Pesquisadores desenvolvem genoma próximo ao nível do cromossomo para a abelha papoula Mojave

Um espécime fêmea fixado de abelha papoula Mojave. Crédito:Michael Branstetter, ARS

Cientistas do Serviço de Pesquisa Agrícola (ARS) do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) e parceiros de pesquisa universitários desenvolveram um genoma próximo ao nível do cromossomo para a abelha papoula Mojave, um polinizador especializado com preocupação em conservação, de acordo com um artigo recente publicado no Journal of Heredity .

Reunir o genoma da abelha papoula de Mojave faz parte do projeto Beenome100, um esforço inédito para criar uma biblioteca de mapas genômicos altamente detalhados e de alta qualidade de 100 ou mais espécies diversas de abelhas encontradas nos Estados Unidos.

Beenome100 é um empreendimento colaborativo liderado pela ARS e pela Universidade de Illinois, com a colaboração de pesquisadores da ARS e de universidades nos Estados Unidos e no Canadá. A expectativa é que estes genomas ajudem os investigadores a responder às grandes questões sobre as abelhas, tais como quais as diferenças genéticas que tornam uma espécie de abelha mais vulnerável às alterações climáticas ou se uma espécie de abelha é susceptível de ser mais susceptível a um pesticida.

Restrita ao leste do deserto de Mojave, a abelha papoula Mojave (Perdita meconis) é uma abelha mineira solitária da família Andrenidae especializada na polinização da papoula de Las Vegas (Arctomecon californica) e da papoula anã (Arctomecon humilis) - esta última sendo protegida sob a Lei de Espécies Ameaçadas dos EUA em 1979. As papoulas são encontradas principalmente em depósitos de solo de gesso, que são raros e espalhados por toda a região.

A papoula de Mojave e a papoula de Las Vegas também estão sendo consideradas para serem listadas na Lei de Espécies Ameaçadas. Ambas as espécies serão avaliadas quanto ao potencial declínio das populações e à vulnerabilidade à extinção devido às alterações climáticas e à perda de habitat devido ao desenvolvimento urbano e à mineração na sua região nativa.

Os pesquisadores montaram o genoma ou mapa genético que ajudará a compreender melhor as características biológicas da abelha papoula Mojave.

“O genoma, com amostragem genética adicional de indivíduos, também nos dará potencialmente insights sobre a base genética para a especialização da planta hospedeira, suscetibilidade a pesticidas e suscetibilidade à seca e tolerância climática”, disse Rena Schweizer, entomologista pesquisadora da ARS. Polinização de Insetos-Biologia, Gestão, Unidade de Pesquisa Sistemática em Logan, Utah.

Um macho abelha papoula Mojave próximo a uma moeda de dez centavos. Crédito:Chelsey Ritner, ARS

Em particular, a abelha papoula Mojave é capaz de resistir aos anos de seca permanecendo no solo em êxtase – um fenômeno chamado diapausa. A característica não é bem compreendida pelos pesquisadores e, ao ter seu genoma sequenciado, eles poderão aprender sobre os genes e vias regulatórias que tornam possível a adaptação.

Eles também usarão o genoma para avaliar a saúde genética da espécie, encontrar insights sobre como as abelhas podem ser especialistas ou generalistas e analisar quais são as vantagens e desvantagens em termos da aptidão de uma abelha a longo prazo.

“Isso também poderia nos levar a encontrar assinaturas genéticas de declínio”, disse Schweizer. “Ao estudar o genoma desta abelha, poderemos ajudar a conservá-la melhor e identificar outras espécies que estão em declínio usando informações genéticas”.

Para desenvolver o genoma da pequena e poderosa abelha, os pesquisadores isolaram o DNA de um único e pequeno espécime masculino.

Essa montagem do genoma, segundo Schweizer, é impressionante visto que a abelha é minúscula (uma abelha macho tem em média 5 a 7 milímetros de comprimento). Os pesquisadores coletaram o espécime em campo em um local remoto e selvagem.

“O que também é notável nesta investigação é que o espécime utilizado para o genoma foi recolhido em métodos de preservação não ideais”, disse Schweizer. "Ainda obtivemos DNA de alta qualidade de um espécime coletado em campo devido aos avanços tecnológicos na tecnologia de sequenciamento e aprendemos mais sobre esta abelha única. Esperamos que nossa pesquisa estabeleça as bases para o desenvolvimento de genomas de outras espécies de abelhas."

O mapa detalhado e de alta resolução do genoma de referência está disponível no banco de dados do Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia.

Mais informações: Rena M Schweizer et al, Genoma de referência para a abelha papoula Mojave (Perdita meconis), um polinizador especialista de interesse em conservação, Journal of Heredity (2023). DOI:10.1093/jhered/esad076
Informações do diário: Jornal de Hereditariedade

Fornecido pelo Serviço de Pesquisa Agrícola

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