J 2023

Omics-based analysis of honey bee (Apis mellifera) response to Varroa sp. parasitisation and associated factors reveals changes impairing winter bee generation

KUNC, Martin, Pavel DOBEŠ, Rachel WARD, Saetbyeol LEE, Radim ČEGAN et. al.

Základní údaje

Originální název

Omics-based analysis of honey bee (Apis mellifera) response to Varroa sp. parasitisation and associated factors reveals changes impairing winter bee generation

Autoři

KUNC, Martin (203 Česká republika, domácí), Pavel DOBEŠ (203 Česká republika, garant, domácí), Rachel WARD (372 Irsko), Saetbyeol LEE (410 Korejská republika), Radim ČEGAN (203 Česká republika), Silvie DOSTÁLKOVÁ (203 Česká republika), Kateřina HOLUŠOVÁ (203 Česká republika), Jana HURYCHOVÁ (203 Česká republika, domácí), Sara ELIÁŠ (276 Německo, domácí), Eliška PINĎÁKOVÁ (203 Česká republika), Eliška ČUKANOVÁ (203 Česká republika), Jana PRODĚLALOVÁ (203 Česká republika), Marek PETŘIVALSKÝ (203 Česká republika), Jiří DANIHLÍK (203 Česká republika), Jaroslav HAVLÍK (203 Česká republika), Roman HOBZA (203 Česká republika), Kevin KAVANAGH (372 Irsko) a Pavel HYRŠL (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Insect Biochemistry and Molecular Biology, Elsevier, 2023, 0965-1748

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10608 Biochemistry and molecular biology

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.800 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00130103

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000903978200003

Klíčová slova anglicky

Honey bee; Varroa destructor; Transcriptomic; Proteomic; Metabolomic; Infestation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 8. 2. 2023 08:17, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

The extensive annual loss of honey bees (Apis mellifera L.) represents a global problem affecting agriculture and biodiversity. The parasitic mite Varroa destructor, associated with viral co-infections, plays a key role in this loss. Despite years of intensive research, the complex mechanisms of Varroa – honey bee interaction are still not fully defined. Therefore, this study employed a unique combination of transcriptomic, proteomic, metabolomic, and functional analyses to reveal new details about the effect of Varroa mites and naturally associated factors, including viruses, on honey bees. We focused on the differences between Varroa parasitised and unparasitised ten-day-old worker bees collected before overwintering from the same set of colonies reared without anti-mite treatment. Supplementary comparison to honey bees collected from colonies with standard anti-Varroa treatment can provide further insights into the effect of a pyrethroid flumethrin. Analysis of the honey bees exposed to mite parasitisation revealed alterations in the transcriptome and proteome related to immunity, oxidative stress, olfactory recognition, metabolism of sphingolipids, and RNA regulatory mechanisms. The immune response and sphingolipid metabolism were strongly activated, whereas olfactory recognition and oxidative stress pathways were inhibited in Varroa parasitised honey bees compared to unparasitised ones. Moreover, metabolomic analysis confirmed the depletion of nutrients and energy stores, resulting in a generally disrupted metabolism in the parasitised workers. The combined omics-based analysis conducted on strictly parasitised bees revealed the key molecular components and mechanisms underlying the detrimental effects of Varroa sp. and its associated pathogens. This study provides the theoretical basis and interlinked datasets for further research on honey bee response to biological threats and the development of efficient control strategies against Varroa mites.

Návaznosti

LM2018140, projekt VaV
Název: e-Infrastruktura CZ (Akronym: e-INFRA CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, e-Infrastruktura CZ
QK1910286, projekt VaV
Název: Efektivní postupy a strategie pro zvládání včelích chorob a udržitelný chov včelstev
Investor: Ministerstvo zemědělství ČR, Efektivní postupy a strategie pro zvládání včelích chorob a udržitelný chov včelstev