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¿Dónde están las abejas? Rastreando qué flores polinizan

Los investigadores de la UEA y el Instituto Earlham (EI) han desarrollado un nuevo método para identificar rápidamente las fuentes de polen de abejas para comprender qué flores son importantes para las abejas.


por la Universidad de East Anglia


Las abejas están en gran disminución en el Reino Unido y en toda Europa, al igual que las flores silvestres de las que dependen.

Las abejas tienen un papel esencial en nuestros ecosistemas y un tercio de todos nuestros alimentos depende de su polinización. Solo en valor económico, la polinización por abejas se estima anualmente en £ 265 mil millones, en todo el mundo.

Los principales riesgos para las abejas incluyen el uso generalizado de pesticidas en la agricultura, los parásitos, las enfermedades y el cambio climático , y de manera crucial, la pérdida de valiosa biodiversidad que representa una amenaza adicional para las abejas y otros polinizadores silvestres.

Una forma de ayudar a aumentar su número es plantando las flores silvestres correctas, proporcionando un mejor hábitat para que los polinizadores se dispersen, aniden y se reproduzcan.

Sin embargo, no está claro qué especies de plantas son las más preferidas entre los diferentes polinizadores, incluidas las abejas, y cómo esto podría cambiar con el tiempo y en diferentes condiciones ambientales.

En la agricultura, los agricultores quieren saber que los polinizadores están visitando las plantas que necesitan. Históricamente, los científicos utilizaron microscopía óptica para identificar granos de polen recolectados por abejas individuales, que era un método poco práctico y que requería mucho tiempo.

Para obtener una comprensión más precisa sin la necesidad de una laboriosa inspección manual del polen, los científicos han desarrollado un método de análisis rápido llamado «Reverse Metagenomics» (RevMet) que puede identificar las plantas que visitan las abejas individuales usando MinION, un secuenciador de ADN portátil de Oxford Nanopore Technologies.

La portabilidad del equipo involucrado significa que este tipo de análisis podría realizarse en el sitio donde se recolectan y muestrean las abejas, lo que aumenta enormemente nuestra comprensión de dónde las abejas buscan polen a escala nacional.

Doctor en Filosofía. El estudiante Ned Peel, que llevó a cabo la investigación en el Grupo Leggett en EI, dijo: «Es importante destacar que, a partir de una muestra mixta de polen, además de poder averiguar qué especies de abejas vegetales han visitado, también podemos medir la relativa cantidades de cada tipo de polen. Este tipo de análisis se puede aplicar no solo para conservar los polinizadores, sino también para ayudarnos a mejorar de manera sostenible la producción de cultivos que depende de los polinizadores «.

Se han desarrollado métodos manuales anteriores, costosos e ineficientes para medir el polen y otros métodos genómicos, como la metabarcodificación, pero estos no pueden medir con precisión la cantidad de cada tipo diferente de polen que se encuentra en una muestra.

El profesor Douglas Yu, de la escuela de ciencias biológicas de la UEA, desarrolló inicialmente el método RevMet. Él dijo: «En la metagenómica estándar, se comparan tramos cortos de ADN de muestras mixtas con genomas completos, lo que puede ser costoso de generar. Descubrimos que podríamos realizar el análisis usando ‘desnatados de referencia’ en su lugar.

«Para hacer una descremada de referencia, realizamos una secuencia realmente barata que solo necesita cubrir parcialmente el genoma completo de la planta y no necesita ser ensamblada».

«Para respaldar nuestras pruebas, generamos rápidamente descremados de 49 especies de plantas silvestres del Reino Unido. El ensamblaje de estos genomas nos habría llevado meses de trabajo y habría requerido mucho dinero. Con nuestro método, el polen se secuencia por separado con MinION, que genera mucho tiempo. Secuencias de ADN. Luego usamos las 49 capas de referencia para identificar cada una de las lecturas largas de especies de plantas locales «.

Esta técnica puede diferenciar de manera confiable las especies en una muestra mixta de acuerdo con la cantidad de ADN presente de cada una. Los resultados mostraron que las abejas melíferas, y dos especies de abejorros, demuestran una alta preferencia por una especie de planta por viaje de alimentación.

La tubería de metagenómica inversa se puede aplicar a más preguntas que solo a qué plantas les gusta polinizar a las abejas; También podemos entender si ciertas flores silvestres compiten con las flores agrícolas por los polinizadores, o el comportamiento de los polinizadores en grandes áreas y tipos de tierra.

El método también podría usarse para estudiar otras muestras mixtas, como el estiércol herbívoro, para el análisis de la dieta; y aire, para identificar el polen alergénico en el aire y los patógenos de cultivo.

La «Caracterización semicuantitativa de muestras de polen mixtas mediante secuenciación MinION y Metagenómica inversa (RevMet)» se publica en Methods in Ecology and Evolution el 7 de agosto de 2019.


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