0

ژنتیک و اصلاح نژاد زنبور عسل

ژنتیک و اصلاح نژاد زنبور عسل

به طور کلی گونه­ها، نژادها و دورگه­ های زنبور عسل اختلافات ظاهری، ساختمانی و رفتاری زیادی با هم دارند. این تفاوت­ها اساساً تحت انتخاب طبیعی در طول زمان بسیار طولانی حاصل می­شود . بعضی از خصوصیات حاصله از نظر محققین مطلوب و بعضی نامطلوب می­باشند. یکی از خصوصیات جالب توجه زنبور عسل این است که منشأ جنسیت آن­ها هاپلودیپلوئید می­باشد. در این پست اطلاعات کاملی در مورد ژنتیک و اصلاح نژاد زنبور عسل در اختیار ما قرار می دهیم.

ژنتیک و اصلاح نژاد زنبور عسل

به عبارت دیگر زنبورهای نر هاپلوئید بوده و از تخم­های بارور نشده حاصل می­شوند و ماده ­ها (ملکه­ ها و کارگرها) دیپلوئید هستند و از تخم­های بارور به وجود می­آیند. ماده­ ها گرچه از نظر ژنتیکی یکسان هستند ولی از نظر ظاهری و رفتاری و فیزیولوژیکی تفاوت زیادی دارند که این امر تحت تأثیر شرایط محیطی و نحوه پرورش آن­ها حاصل شده است.

ملکه زنبور عسل معمولاً 2 تا 3 سال زندگی می­کند و می­تواند در دوران زندگی خود صدها هزار نوزاد به وجود آورد. در حالی که کارگرها عمر خیلی کوتاه­تری داشته و از نظر رفتاری بسیار پیچیده و متنوع هستند. با توجه به گسترش روز افزون نژادها و هیپریدهای زنبور عسل در سطح جهان و همچنین با توجه به اینکه جفتگیری ملکه زنبور عسل به طور طبیعی در فضای آزاد و به صورت تصادفی با زنبورهای نر موجود در محوطه و خارج از کنترل انسان انجام می­شود این امر موجب تنوع و گستردگی هر چه بیشتر خصوصیات نژادی می­شود به طوری که دستیابی به نژاد خالص از نظر ژنتیکی و به طور طبیعی کاری بس دشوار می­باشد.

از طرف دیگر ابداع و پیشرفت فن تلقیح مصنوعی ملکه زنبور عسل توسط  زمینه کنترل ژنتیک زنبور عسل را فراهم نموده، به طوری که مطالعات اصلاح نژادی و دورگه گیری زنبور عسل به طور گسترده­ای رونق گرفت و امروزه می­توان ادعا نمود که زنبور عسل تنها حشره ­ای است که تلقیح مصنوعی بر روی آن با موفقیت کامل انجام شده و راه را برای مطالعات ژنتیکی و اصلاح نژاد کاملاً باز نموده است.

سیتولوژی زنبور عسل

مطالعات و تحقیقاتی که تا کنون در مورد یاخته شناسی زنبور عسل انجام شده است نشان داده که در گونه زنبور عسل غربی (Apis mellifera) سلول­های جنسی نر 16 کروموزوم و سلول­های جنسی ماده 32 کروموزوم وجود دارد.. همچنین در گونه زنبور عسل هندی (Apis cerana) تعداد کروموزوم­ها در نرها 16 و در ماده ­ها 32 کروموزوم­ گزارش گردیده است. .

در دو گونه زنبور عسل کوچک (Apis Florea) و زنبور عسل بزرگ (Apis dorsata) تعداد کروموزوم­ها در نرها 8 و در ماده ­ها 16 عدد می­باشد.  تنوع تعداد کروموزوم در گونه­های مختلف زنبور عسل یکی از دلایل تکامل این حشره در طول دوران تکاملی می­باشد.

برای ثابت ماندن تعداد کروموزوم­ها در سلول­های جنسی نرها لازم است تغییراتی در مرحله تقسیم سلولی میوز انجام شود. مطالعات مختلف منتج به تئوری­های مختلف شده که مهمترین آن­ها توسط Sharma, et al, 1961 ارائه گردیده است.

تحقیقات این محققین در مورد زنبور هندی (A.cerana) چنین بیان می­دارد که در مرحله میوز اول جوانه­ های سیتوپلاسمی از سلول جنسی خارج می­شود و سپس اجسام مدور از جنس پروتئین وارد این جوانه­ های سیتوپلاسمی شده و کلاً از سلول جدا می­شوند.

