"蜜蜂汤"有助于监测蜜蜂多样性
【39蜂疗网讯】
据东英吉利大学(University of East Anglia)的科学家称,提取蜜蜂的DNA,合成DNA汤可以帮助生态自然保护主义者理解甚至逆转蜜蜂减少的现象。这听起来可能有些不可思议。
2015年7月6日发表在Methods in Ecology and Evolution杂志的研究显示,收集野生蜜蜂,提取其DNA并制造合成物蜜蜂汤,通过这种方法使大规模蜜蜂监测方案变成现实。能够实时监测蜜蜂的动向,更重要的是,想通过这种方式来证明保护干预是否有效。
英国国家传粉者战略(National Pollinator Strategy)提出了一个大规模监测蜜蜂的方案。传统监测方式就是将蜜蜂固定在显微镜下进行观察。检测蜜蜂的数量则需要去全国各地区跟踪蜜蜂种群,这无疑增加了传统方式的难度,因此不可行。现如今,新的方法能够使观察过程更快速、低成本、高精准度。
来自东英吉利大学的研究者与雷丁大学(University of Reading)、中国昆明动物研究所(Kunming Institute of Zoology)和深圳华大基因中国国家基因库(China National GeneBank at BGI-Shenzhen)展开合作工作。UEA生物学学院的首席研究员Douglas Yu教授说:野蜂在给野生植物和栽培作物授粉、维护生物多样性和粮食生产中扮演着重要角色。然而,它们受到生境丧失、农药、气候变化和疾病的威胁。因此,保护野生蜜蜂种群是头等大事。
制定一个长期高效的监测方案以更好地了解蜜蜂的衰退原因是环境、食品及乡村事务部(Department for Environment, Food and Rural Affairs, DEFRA)国家传粉者战略的目标之一。这就需要在英国各地大量采集蜜蜂。传统的方法是将蜜蜂固定在显微镜下进行观察,但这一过程是非常耗费劳力的而且容易出错,甚至可能会导致采集到的数据无法使用。
要想进一步了解蜜蜂种群及其对保护干预的反应,我们就必须使用更有效的鉴别方法。在这个过程中面临的最大挑战在于,每个国家的野生蜜蜂种类就有上百种,单在英国就有近300种。即使我们有丰富的专业知识,统计并鉴别每个地区的蜜蜂数量和种类都是一项浩的工程,非常耗时,单单这一点就已经预示着研究的不可能性。但是,也正是这一点才能体现出DNA检测法的优势。
该研究团队从Chilterns、Hampshire Downs和LowWeald等不同地点采集蜜蜂样本。总共提取了204只蜜蜂的DNA,并用测序仪对DNA进行测序。
然后,科学家使用计算机程序将原始DNA测定序列对应到蜜蜂线粒体基因组中,蜜蜂线粒体基因组于每一个动物细胞中。每个蜜蜂物种都有独特的基因组,正因如此,该团队才能鉴别出每个样品中已经出现过的物种。这个过程并不需要分类专家,但是结果还是很准确的。此外,通过聚合酶链式反应技术( PCR,聚合酶链式反应是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。译审注)能够估计每个物种存在的数量,这开辟了跟踪种群轨迹的道路。
Yu教授说:与正在被研究的蜜蜂种群数量相比,牺牲在新技术研究下的蜜蜂数量绝对是微不足道的。目前,用传统方法采集和监控蜜蜂是缓慢、昂贵的,且很可能出现大的失误。计算机程序的鉴定结果是客观的。它是或者不是熊蜂(Bombus lucorum, bumblebee),所有支持鉴定结论的证据都是可公开利用的。昆虫汤就像是一种自然状态的敏感温度计。大规模的蜜蜂监测方案受益于这类DNA测序法。该方法可以用于跟踪更多的物种,如:跟踪英国大约1000种传粉昆虫。
我们可以找出哪片区域的种类最多,如:农村或城市公园;以及物种多样性是如何受耕作方法影响,如:试点基地是否适合更多蜜蜂生存。只需要一滴DNA合成物就能追踪任何一处试点的物种多样性。这种方法有效地节省了开支,同时也减少了对分类学专业技能的需求。我们正试图进行一个大规模的生态调查。
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本文来源:科学之家 ( 编辑:周彬)
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