An welcher Blüte hat die Biene genascht?

  • Veröffentlicht am: 02.10.2019
Der MinION am USB-Port eines Notebooks. Foto: Oxford Nanopore Technologies

Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, mit der die Quelle von Bienenpollen schnell identifiziert werden kann. So lässt sich besser herausfinden, welche Blumen für Bienen wichtig sind.

Neben Bienen sind vor allem Wildblumen rückläufig. Und genau darauf sind Bienen angewiesen. Eine Möglichkeit, Bienen zu helfen, besteht darin, ihnen einen besseren Lebensraum mit mehr geeigneten Wildpflanzen anzubieten.
Es ist jedoch nicht immer bekannt, welche Pflanzenarten von bestimmten Bestäubern besonders bevorzugt werden und wie sich diese Präferenzen im Laufe der Zeit und unter verschiedenen Umweltbedingungen ändern. In der Landwirtschaft möchten Landwirte wissen, dass ihre Pflanzen tatsächlich von Bestäubern besucht werden. In der Vergangenheit verwendeten Wissenschaftler für ihre Untersuchungen Lichtmikroskope, um einzelne Pollenkörner zu identifizieren – eine zeitaufwendige und eher unpraktische Methode.

Für eine schnellere Analysemethode ist die „Reverse Metagenomics“ (RevMet) entwickelt worden, mit der die Pflanzen identifiziert werden können, die einzelne Bienen besucht haben. Dazu gibt es den MinION, einen tragbaren DNA-Sequenzer von Oxford Nanopore Technologies.
Analysen können dadurch jetzt direkt vor Ort durchgeführt werden, dort wo Bienen angetroffen und beprobt werden – direkt im Feld.

„Wichtig ist, dass wir nicht nur anhand einer gemischten Pollen-Probe herausfinden können, welche Arten von Pflanzen die Bienen besucht haben, sondern auch die relative Zahl des jeweiligen Pollens messen können. Diese Art der Analyse kann nicht nur zur Erhaltung der Bestäuber angewendet werden, sondern auch dazu, die Pflanzenproduktion, die auf Bestäuber angewiesen ist, nachhaltig zu verbessern“, so Ned Peel von der Universität East Anglia.

„Bei der Standard-Metagenomik werden kurze DNA-Abschnitte aus gemischten Proben mit ganzen Genomen verglichen, was teuer in der Anwendung sein kann. Wir haben festgestellt, dass wir die Analyse stattdessen mit ‚Referenz-Skims‘ durchführen können“, so Prof. Douglas Yu von der Universität East Anglia. „Für einen Referenz-Skim führen wir eine wirklich kostengünstige Sequenzierung durch, die das gesamte Genom der Pflanze nur teilweise abdecken und nicht vollständig umgewandelt werden muss. Um unsere Tests zu unterstützen, haben wir in kurzer Zeit 49 Referenzen wild lebender Pflanzenarten in Großbritannien erzeugt; das Zusammensetzen dieser Genome hätte uns Monate an Arbeit und viel Geld gekostet. Mit unserer Methode wird der Pollen separat mit dem MinION sequenziert, der lange DNA-Sequenzen generiert. Anschließend haben wir die 49 Referenz-Skims verwendet, um mit jedem der langen Abschnitte die lokale Pflanzenart zu identifizieren. Diese Technik kann Spezies in einer gemischten Probe zuverlässig nach der Menge der jeweils vorhandenen DNA unterscheiden. Die Ergebnisse zeigten, dass Honigbienen und zwei Arten von Hummeln eine Pflanzenart pro Futtersuche bevorzugen.“

Die Preise für den MinION starten bei 900 Euro.

Der Zugang zur Studie ist beschränkt (Paywall).
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