Differential ability of three bee species to move genes via pollen.
PLoS One · 2023 · 18:e0271780 · PMID 37053245 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 환경과 생태 > 수분매개자 · 곤충
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
유전자 변형(GE) 작물 방출 이후, 작물의 비-GE 밭으로의 GE 유전자 도입 및 야생 또는 교배 가능한 친연종으로의 확산에 대한 우려가 증가하였다. 최근에는 특정 관리되는 수분 매개체와 관련된 격리 거리를 개발하는 것을 목표로, 다양한 수분 매개체가 유전자 흐름에 미치는 차별적 영향에 주목하고 있다. 꿀벌 종이 유전자 이동에 미치는 차별적 영향을 조사하기 위해, 우리는 포드 내에서 GE 씨앗을 얻을 확률과 꽃 방문 순서, 또는 채집 활동 중 벌이 이동한 누적 거리가 갖는 관계를 정량화하였다. 이러한 관계를 '씨앗 곡선(seed curves)'이라고 칭하며 세 가지 꿀벌 종 간에 이들 씨앗 곡선을 비교하였다. 실험에는 글리포세이트 저항성(GR) 대립유전자를 세 복사체로 가진 식물인 메디카고 사티바 L. 식물이 꽃가루 공여체로, 그리고 일반 작물이 꽃가루 수용체로 사용되었다 (M. sativa는 사배체이다). 채집 활동 중 생산된 GR 씨앗의 개수를 포함한 다양한 채집 지표들도 정량화되어 꿀벌 종 간에 대조되었다. 가장 적은 수의 GR 씨앗이 채집 활동당으로 형성되었고, 가장 짧은 거리에서 GR 씨앗이 형성된 것은 잎자르기 벌 방문 후에 나타났다. 반면, 가장 먼 거리에서 GR 씨앗이 형성된 것은 뒤영벌 방문 후에 발견되었다. 꿀벌에 대한 값은 중간 수준이었다. 씨앗 곡선에 기반한 꿀벌 종의 순위는 현장 기반 유전자 흐름 추정치와 잘 상관관계를 보였다. 따라서 채집 활동 내에서 씨앗 생산 패턴을 설명하는 꿀벌 종의 차별적인 씨앗 곡선은 개체군 수준에서 유전자를 이동시키는 꿀벌 종의 뚜렷한 능력을 나타냈다. 국소 규모에서의 벌 행동(채집 활동)은 개체군 수준에서의 유전자 흐름 및 GE 유전자 확산을 예측하는 데 도움을 준다.ORIGINAL ABSTRACT
Since the release of genetically engineered (GE) crops, there has been increased concern about the introduction of GE genes into non-GE fields of a crop and their spread to feral or wild cross-compatible relatives. More recently, attention has been given to the differential impact of distinct pollinators on gene flow, with the goal of developing isolation distances associated with specific managed pollinators. To examine the differential impact of bee species on gene movement, we quantified the relationship between the probability of getting a GE seed in a pod, and the order in which a flower was visited, or the cumulative distance traveled by a bee in a foraging bout. We refer to these relationships as 'seed curves' and compare these seeds curves among three bee species. The experiments used Medicago sativa L. plants carrying three copies of the glyphosate resistance (GR) allele as pollen donors (M. sativa is a tetraploid), such that each pollen grain carried the GR allele, and conventional plants as pollen recipients. Different foraging metrics, including the number of GR seeds produced over a foraging bout, were also quantified and contrasted among bee species. The lowest number of GR seeds set per foraging bout, and the GR seeds set at the shortest distances, were produced following leafcutting bee visits. In contrast, GR seeds were found at the longest distances following bumble bee visits. Values for honey bees were intermediate. The ranking of bee species based on seed curves correlated well with field-based gene flow estimates. Thus, differential seed curves of bee species, which describe patterns of seed production within foraging bouts, translated into distinct abilities of bee species to move genes at a landscape level. Bee behavior at a local scale (foraging bout) helps predict gene flow and the spread of GE genes at the landscape scale.| 저자 | Fragoso, F. P.; Brunet, J. |
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| 저널 | PloS one |
| 권·호·쪽 | 18(4), e0271780 |
| PMID | 37053245 |
| DOI | 10.3389/fpls.2020.587528 |
| MeSH | Bees; Animals; Pollen; Seeds; Crops, Agricultural; Alleles; Medicago sativa; Pollination |