Maximální medná užitkovost včelstva závisí na množství životaschopného plodu vypěstovaného dělnicemi do doby hlavního medobraní.
Předchůdkyní každé včelí rodiny je plodná královna, která žije několik let pouze jako součást rodiny a ročně v období květu medonosných rostlin naklade do buněk plástů svého hnízda mnoho vajíček oplodněných spermiemi. trubci, ze kterých včely dělnice vychovávají tisíce potomků dělnic, které sbírají zásoby potravy z nektaru a pylu.
Shromažďování zásob potravy v každém včelstvu závisí především na přítomnosti: největšího počtu snůšek; dostatečná místní potrava pro medonosné rostliny; ekologické předpoklady; dědičné vlastnosti potomků získané od rodičů přirozeným výběrem. Při selekci zpravidla přežily pouze ty rodiny, které se přizpůsobily svému prostředí.
Spojení rodičů a potomků se projevuje informační dědičností, která se přenáší z jedné generace na druhou prostřednictvím genů umístěných v určité sekvenci v chromozomech každého jedince. Na jednom chromozomu každý gen zaujímá specifické místo a řídí jeden znak nebo několik dědičných znaků. Je známo, že všechny živé bytosti se skládají z buněk a v jádře buňky jsou chromotinová zrna, ze kterých se dělením tvoří chromozomy. Každá buňka jakéhokoli organismu u různých živočišných druhů obvykle obsahuje určitý počet chromozomů. Pohlaví zvířete nebo hmyzu je určeno počtem chromozomů. U včely medonosné je pohlaví určeno vývojem včelích dělnic a matek z oplozených vajíček a trubců z neoplozených vajíček. Tento vzor poprvé objevil velký slezský včelař Jan Dzierżon v roce 1845 (Šaskolski, 1968).
Tělesné buňky (somatické) samice včel mají diploidní množina chromozomy (2×16=32), tedy dvojité. Somatické buňky samců (trubci) obsahují haploidní sada, tj. pocházejí z gamet dělohy a ve svých tělních buňkách mají 16 chromozomů (n – jeden genom). V pohlavních orgánech dělohy a včely obsahuje vyvinutá vajíčka ve vaječnících 16 chromozomů. Ve spermatéce fetální dělohy a v pohlavních orgánech sexuálně zralého trubce obsahuje spermie 16 chromozomů (obr. 6).
Rýže. 6. Počet chromozomů ve včelích buňkách
V důsledku toho se z oplozených vajíček vyvinou diploidní samice včelích matek a včelích dělnic a z neoplozených vajíček (partenogeneze) se vyvíjejí samci trubců (obr. 7), kteří mají haploidní (jedinou) sadu chromozomů.
Někdy se z neoplozeného vajíčka může vyvinout diploidní jedinec s 32 chromozomy. Takové případy lze pozorovat u včelí rodiny, která byla dlouhou dobu osiřelá. Z vajíček trousitých včel se včelám vylíhne královna neschopná oplodnění trubci.
Rýže. 7. Při kladení oplozenou dělohou se dělnice a královny vyvinou do plástových buněk oplozených vajíček, jejich tělo má 32 chromozomů, trubec – z neoplozeného vajíčka – 16.
Geny, chromozomy, alely a mutace
Chromozomy obsahují geny, které obsahují dědičnou informaci. Proto je gen jednotkou dědičné informace. Gen určuje vývoj jedné nebo více vlastností u včel. Počet genů je mnohonásobně větší než počet chromozomů. Chromozom se během konjugace (proces sbližování) a divergence v meióze dědí jako jeden celek, čímž se udržuje jeho integrita, a proto se všechny geny lokalizované na stejném chromozomu obvykle dědí společně. U včel obsahuje každý chromozom jednu z alel genu.
Geny pro vzájemně se vylučující vlastnosti tvoří pár alel. Například známky žluté barvy a tmavé (šedé) barvy nebo známky zlomyslnosti a mírumilovnosti u dělnic, takové známky v meióze se objevují u různých gamet.
Různé alelické formy vznikají mutací (změnou dědičného materiálu) genu charakteristického pro divoký (normální) typ, kdy v páru alel je jeden gen normální, tedy nezměněný, a druhý je změněn, tedy mutantní. . Mutace jedné alely normálního genu se mohou vyskytnout několikrát, což vede k sérii alel. Tento jev se nazývá mnohočetný alelismus – tedy více než dvě alelické formy genu. Řada mutací může být navzájem v různých dominantně recesivních vztazích a může způsobit výskyt řady alel (C 1, C 2, C 3. C n, které tvoří řadu.
Mutace mohou být prospěšné, škodlivé, neutrální z hlediska jejich významu pro včelí organismus a z hlediska charakteru jejich výskytu – přirozené nebo při umělé inseminaci.
Pro označení alel v genetice se používá abecední symbolika, ve které je dominantní znak (znak se projevuje u hybridních jedinců, potlačující vnější recesivní) označen velkým písmenem A, B nebo C atd. Recesivní rysy (navenek skryté) se označují malými písmeny – a, b, c atd. Pokud dominantní rys zcela nepotlačí recesivní, pak se tento jev nazývá neúplná dominance.
