Das wichtigste Insektenbein der Menschheit

Das wichtigste Insektenbein des Menschen, der Pollenkorb (corbicula) der Hummeln, Honigbienen, stachellosen Bienen und Orchideenbienen

Jahrtausendelang spielten Bienen für menschliche Gesellschaften eine wichtige wirtschaftliche und kulturelle Rolle, wie ägyptische Hieroglyphen oder Maya-Kodizes belegen. Ihre Bedeutung als Bestäuber für die Ökosysteme und die Pflanzenproduktion und damit für die Ernährungssicherheit wird zunehmend anerkannt. Am wichtigsten sind wohl die korpuskularen Bienen, d. h. Honigbienen, Hummeln, Orchideenbienen und stachellose Bienen. Diese Bienen besitzen die evolutionäre Neuheit des Pollenkorbs (corbicula) an ihren Hinterbeinen - eine verbreiterte, abgeflachte/konkave, polierte/etagenlose Außenfläche des hinteren Schienbeins, die mit langen Haaren gesäumt ist. Die Corbicula ist nur bei den Weibchen vorhanden, d. h. sie ist geschlechtsplastisch und dient dem Sammeln/Transport großer Pollenklumpen. Trotz ihrer Auffälligkeit sind die EvoDevo-Grundlagen der Corbicula fast völlig unerforscht. Eine Studie an Honigbienen hat gezeigt, dass das Hox-Gen ubx die Unterdrückung der Entwicklung der Corbicula bei nie suchenden Königinnen erleichtert, indem es die Identität der Beine verschiebt. Die Entschlüsselung der Entwicklungsregulierung wird dazu beitragen, den evolutionären Ursprung und die Anpassungen der Corbicula bei Bienen zu verstehen - die wichtigste Morphostruktur, die sie so erfolgreich und wichtig für die Ernährungssicherheit der Menschheit macht.

In diesem Projekt werden wir die Entwicklung dieses ikonischen Merkmals und die Grundlagen seiner sexuellen Plastizität untersuchen. Dank der Finanzierung durch EASIGENOMICS (Horizont 2020) haben wir die Möglichkeit, Spatial Transcriptomics (10X Visium) in Kombination mit ATACseq und RNAseq als funktionelle Genomik-Grundlage für die anschließende vergleichende Genomik (Evolution der Corbicula bei Bienen) anzuwenden.