Bienen retten mit Genomik

Der Molekularbiologe Prof. Dr. Dr. Bertram Brenig von der Universität Göttingen hat den Illumina Agricultural Greater Good Award 2021 erhalten. Die Firma Illumina ist ein internationales Unternehmen, das sich auf genetische Sequenzierungstechnologie spezialisiert hat. Der Preis unterstützt Forschungsvorhaben, die Nachhaltigkeit, Produktivität und Nährstoffdichte von landwirtschaftlich wichtigen Nutzpflanzen und -tieren erhöhen. Brenig leitet das Tierärztliche Institut der Universität Göttingen. Er wird für seinen Forschungsvorschlag über die Westliche Honigbiene ausgezeichnet.

Obwohl die Honigbiene einer der wichtigsten Bestäuber ist, steht sie derzeit vor zahlreichen Herausforderungen und einem Rückgang der Population. Brenig möchte die Genomik nutzen, um die Schwachstellen in der DNA der Westlichen Honigbiene zu verstehen.

Die DNA, der Bauplan oder die Anleitung für jede lebende Zelle, besteht aus zwei Strängen, die zu einer Doppelhelix verdreht sind. Moleküle aus jedem Strang sind in Basenpaaren aneinandergereiht: die grundlegenden Bausteine des DNA-Codes. Das Genom der Westlichen Honigbiene ist etwa ein Zehntel so groß wie das menschliche Genom und besteht aus 236 Millionen Basenpaaren, die innerhalb der Bienenpopulationen variieren. Mit der Auszeichnung stellt Illumina Produkte und Dienstleistungen zur Verfügung, die es dem Gewinner ermöglichen, etwa 20 Billionen (2 x 1013) Basenpaare zu analysieren.

Zwischen 1947 und 2005 verloren US-Imkerinnen und Imker nach eigenen Angaben über die Hälfte ihrer heimischen Honigbienen, während weltweit 50 Prozent der Wildbienen ausgestorben sind. Viele Faktoren beeinflussen die Gesundheit der Bienen: der Verlust der natürlichen Umgebung, der Einsatz von Pestiziden gegen Unkraut und die Anfälligkeit für bestimmte Schädlinge wie die Varroa-Milbe. Mit Hilfe der Genomik erhoffen sich die Forscherinnen und Forscher ein besseres Verständnis der genetischen Anfälligkeiten und Informationen, die das langfristige Überleben der Insekten sichern könnten. „Wir hoffen, dass das Projekt zu den weltweiten Initiativen und Bemühungen beiträgt, das zunehmende Massensterben der Honigbienen zu verhindern und das Überleben der von der Bestäubung abhängigen Arten zu sichern, wozu natürlich auch der Mensch gehört“, erklärt Brenig.

Gemeinsam mit Prof. Dr. Kaspar Bienefeld vom Länderinstitut für Bienenforschung in Hohen Neuendorf will Brenig mit Hilfe von vergleichender Ganzgenomsequenzierung, genomweiter Assoziationsanalyse und epigenomischem Profiling Unterschiede in der Resistenz von Honigbienen gegenüber Parasitenbefall aufdecken. „Nach Angaben des US-Landwirtschaftsministeriums sind zwischen 2019 und 2020 in nur einem Jahr 43,7 Prozent der westlichen Honigbienenvölker verloren gegangen“, sagt Brenig. „Wenn man bedenkt, dass etwa 90 Prozent der Blütenpflanzen und 75 Prozent der Nutzpflanzenarten von der Bestäubung durch Insekten abhängen, wird deutlich, wie wichtig es für die globale Biodiversität ist, das Massensterben der Bestäuber zu stoppen.“

„Wir unterstützen in erster Linie Projekte, die die Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft verbessern können, insbesondere in wichtigen Bereichen der Landwirtschaft, die heute von öffentlichen Mitteln und Ressourcen unterversorgt sind“, sagt Lisa Eldridge, Associate Director of Agrigenomics bei Illumina. „Unser 2021 ausgezeichnetes Projekt, das sich auf die Bienengesundheit konzentriert, entspricht all unseren Förderzielen, und wir freuen uns, diese Forschung fördern zu können, die für das Überleben unserer wichtigsten Bestäuber von entscheidender Bedeutung ist.“

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen

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