Pohlaví u včel není určeno celým chromozomem, ale pouze jeho částí – genem, který je elementární jednotkou dědičné informace. Od roku 1951 O. McKenzen a Roberts (Shaskolsky, 1966) označují pohlavní gen u včel, stejně jako u habrobracon ichneumon (z čeledi brakonidních ichneumonidů), X a jeho alely X a, X b, X c . Pro jednoduchost jsou alely obvykle označovány jako a, b, c atd., přičemž je třeba mít na paměti, že se jedná o alely genu X (Shaskolsky, 1966).
Je známo, že každý gen má mnoho různých typů: a, a2, a3. a 6. a 12, které se nazývají sexuální alely. Pokud jsou v oplodněném vajíčku nalezeny 2 alely, například 2 a 8 nebo 5 a 11, vždy se vyvine samice, a pokud – 2 a 2 nebo 8 a 8, vyvine se samec, ale nebude pro včely životaschopné, zpravidla včely jedí taková vejce. Pokud má včelí dělnice nebo královna dvě stejné alely, například AA nebo aa, tj. homologní dvojice, budou se nazývat homozygotní pro pár identických alel, a pokud jsou alely různé, jako Aa, BB, Cs atd. pak se takoví jedinci nazývají heterozygotní .
Dron je typicky výsledkem partenogeneze a má pouze jednu sadu chromozomů. Nemá stejné nebo různé páry alel, nazývá se hemizygotní jedinec, protože se vyvíjí z matčina neoplozeného vajíčka. Při blízce příbuzném páření však může královna obdržet spermie stejných recesivních alel od trubce. nebo drony. Pak může taková královna klást diploidní vajíčka, tedy oplozená, ze kterých by se mohli vyvinout trubci s dvojitou sadou chromozomů.
Během normálního kladení vajíček královnou se pohlavní alely spermií trubců nebo trubců spojují s vejci královny a vytvářejí různé kombinace gamet u potomků dcer. Pro výpočet kombinací různých typů gamet navrhl anglický genetik R. Punnett použít mřížku, ve které jsou otcovské gamety zapsány horizontálně a mateřské gamety vertikálně, do výsledných čtverců – kombinací gamet, tzn. Oplozená vajíčka budou obsahovat samičky – včelí královny nebo včelí dělnice. Například v mřížce (obr. 8) vertikálně – A, c – vajíčka včelí královny a horizontálně – a, b, c, d, c – reprodukční buňky různých trubců, ve čtvercích je kombinace mateřských a otcovských gamet v zygotách pro včely dělnice nebo pro mladé matky.
Rýže. 8. Mřížka podle R. Punnetta s kombinacemi mateřských (Ab) a otcovských (a, b, C, d, c) gamet, kde ve čtvercích jsou podmínění samičí jedinci.
Pomocí dat z mřížky R. Punnetta je možné tyto kombinace znázornit v modelech vajec a v modelech včelích jedinců, pro první dceřinou generaci F1 – A a pro F1 – in (obr. 9).
Rýže. 9. Modely jednotlivých včelích dělnic z vajíček matky (Ab) oplodněných gametami trubců – a,b,C,d,c.
Pokud se spodní část Punnettovy mřížky posune jedním nebo různými směry, lze složení jedinců ve včelím hnízdě zkonstruovat v modelech (obr. 10). Jak je vidět z obrázku, trubci mají jeden typ alely a samice mají 2 typy alel. Včely neumožňují vývoj trubců se sadou dvou stejných typů alel, které je zničí ve fázi vajíčka nebo mladších larev.
Abstrakt vědeckého článku o biologických vědách, autor vědecké práce – Sergey Aleksandrovich Zyatkov, Grigory Grigorievich Goncharenko, Andrey Viktorovich Kruk
Článek popisuje rysy organizace genomu včely medonosné – Apis mellifera.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Podobná témata vědeckých prací v biologických vědách, autorem vědecké práce je Sergej Aleksandrovič Zyatkov, Grigory Grigorievich Goncharenko, Andrey Viktorovich Kruk
ROLE FYTOPLANKTONU V NÁRODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ
Telomery 1,3-butadienu s vodou a oxidem uhelnatým v cílené syntéze hmyzích feromonů
Distribuce a projevy akutní a chronické virové paralýzy u Apis mellifera l (přehled literatury)
Vliv změn elektromagnetických polí na krmení a kognitivní činnost včely medonosné
Virus deformovaných křídel u Apis mellifera L.: distribuce, morfologie, patogenita
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Text vědecké práce na téma “VLASTNOSTI GENOMU VČELY medonosné – APISMELLIFERA”
VLASTNOSTI GENOMU VČEL HONEY – APIS
MELLIFERA Zyatkov S.A.1, Goncharenko G.G.2, Kruk A.V.3
1Zyatkov Sergey Aleksandrovich – odborný asistent; 2Goncharenko Grigory Grigorievich – doktor biologických věd, profesor, vedoucí katedry; 3Kruk Andrey Viktorovich – kandidát biologických věd, docent, Ústav zoologie, fyziologie a genetiky, Fakulta biologie, Gomel State University. F. Skaryny, Gomel, Běloruská republika
Anotace: Článek popisuje rysy organizace genomu včely medonosné – Apis mellifera.
