Wybrane zagadnienia z genetyki i hodowli pszczół, cz. 2

W poprzedniej części artykułu zwrócono uwagę na to, że rodzina pszczela tworzy superorganizm, który ma inne cechy niż pojedyncza pszczoła. Wyjaśniono, czym są geny, genotyp oraz poruszono ciekawe aspekty genetyczne związane z hodowlą pszczół

Ubarwienie

Ubarwienie odwłoka robotnic zmienia się od czarnego do jasnożółtego. Poza barwą cechą dziedziczną jest też rysunek. Rysunek i barwa dziedziczą się niezależnie dając rożne kombinacje. Opracowano 10-stopniową skalę barw i zasugerowano, że przynajmniej 7 par genów odpowiada za kolor odwłoka.

Ubarwienie determinuje para genów (Y-); żółte (dominujący) i (ybl ybl); czarne recesywny. Na te geny główne działa około 7 par modyfikatorów (A,B,C,D,E,F,G przyciemnienie oraz a,b,c,d,e,f,g – rozjaśnienie). Modyfikatory przyciemniające dominują nad rozjaśniającymi.

Cechy biologiczne, ilościowe, produkcyjne

Są to na ogół tak zwane cechy złożone, składające się z cech składowych – komponentów. Często każdy z komponentów ma odrębne uwarunkowania dziedziczne. Dlatego wiele genów jest uwikłanych w dziedziczenie takiej cechy. Dodatkowo środowisko w mniejszym lub większym stopniu wpływa na taką cechę.

Zachowania obronne

Reakcja obronna dzieli się na cztery etapy:
Wzmożona czujność.
Poszukiwanie sprawcy.
Rekrutacja i orientacja.
Atak.

W dużym stopniu zależy też ona od środowiska. Czas od podrażnienia pszczół do rozpoczęcia ataku zależy od 4 par genów. Liczba wbitych żądeł zależy od 2 par genów. Występują allele łagodności i żądliwości. Odległość na jaką pszczoły ścigają intruza zależy przynajmniej od 3 par genów. Łagodność jest cechą dominującą. Dlatego łatwo ją doskonalić, szczególnie przez dobór trutni podczas sztucznej inseminacji.

Wydajność miodowa

Cechy składowe: siła rodziny (plenność, przeżywalność czerwiu i długowieczność to cechy składowe siły rodziny), sprawność rekrutacji i pracy zbieraczek, długość języczka, zdolność do konkurowania, odporność na choroby.
Na tak złożony zespół cech składowych oddziałuje też środowisko, poprzez takie czynniki jak pogoda i plonowanie terenu. Mówi się również o środowisku wewnętrznym rodziny, gdzie najważniejszym czynnikiem jest proporcja pszczół lotnych do ulowych. Miodność jako cecha jest więc skomplikowana i dziedziczy się poligenicznie posiadając komponenty addytywne (sumująca się wartość korzystnych genów) i nieaddytywne (możliwość stworzenia korzystnych lub niekorzystnych kombinacji różnych genów), a zatem składniki ogólnej i specyficznej zdolności kombinacyjnej. Doskonalić ją można na drodze akumulacji pożądanych genów i na drodze tworzenia kombinacji genów, np. heterozji.

Wydajność pyłkowa

Warunkuje ją zaledwie kilka genów  (major genes). Dlatego łatwo się doskonali na drodze selekcji. W miarę doskonalenia tej cechy rośnie udział zbieraczek pyłku w ogólnej liczbie zbieraczek. Wartość tej cechy zależy od stanu rodziny.

Jest odwrotnie proporcjonalna do ilości pierzgi, a wprost proporcjonalna do wolnego miejsca i ilości czerwiu odkrytego. Z tym, że nie chodzi tu o sam czerw, ale o obecność feromonu larw. Pozostałe uwarunkowania środowiskowe są takie same jak dla wydajności miodowej.
Wydajność pyłkowa, w przeciwieństwie do wydajności miodowej, jest wysoko dziedziczna. Oznacza to, że w sporym stopniu zależy od uwarunkowań genetycznych. Występują także genetycznie uwarunkowane różnice pomiędzy rodzinami, jeśli chodzi o preferowanie różnych źródeł (różne rośliny) pozyskiwania pyłku. Wykorzystuje się to w selekcji pszczół do zapylania, np. Lucerny w USA.