پدیده جالب توجه دیگری که در یاخته شناسی زنبور عسل مشاهده گردیده این است که در بیشتر نژادها تخم­های غیربارور به زنبور نر تبدیل می­شوند ولی در نژاد A.m.capensis زنبورهای کارگر قادرند تخم­های غیر باروری بگذارند که اکثر آن­ها به زنبور ماده تبدیل می­شود. (Onions, 1912, 1914, Jack, 1916).

این نژاد زنبور عسل قادر است برای ماه­های متمادی بدون ملکه باقی مانده و کارگرها با روش فوق تولید مثل کرده و بدون آنکه زنبور نر تولید کنند به زندگی خود ادامه دهند و بالاخره در زمان مناسبی تولید ملکه نمایند.

همچنین از لاروهای حاصله از کارگرهای این نژاد می­توان مصنوعاً اقدام به پرورش ملکه نمود  گرچه Mackensen در سال 1943 گزارش نمود که تولید زنبور ماده از تخم­های غیر بارور در لاین­ های مختلف زنبور عسل اتفاق می­افتد ولی نسبت تولید آن­ها بسیار کم و در حدود 1 تا 2 درصد می­باشد ولی نسبت تولید این گونه زنبورهای ماده از تخم­های غیری بارور در نژاد A.m.capensis بسیار بالا بوده و شاخص این نژاد است. علت این پدیده را به وجود آمدن دو هستک در مرحله میوز دوم و سپس متحد شدن آنها برای ایجاد هسته اصلی سلول گزارش نموده­اند.

تفکیک جنسیت ماده ­ها

تحقیقات و مطالعات متعددی که تا کنون در مورد تفکیک جنسیت در زنبورها انجام شده نشان داده است که معمولاً زنبورهای نر هاپلوئید بوده و از تخم­های غیر بارور به وجود می­آیند و ماده­ ها دیپلوئید بوده و از تخم­های بارور حاصل می­شوند.

بنابراین بحث اصلی در مورد تفکیک جنسیت در شکل ماده ­ها ست. در زنبور انفرادی یا نیمه اجتماعی اصولاً جنسیت یا تفکیک شکل ماده­ ها کاملاً مشخص نیست، ولی در زنبورهای اجتماعی اولیه مثل زنبورهای مخملی از جنس Bombus تفکیک جنسیت ماده­ ها از روی رفتار آن­ها مشخص می­شود و از نظر ظاهری کاملاً مشخص نیستند، در حالی که در زنبورهای اجتماعی اغلب شکل یا جنسیت ماده ­ها نه تنها از نظر رفتاری بلکه از نظر ظاهری نیز کاملاً مشخص و تفکیک یافته ­اند. مثلاً در مورچه ­ها جنس ماده به اشکال مختلف ملکه، کارگرها و سربازها دیده می­شوند که از نظر ظاهری و رفتاری با یکدیگر تفاوت دارند.

در زنبور عسل تفکیک جنسیت ماده­ ها به شکل بسیار بارزی در ملکه و کارگرها مشاهده می­شود. از نظر ظاهری اختلافات بسیار بارزی با یکدیگر دارند و از نظر رفتاری نیز تفاوت­های عمده و اساسی از خود نشان می­دهند. کارگرها که ماده­ های عقیم هستند دارای رفتار بسیار پیچیده بوده و اکثر فعالیت­های کلنی در داخل و خارج کندو از جمله نظافت داخل کندو، تغذیه نوزادان، ترشح موم و ساختن­ شان، مراقبت از کلنی، جمع ­آوری شهد، گرده گل، آب، بره موم و غیره به عهده آنهاست.

در حالی که ملکه ماده بارور بوده و فقط وظیفه تخم­گذاری و تولید نوزادان را به عهده داشته و رفتاری پیچیده و فعالیت­های متعددی ندارد. از نظر تکاملی کارگرها نسبت به ملکه شباهت بیشتری به اجداد خود دارند. در تکامل حشرات اجتماعی پدیده فوق ­الذکر مشهود است. به عبارت دیگر در طول دوران تکاملی به تدریج که حشرات از زندگی انفرادی به طرف اجتماعی گرایش پیدا کرده تا به حد زندگی اجتماعی امروزه رسیده­اند ماده­ های بارور آن­ها رفتارهای اولیه خود را از دست داده ­اند و اساساً وظیفه تخم­گذاری را عهده ­دار شده ­اند. ولی ماده­ های عقیم آن­ها رفتار هایشان پیچیده ­تر و یا حداقل رفتارهای اولیه خود را حفظ کرده ­اند.