Klíčová slova: genom, včela medonosná, Apis mellifera.
Výzkum analýzy genomu včely medonosné (Apis mellifera Linnaeus, 1758) začal po dokončení projektu Human Genome Project (2000) a první výsledky byly publikovány v časopise Nature v roce 2006 [1].
A. mellifera, spolu s některými dalšími druhy včel a vos, stejně jako mravenci a termiti, je společenský hmyz. Struktura společenstva včely medonosné je velmi složitá, mezi jejími jedinci existuje rozdělení funkcí, které je činí zcela závislými na celém společenstvu jako celku. Včelstvo tvoří jedna královna, desítky tisíc včelích dělnic a několik stovek trubců, kteří žijí pouze v letních měsících (obrázek 1) [2].
Rýže. 1. Včelí dělnice (vlevo), trubec (uprostřed), královna (vpravo)
Je známo, že u královen a dělnic včely medonosné obsahuje diploidní sada 32 chromozomů a haploidní sada 16. U trubců všechny buňky obsahují 16 chromozomů, je to způsobeno tím, že včely, mravenci a řada ostatní zástupci řádu Hymenoptera nemají pohlavní chromozomy, samci se proto vyvíjejí z neoplozených vajíček (partenogeneticky) [1].
Před včelou medonosnou byl proces sekvenování genomu prováděn pouze u několika druhů hmyzu – ovocné mušky Drosophila melanogaster Meigen, 1830; malarický komár Anopheles gambiae Meigen, 1818 a bourec morušový Bombyx mori Linnaeus, 1758 [3 – 5].
Výzkum, který provedlo Honeybee Genome Sequencing Consortium (HGSC) v roce 2014, umožnil upřesnit informace o genomu včely medonosné (2006), což se odrazilo v aktualizované verzi genomu Amel_4.5. Doplněný genom A. mellifera byl ~2,5 x 108 bp. a zahrnoval již 15 314 genů, což ji poněkud přiblížilo ovocné mušce [1, 6].
Je třeba poznamenat, že v genomu včely medonosné, stejně jako v genomu ovocné mušky, se počet mikrosatelitních lokusů ukázal být podobný: u A. mellifera byl počet mikrosatelitů více než 2000 a v r. D. melanogaster – asi 1300 [1, 3, 6] .
I přes dokončení projektu sekvenování jaderného genomu A. mellifera tedy funkce mnoha genů ještě nebyly plně stanoveny [1, 6]. V tomto ohledu další molekulárně genetické studie pomocí metod genomové analýzy odhalí rysy struktury a funkce genomu včely medonosné.
1. The Honeybee Genome Sequencing Consortium Pohledy do sociálního hmyzu z genomu včely medonosné Apis mellifera // Nature, 2006. T. 443 (7114). str. 931-949.
2. Burmistrov A.N. Encyklopedie včelaře M.: TID Continent-Press, Continental-Kniga, 2006. 480 s.
3. Adams MD Sekvence genomu Drosophila melanogaster // Science. 2000. T. 287. s. 2185-2195.
4. Holt RA Sekvence genomu malarického komára Anopheles gambiae // Science. 2002. T. 298. s. 129-149.
5. Mita K. Sekvence genomu bource morušového, Bombyx mori // DNA Res., 2004. T. 11. s. 27-35.
6. Yunusbaev U.B. Role celogenomových studií při studiu biologie včely medonosné // Genetika. 2019. T. 55. č. 7. s. 778-787.
ROLE FYTOPLANKTONU V NÁRODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ
Zhuraeva Ozoda Toirovna – učitelka, Katedra biologie, Fakulta agronomie a biotechnologie, Bucharská státní univerzita, Buchara, Uzbekistán
Abstrakt: Produktivita fytoplanktonu hraje důležitou roli při transportu uhlíku z atmosféry do hlubin oceánu, což je proces nazývaný biologická uhlíková pumpa, který pomáhá regulovat globální klima. Účinnost biologické pumpy je funkcí fyziologie fytoplanktonu a struktury komunity, které jsou zase regulovány fyzikálními a chemickými podmínkami oceánu.
Klíčová slova: mořský fytoplankton, oxid uhličitý, koncentrace, mořské ekosystémy, biologická uhlíková pumpa.
Mořský fytoplankton provádí polovinu veškeré fotosyntézy na Zemi a přímo ovlivňuje globální biogeochemické cykly a klima, ale jak budou reagovat na budoucí globální změny, není známo. Oxid uhličitý (CO02) je hlavní hnací silou globálních změn a byl