Zachowania higieniczne

Zachowania higieniczne są związane z odpornością na choroby (opornością). Pszczoły czyszczą komórki z chorymi lub zamarłymi larwami. Są tu dwie pary genów „uncapping” i „removing” (odsklepianie komórek i usuwanie chorych larw). Sugeruje się negatywną korelację pomiędzy innymi. Udało się wyhodować linie o podwyższonej odporności np. na choroby czerwiu (które lepiej czyszczą komórki).

Czyszczenie się wzajemne pszczół z pasożytów Varroa destructor pospolite jest u pszczół indyjskich. U naszych występuje okazjonalnie. Przy pomocy kamery można wyłapać pszczoły czyszczące i zmusić by zostały trutówkami. Potem można od nich wyhodować trutnie. Następnie pobiera się od nich nasienie i unasienia matki. W ten sposób podwyższono częstość zachowań higienicznych o 10%.

Okres trwania czerwiu odsklepionego

Okres trwania czerwiu odsklepionego wykorzystuje się do selekcji linii opornych na warrozę. Wyniki są na razie mizerne. Cecha ta jest uwarunkowana poligenicznie.

Sztuczna inseminacja

To matka znosi jajeczka, z których wylegną się wszystkie osobniki w rodzinie pszczelej, a więc informacja, którą przenosi matka jest kluczowa. Dlatego warto zapytać jakie znaczenie dla pracy hodowlanej ma sztuczna inseminacja. W tym kontekście powraca często dyskutowany przez pszczelarzy problem: które matki są lepsze, inseminowane sztucznie czy naturalnie? Matki sztucznie inseminowane trudniej jest poddać, wymagają większej troski, później rozpoczynają czerwienie i czasem, gdy inseminator popełni błąd, mogą mieć większy procent upadków. Jednak poddając matkę dziewiczą i licząc na naturalne jej unasienienie godzimy się na pewną niewiadomą. Pszczoły po takiej matce będą bowiem miały połowę genów (informacji o cechach) od matki (i nad tym mamy kontrolę), ale drugą połowę informacji odziedzicza po nieznanych trutniach latających w okolicy. Niefortunnie, w Polsce duży odsetek pszczelarzy lubi mieć „zoo” w pasiece, czyli utrzymywać bardzo różne, często prywatnie importowane matki. Latające w powietrzu trutnie pod względem przenoszonej informacji genetycznej są kompletnie nieprzewidywalne. Dlatego ważne jest o jakiej genetycznej wartości i o jakich cechach chcemy mieć matki.

Sztuczne inseminowanie zna-cznie zwiększa prawdopodobieństwo wybrania odpowiednich matek. Gdyby w Polsce były warunki do tworzenia izolowanych trutowisk, sztuczna inseminacja nie byłaby tak ważna. Ostatecznie to kosztowny zabieg. Jest ona tylko narzędziem i sama z siebie nie gwarantuje wysokiej jakości matek. Ale w polskich warunkach tylko ona daje pełne możliwości wykorzystania owoców wieloletniej pracy hodowlanej (informacji zawartej w komórkach ciała matek). Jeśli hodowca ma złe matki, to i inseminacja im nie pomoże, ale jeśli dobre, to czasem bez inseminacji trudno je poprawnie wykorzystać. Dlatego jeśli mamy pewność, że kupowane przez nas sztucznie inseminowane matki mają wysoką wartość genetyczną, na pewno warto tolerować wspomniane wyżej ich mankamenty. Tym bardziej, że przy dobrym traktowaniu mankamenty te nie muszą występować. Z drugiej strony, jeżeli w drodze sztucznej inseminacji otrzymamy materiał zły genetycznie to sam zabieg inseminacji nie polepszy wartości matek, ale przyczyni się do pogorszenia wartości pasieki. Zatem matka inseminowana musi mieć wysoką wartość genetyczną i biologiczną aby być godną polecenia, o czym żądni zysku tak zwani producenci  matek często zapominają.

