Une carte détaillée et haute résolution du génome du bourdon à tache rousse a été publiée par les scientifiques du Service de recherche agricole (ARS) du Département américain de l’agriculture (USDA) et du Service américain de la pêche et de la faune (USFWS), offrant de nouvelles approches possibles pour amener l’indigène pollinisateur du danger d’extinction.
L’assemblage du génome du bourdon à taches rouillées fait partie du projet Beenome 100, un effort unique en son genre visant à créer une bibliothèque de cartes génomiques de haute qualité et très détaillées de 100 espèces d’abeilles diverses ou plus trouvées aux États-Unis. . Beenome 100 est une entreprise collaborative de l’ARS et de l’Université de l’Illinois.
On s’attend à ce que cette bibliothèque aide les chercheurs à répondre aux grandes questions sur les abeilles, telles que les différences génétiques qui rendent une espèce d’abeille plus vulnérable au changement climatique ou si une espèce d’abeille est susceptible d’être plus sensible à un pesticide.
Le bourdon à tache rousse (Bombus affinis) est un pollinisateur important de la bergamote (Monarda fistulosa), de l’asclépiade et d’autres fleurs sauvages, ainsi que de cultures telles que les canneberges, les prunes, les pommes et la luzerne. Mais au cours des 20 dernières années environ, sa population aurait diminué de 87 %.
En 2017, l’espèce a été classée « en voie de disparition ». Là où les bourdons à tache rouillée étaient autrefois communs dans le Haut-Midwest et le Nord-Est dans 28 États et 2 provinces canadiennes, leur aire de répartition est maintenant réduite à des endroits déconnectés dans 13 États et une province canadienne. Parmi les rares endroits où on les trouve encore régulièrement se trouve autour de Minneapolis-St. Paul dans le Minnesota et dans le Wisconsin.
« Avec la quantité d’informations détaillées auxquelles nous et d’autres chercheurs avons maintenant accès dans ce génome nouvellement séquencé, nous avons l’opportunité de trouver une approche totalement différente pour renforcer les populations de bourdons à tache rouillée », a déclaré l’entomologiste de recherche Jonathan B. Uhaud Koch avec l’unité de recherche systématique sur la biologie, la gestion et la systématique des insectes pollinisateurs de l’ARS à Logan, dans l’Utah.
Koch a expliqué que certains des facteurs contribuant au déclin des bourdons à tache rousse sont déjà connus : perte d’habitat, réduction de la variété des sources de nectar, changement climatique, exposition aux pesticides et davantage d’agents pathogènes et de ravageurs.
Alors que les scientifiques savaient que la présence généralisée de l’agent pathogène fongique Varimorpha bombi (anciennement appelé Nosema bombi) a un impact néfaste sur de nombreuses populations de bourdons à tache rousse, Koch a été un peu surpris par la quantité de matériel génétique Varimorpha qu’il a trouvé dans l’échantillon de bourdons qui a été utilisé pour développer la carte du génome.
« Nous avons utilisé un petit morceau de tissu abdominal d’un seul mâle prélevé dans un nid du Minnesota, ce qui, étant donné le statut en voie de disparition du bourdon à tache rousse, semblait être une très bonne idée », a déclaré Koch. « Ce n’est qu’avec l’équipement le plus avancé que vous pourriez résoudre un génome entier de 15 252 gènes et 18 chromosomes à partir d’un tout petit morceau d’un bourdon. »
Il s’avère qu’environ 4,5 % de l’ADN séquencé par les chercheurs provenait de Microsporidia, le groupe fongique qui comprend Varimorpha bombi. « C’est une quantité massive d’informations génétiques provenant de l’échantillon de tissu d’abeille à associer à Varimorpha bombi. Cela montre à quel point l’agent pathogène est omniprésent », a déclaré Koch.
« Le fait d’avoir ce génome de haute qualité soutiendra l’identification des différences génétiques entre les populations de bourdons à tache rousse qui semblent bien se porter par rapport à celles où elles sont en déclin », a déclaré Koch. « Cela peut nous permettre d’identifier les gènes qui donnent à la population la plus capable sa flexibilité pour faire face à son environnement. Nous pouvons également acquérir une meilleure compréhension de la base génétique du comportement, de la physiologie et de l’adaptation des bourdons aux conditions environnementales changeantes.
Une fois que les gènes les plus performants pour un type particulier de condition locale auront été identifiés, les chercheurs pourront donner un coup de pouce à une population dans la bonne direction lorsqu’il s’agira de restaurer le bourdon à tache rousse dans une zone grâce à des programmes d’élevage en captivité.
La recherche a été publiée dans la revue G3 : Gènes | Génomes | La génétique et le génome est disponible sur le site Web du National Center for Biotechnology Information https://www.ncbi.nlm.nih.gov/assembly/GCF_024516045.1/ .
Plus d’information:
Jonathan Koch, Assemblage du génome à l’échelle du chromosome du bourdon à tache rousse, Bombus affinis (Cresson) (Hymenoptera : Apidae), un pollinisateur nord-américain en voie de disparition, G3 : Gènes | Génomes | La génétique (2023). DOI : 10.1093/g3journal/jkad119