres Auftauchens mit dem Zeitpunkt der Ernte würde eine bessere Bewirtschaftung und Bestäubung ermöglichen, da diese Bienenart im Frühjahr schlüpft und aufgrund ihrer Bestäubung ein wichtiger Bestäuber von Mandelbäumen ist.
Aufgrund veränderter Umweltbedingungen ist es immer wichtiger zu verstehen, wie dieser Lebenszyklus abläuft. Ein besseres Verständnis der evolutionären Beziehungen zwischen Populationen dieser Art wird für die Entwicklung verwalteter Populationen, die wir für Bestäubungsdienste nutzen können, von entscheidender Bedeutung sein.
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Dacotah Melicher et al., Metabolische und transkriptomische Charakterisierung der Sommer- und Winterruhe bei der Einzelbiene Osmia lignaria, Insektenbiochemie und Molekularbiologie (2024). DOI: 10.1016/j.ibmb.2024.104074