Czy warto?

Czy warto zawracać sobie głowę hodowlą pszczół. Może winna się nią zajmować tylko wymierająca grupa hobbystów. Znamienne jest jednak, że gdziekolwiek napotykamy ślady dawnych cywilizacji, napotykamy też wzmianki o użytkowaniu pszczół. Od ponad 6500 lat człowiek używa produktów pszczelich. Ten rodzaj działalności ma zatem duże znaczenie, o czym świadczy to, że wytrzymał próbę czasu. Rewolucja techniczna i stworzenie intensywnego rolnictwa zamiast obniżyć, wydatnie zwiększyły znaczenie hodowli pszczół, ukazując zupełnie nowy aspekt pszczelnictwa.

Rośliny, jako pierwsze ogniwo łańcucha pokarmowego, wytwarzają materię organiczną. Zwierzęta i człowiek tylko ją rozkładają na związki proste, z których następnie budują swe ciała. Gdyby coś cię stało z roślinami, znikłyby zwierzęta i ludzie. Od ponad 50 mln lat ewolucja około 70% roślin jest jednak związana z ewolucją zapylających je owadów i tylko 22% naszej flory to rośliny wiatropylne. Tak więc i nasza egzystencja zależy od zapylania. Od około 50 lat  obserwujemy jednak drastyczny spadek liczebności populacji dziko żyjących owadów zapylających. Urbanizacja, stosowanie herbicydów i pestycydów, skażenia przemysłowe i komunikacyjne, rozprzestrzenianie się chorób i pasożytów (spowodowane przez człowieka) oraz upowszechnianie gospodarki wielkołanowej (monokultury), to główne przyczyny tego zjawiska. W wielu regionach załamuje się produkcja nasienna.

W większości krajów europejskich nie ma już dziś dziko żyjącej pszczoły miodnej. Jedynie pszczelarze karmiąc, lecząc i rozmnażając pszczoły utrzymają populacje tych owadów, co przy braku dziko żyjących owadów zapylających nabiera fundamentalnego znaczenia. Gdyby pszczelarzy zabrakło bylibyśmy bowiem świadkami poważnej katastrofy ekologicznej – katastrofy, przy której rozbicie się tankowca jest niewinną igraszką. Co więcej, wraz ze wzrostem stopy życiowej zmieniają się nawyki żywieniowe. W diecie człowieka wzrasta udział roślin owadopylnych. Szacuje się, że 50% naszej całkowitej diety i aż 75% diety tłuszczowej, zależy od zapylania. Rośnie konsumpcja owoców, warzyw, kasz i olejów roślinnych, a maleje zbóż, ziemniaków i tłuszczu zwierzęcego. Zwierzęta gospodarskie utrzymywane w systemach intensywnych zjadają coraz więcej roślin motylkowych i innych wymagających zapylania. Rozwój cywilizacyjny powoduje zatem spadek liczebności dzikich owadów zapylających, jednocześnie zwiększając zapotrzebowanie na produkty będące owocem zapylania. Tę lukę może wypełnić tylko wspierane przez rząd, prowadzone na dobrym poziomie pszczelarstwo.

Wiele cech  predysponuje pszczoły do specjalistycznego wykorzystania w nowoczesnym rolnictwie. Są one przystosowane do życia w różnych klimatach i aktywne przez cały sezon. Zimują grupowo i dlatego wczesną wiosną są na tyle liczne, by skutecznie zapylać, a pszczelarz może dodatkowo sterować siłą i strukturą rodziny. Ma to szczególne znaczenie w dobie zachodzących zmian klimatycznych, polegających na zanikaniu przejściowych pór roku i występowaniu lata zaraz po zimie.

Zamów prenumeratę czasopisma "Pasieka"