ژنتیک و اصلاح نژاد زنبور عسل

عوامل مؤثر در تفکیک ماهیت ماده­ها در زنبورها

تا کنون برای تفکیک ماده­ ها علل مختلفی را ذکر کرده ­اند از جمله:

1-عوامل ژنتیکی: در زنبورهای جنس Melpona مشاهده شده که نسبت تولید ملکه به کارگرها یک به سه است. بنابراین کاملاً مشخص است که تفکیک جنسیت ماده ­ها به وسیله دو ژن (2 alleles) صورت می­گیرد. یعنی اینکه اگر هموزیگوت باشد به تولید کارگرها و اگر هتروزیگوت باشد به تولید ملکه منجر خواهد شد. در این زنبورها گر چه ترکیب غذای لارو نیز در تفکیک ماهیت ماده مؤثر است ولی نقش ژن­ها عامل اصلی می­باشد.

2-عوامل محیطی: عوامل مختلف محیطی ممکن است منجر به تفکیک ماهیت ماده شود. مثلاً در مورچه ­ها در صورتی که دوره رشد جنینی درتخم در خلال زمستان صورت گیرد رشد آن­ها سریع­تر بوده، درشت­تر شده و حاوی مقدار بیشتری RNA خواهند شد و نهایتاً به ملکه تبدیل خواهند شد. بر عکس در صورتی که رشد جنینی در طول تابستان انجام شود لاروها کوچکتر شده و مقدار RAN آنها کمتر، و به کارگرها تبدیل خواهند شد.

3-علل تغذیه­ای: در بعضی از زنبورها مثل زنبور عسل، بعضی از زنبورهای پارازیت، مورچه­ ها و زنبورهای مخملی (جنس Bombus) ترکیب شیمیایی غذای دوره لاروی نقش اساسی در تعیین و تفکیک جنسیت ماده­ ها دارد. مثلاً در شرایط طبیعی در صورتی که ملکه زنبور عسل کشته شده و از بین برود، اگر در داخل کندو نوزاد جوان (لاروهای سنین اولیه) وجود داشته باشد زنبورهای کارگر یک یا چند سلول کارگری حاوی نوزادان جوان را تغییر شکل داده و به سلول ملکه تبدیل می­کنند.

سپس به لارو موجود در آن­ها به مقداری زیادی ژله سلطنتی داده به طوری که پس از مدتی تبدیل به ملکه خواهد شد. بنابراین در اینجا نوع غذا عامل اصلی تفکیک ماهیت ماده محسوب می­شود. همانطور که قبلاً گفته شد در زنبورها وضعیت هاپلو – دیپلوئیدی آنها عمومیت داشته، نرها هاپلوئید و ماده ­ها دیپلوئید می­باشند.

جفتگیری افرادی که از نظر ژنتیکی به هم شباهت داشته باشند منجر به مرگ و میر در نوزادان شده و قدرت ادامه حیات آن­ها در نسل­های مختلف کاهش می­یابد.  گرچه زنبورهای نر از نظر ژنتیکی هاپلوئید هستند ولی برای اولین بار Rothenbuhler در سال 1957 نرهای زنبور عسل را مشاهده کرد که ترکیب بافت­های آن هاپلوئید و دیپلوئید بودند.

متعاقب آن محققین دیگر این اکتشاف را تأیید کردند. تا قبل از این کشف چنین تصور می­شد که تخم­های هموزیگوت دیپلوئید می­میرند و قابلیت ادامه حیات نداشته و نمی­توانند به زنبور نر تبدیل شوند. ولی Woyke در سال 1962 و 1963 ثابت کرد که تخم­های دیپلوئید نر تفریغ شده ولی لاروهای حاصله به وسیله زنبورهای کارگر خورده می­شوند. این محقق در مطالعات مختلف به این نتیجه رسید که تخم­های دیپلوئید نر که در شرایط طبیعی قادر به ادامه حیات نیستند را می­توان به طور مستقل و مجزا از کلنی و در داخل انکوباتور پرورش داده تا اینکه تبدیل به زنبور نر دیپلوئید شوند.

Woyke در سال 1967 در بیست و یکمین کنگره بین ­المللی تحقیقات زنبور عسل علت خورده شدن لاروهای نر دیپلوئید  در داخل کندو توسط زنبورهای کارگر را بدین صورت گزارش نموده که هورمون مخصوصی توسط لاروهای نر دیپلوئید ترشح می­شود که زنبورهای کارگر با دریافت این هورمون به وجود آن­ها پی برده و رفتار غریزی همخوارگی آن­ها تحریک شده که منجر به خوردن این گونه لاروها می­گردد.


این تجربه است که کمک می کند در هر تجارتی موفق شوید، ما بدون هیچ چشم داشتی تجربه خود را در اختیار شما خواهیم گذاشت
گروه تولیدی پژوهشی نیازی

امتیاز شما به مقاله
[: 0 امتیاز از مجموع: 0]

نظرات کاربران

2:27:55 AM

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بررسی تخصصی بوقلمون

به کانال تلگرامی ما بپیوندید

جوین خروج