캐나다 여왕벌 육종 프로젝트

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내사랑꿀벌연구회 등불님 펌글

과학기술이 접목된 캐나다의 꿀벌 육종

사스카치완 대학(University of Saskatchewan, 캐나다의 사스카치완주의 주립대학)과 사스카트라즈 꿀벌 육종 사업(Saskatrazus Honeybee Breeding Project)의 공동 연구는 진드기(Varroa destructor) 기생충이 꽃수분을 통해 세계 식량 작물의 약 1/3을 생산하는 데 도움이 되는 꿀벌의 면역 체계를 어떻게 파괴하는지를 확인했다. 이들은 또한 육종가가 기생충 및 관련 질병을 일으키는 미생물에 저항성이 있는 꿀벌을 선택하는 데 도움이 되는 도구를 개발했다.

"우리의 연구는 왜 진드기에 감염되기 쉬운 꿀벌이 어려움에 빠지게 되는지에 대한 통찰력을 제공합니다" 라고 5 월 21 일 저널의 유전학의 미지(Frontiers in Genetics)에서 발표 한 연구의 제1저자인 스캇내퍼(Scott Napper)는 말했다. Napper 교수는 스스카치완 대학의 생화학 교수이자 백신 및 전염병 조직 - 국제 백신 센터 (VIDO-InterVac)의 수석 과학자이다.

“진드기(Varroa)에 감염되면 면역력이 더욱 약해진다 "고 말했다. "이것은 2차 감염을 통해 꿀벌의 죽음과 봉군의 붕괴로 이어진다."

사스카트라즈(Saskatraz)는 꿀벌 육종가이자 분자생물학자 알버트 로버슨(Albert Robertson)에 의해 2004 년에 설립되었으며 사스카치완주(Saskatchewan) 양봉가들과 협력하여 일하고 있다. 꿀벌을 진드기로 부터 보호하기 위하여 약품 처리없이 진드기 감염 상태로 꿀벌을 놓아두고, 생존벌을 번식시킴으로써 이 프로젝트는 진드기 저항성 벌을 찾아내는 데 성공했다.

"우리의 육종 및 연구 활동은 전 세계적으로 인정 받고 있습니다."라고 사스카툰시 근처 미도우 릿지 기업(Meadow Ridge Enterprises)의 대표이사(CEO)이자 수석 과학자 인 Robertson은 말했다. "내가 아는 한, 우리는 자연 선택 봉군, 즉 생존벌과 진드기 저항에 대해 정의된 행동특성을 결합한 최초의 사람이다. 이러한 표현형의 선택은 우리가 잠재적인 분자 표식을 확인하기 위해 확립 된 분자기술을 사용할 수 있게 했다. "

이 기술은 생화학 및 컴퓨터 과학 (생물 정보학 분야)과 같은 도구를 사용하여 꿀벌 유전학을 해결했다. 연구팀은 이미 마이크로 어레이와 관련 소프트웨어를 개발하여 연구원들이 어떤 유기체의 많은 분자 표식 (microarray는 작은 점의 줄이있는 표준 현미경 슬라이드처럼 보이며 각각의 지점은 다른 분자 테스트를 대표 함)에서 골라낼 수 있도록 했다.

RT-PCR (Bruce Mann, SRC, 역주-유전자 검사)을 사용하여 IAPV(Israeli acute paralysis virus, 이스라엘 패혈증 질병 바이러스)를위한 진드기 내성 (SAT-65, 84) 및 감지성 (SAT -90, 91)  육종계통에서 선발된 출방전의 번데기 검사.

연구진은 저항성 봉군의 차이를 찾기 위해 마이크로 어레이를 사용하여 손쉽게 전체 벌을 분석했다. 한 가지 도전은 아직 밝혀지지 않은 꿀벌에 특유의 표식을 찾는 것이 었다.

컴퓨터 과학 박사 과정 학생 브렛 트로스트(Brett Trost)가 개발 한 도구인 DAPPLE을 통해. 교수 및 생물 정보학 전문가인 토니 쿠살릭(Tony Kusalik)의 감독하에 일하면서 그는 분자 표식에 대한 광범위한 온라인 데이터베이스를 샅샅이 뒤졌다. DAPPLE은 꿀벌과 관련된 목록에 아무 것도 없었지만 추가 시험 및 평가를 위해 후보자를 식별 할 수 있었다.

"이 소프트웨어는 (연구) 논문에 대한 제안과 함께 제안을 알아 내고 논문에서 이를 추적 할 충분한 증거가 있는지 확인할 수 있습니다."라고 트로스트(Trost)는 설명했다. "당신은 여전히 ​​생물학자가 필요합니다. 컴퓨터는 '이것이 가능성 있는 후보자로 보인다'고 알려 줄 수 있지만 분자 표식의 최종 선택을 하는 것은 생물학자의 몫입니다. "

마이크로어레이(microarray) 실험에서 연구진은 진드기(Varroa) 내성과 감지성이 있는 꿀벌을 확실하게 구별하는 5 가지 분자 표적을 확인했다. 이를 통해 수년의 시간이 걸릴지 모르는 봉장을 구축하고 진드기(Varroa)에 노출 시켜서 어떻게 작동하는지 확인하는데 필요한 시간이 필요하지 않게 됐다.

로버슨(Robertson)은 이 기술을 통해 꿀벌 육종가가 여왕 생산자에게 진드기(Varroa) 저항성을 나타내는 육성 종(꿀벌)을 공급할 수 있다고 설명했다. 추가하여 꿀 생산 및 겨울 생존 능력과 같은 다른 바람직한 특성에 대한 표식을 식별하는 데 도움이 될 수 있다.

연구기금은 사스카치완주 농림부(Saskatchewan Agriculture), 주 농림위원회, 미도우리치기업, 캐나다 자연 과학 및 공학 연구위원회, 캐나다 연구 위원장 프로그램에 의해 제공되었다.