Aspectos genéticos y genómicos de la interacción Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae) - Varroa destructor (Acari: Varroidae)

• Autores: Muntaabski, Irina
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Scannapieco, Alejandra Carla; Lanzavecchia, Silvia Beatriz
• Materia: ECTOPARASITO; ABEJA MELIFERA; TRANSCRIPTOMA; EXITO REPRODUCTIVO; SILENCIAMIENTO GENICO; ECTOPARASITIC MITE; HONEY BEE; TRANSCRIPTOME; MITE REPRODUCTIVE SUCCESS; GENE SILENCING
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Apis mellifera es el principal polinizador de especies vegetales de interés agronómico y constituye el mayor productor de miel del mundo. La supervivencia y la productividad de sus colonias se ven gravemente afectadas por Varroa destructor. Este ácaro ectoparásito afecta el estado nutricional e inmunológico de las abejas y el estado general de la colonia. El objetivo general de esta Tesis Doctoral es explorar la interacción entre A. mellifera y V. destructor para aportar conocimientos sobre genes y factores asociados a la reproducción del parásito sobre su hospedador. Para ello, se caracterizaron a nivel poblacional y genético colonias de A. mellifera establecidas en clima templado y las poblaciones del ácaro asociadas. La dinámica de las poblaciones de ambas especies es homogénea entre las temporadas analizadas y consistente con lo esperado para clima templado. Se identificaron dos haplotipos de la región intergénica COI-COII (C1/C2j) en abejas y un haplotipo del marcador cox1 (K) para V. destructor. Asimismo, se caracterizó la variabilidad genética del ácaro en distintas poblaciones de nuestro país mediante marcadores mitocondriales (cox1, nd4, nd4L y nd5). Se identificó un nuevo sub-haplotipo (KArg-N2) y la presencia de heteroplasmia de sitio en nd4. Los análisis de variabilidad genética se complementaron con el análisis de genes potencialmente intervinientes en la reproducción de V. destructor. Se realizó un análisis de transcriptoma comparando tres grupos de ácaros: reproductivos (R), no reproductivos (NR) y foréticos (F). Se identificaron 45 genes diferencialmente expresados (GDE) entre R y NR, y se exploraron las vías metabólicas asociadas. Ensayos de qPCR y silenciamiento génico (RNAi) de seis genes candidatos permitieron detectar una asociación entre la expresión de tres de ellos (vg1, ptch1 y ap-1) y el éxito reproductivo de V. destructor. Los resultados obtenidos proveen información clave sobre la interacción parásito-hospedador que contribuirá al desarrollo de técnicas integradas de control de la varroosis, permitiendo minimizar el impacto de esta enfermedad y promoviendo la sanidad de las colonias de A. mellifera.
Apis mellifera is the main pollinator of plant species of agronomic interest and is the largest honey producer in the world. The survival and productivity of its colonies are severely affected by Varroa destructor. This ectoparasitic mite affects the nutritional and immunological status of the bees and the general condition of the colony. The overall objective of this PhD Thesis is to explore the interaction between A. mellifera and V. destructor to provide knowledge on genes and factors associated with the reproduction of the parasite on its host. For this purpose, A. mellifera colonies from temperate climates of Argentina, and the associated mite populations were characterized at the population and genetic level. The population dynamics of both species were homogenous among the two seasons analyzed and consistent with what is expected for a temperate climate. Two haplotypes were identified for the intergenic region COI-COII (C1/C2j) in honey bees and one haplotype for cox1 marker (K) in V. destructor. In addition, the genetic variability of different mite populations from Argentina was characterized by using mitochondrial markers (cox1, nd4, nd4L and nd5). A new sub-haplotype (KArg-N2) and the presence of site heteroplasmy in nd4 were identified. Genetic variability analyses were complemented with expression analysis of genes putatively involved in the reproduction of V. destructor. A transcriptome analysis was performed comparing three groups of mites: reproductive (R), non-reproductive (NR) and phoretic (F). Forty-five differentially expressed genes (DEG) were identified between R and NR mites, and associated metabolic pathways were explored. qPCR and gene silencing (RNAi) assays of six candidate genes evidenced an association between the gene expression of three of them (vg1, ptch1 and ap-1) and the reproductive success in V. destructor. The results obtained provide key information on the parasite-host interaction that will contribute to the development of integrated varroosis control techniques, minimizing the impact of this disease and promoting the health of A. mellifera colonies.
Fil: Muntaabski, Irina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.