可持续发展补助金授予蜜蜂研究
“Illumina公司已经宣布2021年农业大善奖获得者是谁伯特伦·布莱尼格博士他是Göttingen大学的分子生物学教授。布雷尼格正在研究西部蜜蜂，这种传粉者面临着多重挑战和数量下降。
农业大善计划是一项年度计划，旨在支持旨在提高农业重要作物和牲畜物种的可持续性、生产力和营养密度的研究
188金宝搏备用与布雷尼格和Illumina进行了交谈，以了解更多关于研究蜜蜂的遗传差异将如何改善育种计划，以及Illumina将如何支持这项研究。
凯特·罗宾逊(以下简称KR):是什么激励Illumina公司建立“大善计划”?该计划如何支持农业研究?
Illumina公司(我)：农业大善计划赠款于2011年启动，旨在推动可以提高可持续性的进步以及农业上重要作物和牲畜的营养密度。
该计划认可农业领域反映科学价值和创新的突破性研究利用的力量基因组学来帮助减轻全球饥饿、营养不良和贫困．
基米-雷克南:Illumina在哪些方面支持获胜者的研究工作?
我:在选择这笔赠款的获奖者时，我们将优先考虑那些可以提高重要农业领域可持续性的项目，特别是那些公共资金和资源不足的项目。获奖者将获得Illumina NovaSeq公司20 Tb的样本测序数据，以支持他们的项目。
基米-雷克南:你能告诉我们一些以前的获奖者和他们的研究重点吗?
我:最近的一些赢家包括:
2020年:罗兰·沙夫莱特纳-国际绿豆改良网络
绿豆主要种植在亚洲，是一种重要的作物，因为它具有良好的耐受力，但农民面临着低产量和易患病的挑战。这笔资金用于测试新的测绘方法，以揭示绿豆重要性状的遗传基础;最大限度地利用基因测序信息有助于更好地了解物种，并加速良种的育种。
2019年:Elena Ciani -意大利巴里大学和国际骆驼遗传改良和保护联盟(ICC-GIC)
骆驼养殖在世界许多地区的农业中发挥着关键作用。由于骆驼对各种环境的适应性，它们具有多种用途，可以生产羊毛、肉、奶和皮革，使它们在当前气候变化和荒漠化的背景下成为宝贵的盟友。这笔资金将用于有史以来第一个全基因组测序多样性研究，以协助应用骆驼育种和遗传保护项目。
2017: G Craig Yencho和Bode Olukolu -北卡罗来纳州立大学:甘薯测序以改善粮食安全
红薯(番薯甘薯)由于其对不同气候的适应性，是全球第七大最重要的粮食作物，也是撒哈拉以南非洲和东南亚防治维生素a缺乏症的生物强化主要作物。然而，其基因组和96条染色体的高度杂合子和六倍体性质使得性状的代代遗传变得复杂，挑战了利用分子育种技术培育更有营养的甘薯和优化作物以满足区域需求的努力。这笔拨款是为了支持研究人员开发一种新创代表甘薯全球多样性的全基因组组装和SNP(单核苷酸多态性)阵列;在育种项目中使用这种检测方法将根据区域需求优化作物，有助于开发更有营养的红薯，并改善营养资源缺乏地区的粮食安全。
基米-雷克南:蜜蜂面临着什么样的危险?这对农业有什么影响
伯特伦·布莱尼格(BB):与其他物种类似，蜜蜂正面临着许多导致种群数量下降的生物和非生物威胁，包括寄生虫、病原体、栖息地丧失、气候变化、食物资源有限、接触农药和养蜂管理不善。很明显，其中几个因素的相互作用是造成这个问题的原因，这个问题在世界范围内已经观察到很多年了。人们一致认为，越来越多地接触寄生虫和病原体是这个问题的一个重要组成部分，它们共同导致人口的衰弱和脆弱性增加，并最终导致人口的崩溃。蜜蜂是各种病原体的宿主，比如细菌、病毒和真菌。侵扰蜜蜂的各种寄生虫也已被鉴定出来。这些寄生虫通常是蜜蜂病原体的中间宿主，并传播疾病。西方蜜蜂与螨螨的侵害已经对种群造成了严重的损害。瓦螨对成年蜜蜂和雏蜂都有危害。蜜蜂会因螨虫吮吸血淋巴而变得虚弱，并且螨虫会将疾病(例如，变形翼病毒)传播给蜜蜂。如果一种病毒和螨虫同时出现在蜂群中，它们对蜜蜂的有害影响就会加剧。
大约80%的国内作物依赖蜜蜂和其他授粉媒介授粉。如果没有这种授粉服务，不仅水果会少得多，而且不同类型和品种的植物也会少得多。这是因为植物可以在没有外来花粉的情况下通过自体受精或无性繁殖来繁殖，然而，后代在基因上是相同的。为了培育新的变种，两个亲本是必要的。授粉昆虫的丧失将对农业产量和多样性产生直接和巨大的影响。
基米-雷克南:你能详细说明一下你计划用什么方法来研究蜜蜂的弱点吗?
BB:在我们的项目中，我们主要想解决三个问题:
- 与抗瓦氏蜜蜂相比，易受瓦氏蜜蜂影响的西方蜜蜂的分子遗传差异是什么蜜蜂?
- 东方蜜蜂的健康相关表型(瓦蜂卫生行为)是由于胞嘧啶甲基化(5mC)的表观遗传控制吗?
- 在比较易感的西方蜜蜂和耐药的东方蜜蜂时，5mC和5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)的比例是否存在相关性?
为了回答这些问题，我们总共收集了526个蜜蜂样本，其中西部蜜蜂228个样本，东部蜜蜂106个样本，32个蜂王和160个对照。所有的蜜蜂都是根据它们的瓦罗亚卫生行为的类型和强度来选择的。有了这个，我们有了一个非常独特的非常明确的样本集合。在第一组实验中，我们将对所有样本进行全基因组重测序，并进行全基因组关联分析。此外，我们希望有了这些数据，我们将能够填补两个物种基因组中现有的一些空白。这些数据还将使我们能够在高分辨率水平上进行一些系统发育研究。在第二组实验中，我们将专注于瓦罗亚卫生行为的表观遗传学。例如，与哺乳动物相比，蜜蜂的基因组中有完全不同的甲基化模式，并且已经表明蜜蜂的一些社会行为受到特定的表观遗传特征的影响。因此，我们将确定所有样本中的甲基化模式(5mC和5hmC)，并将其与瓦罗亚虫卫生行为的类型和强度联系起来。
基米-雷克南:你认为你的研究如何用于减少蜜蜂数量的下降?
BB:我们希望通过这个项目中产生的数据和结果，能够确定控制瓦螨卫生行为的新的分子机制。新的分子机制和导致西方和东方蜜蜂瓦氏蜂卫生行为差异的基因组变异的鉴定，最终将导致一组DNA标记，可用于育种计划，以有效地选择抗性蜜蜂。
Illumina和Bertram Brenig接受了技术网络编辑助理Kate Robinson的采访188金宝搏备用
