ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Цель исследования – оценить распространённость патогенных вирусов пчёл на территории Российской Федерации и оценить полиморфизм фрагмента геномов циркулирующих вирусов.
In the last decade, large-scale mass death of bees and the so-called collapse of bee colonies have been observed. Since 2006, beekeepers in many countries began to note the disappearance of bee families in their apiaries for no apparent reason. Due to the fact that the productivity of more than one hundred crops depends on the bee population, the problem of collapse of bee colonies goes far beyond beekeeping. It has been shown that the death of families in recent years is almost always associated with the presence of pathogenic viruses in the body of bees. To date, more than two dozen bee viruses have been detected, of which 7 species are pathogenic (DWV, BQCV, KBV, SBV, IAPV, CBPV, ABPV). It is also believed that the main threat to the survival of bee colonies in Russia (as in Europe) remains the ectoparasitic tick Varroa destructor and its ability to transmit pathogenic bee viruses (PBV). A number of foreign studies describe the prevalence of pathogenic bee viruses, but the prevalence of PBV in the Russian Federation is extremely poorly understood. Meanwhile, monitoring of pathogenic viruses is of great importance for studying the biology of PVP and evaluating their relationship with collapse of bee colonies. The project plans the first comprehensive study in Russia of the prevalence of 7 pathogenic bee viruses throughout the Russian Federation, where active beekeeping takes place. During the implementation of the project, large-scale gathering of bees in different regions will be carried out; the degree of infection by ticks was determined and PCR diagnostics of 7 pathogenic viruses of bees was carried out; A phylogenetic analysis of viruses using DNA sequencing of parts of the genome of viruses has been carried out, which will allow us to establish a connection between viruses of different geographical origin. According to the results of the project 1) a large array of data on the prevalence of pathogenic bee viruses in the Russian Federation will be obtained; 2) family ties of the investigated viruses with circulating in the world will be determined; 3) based on the data of molecular phylogenetic analysis, new highly specific PCR test systems will be proposed for the determination of bee viruses circulating in the Russian Federation. The expected results will allow a better understanding of the biology of PBV and assess the possibility of combating them.
В ходе выполнения проекта будут получены следующие результаты: 1) Впервые будут получены данные о распространённости 7 патогенных вирусов пчел (ПВП) на территории Российской Федерации. С использованием поставленных в лаборатории методов (растирание пчел, выделение РНК, постановка реакции обратной транскрипции, ПЦР, гель-электрофорез ДНК) будут получен массив данных о представленности ПВП в различных регионах РФ. По результатам данной части исследования будет подготовлена публикация и глава для диссертации аспиранта. 2) Будут получены уникальные последовательности геномов ПВП, циркулирующих на территории РФ. Будут подготовлены образцы для коммерческого секвенирования, полученные последовательности будут депонированы в общедоступные базы данных нуклеотидных последовательностей. Результаты секвенирования будут использованы для реализации задач 3-4. 3) Будет проведен филогенетический анализ с использованием как общедоступных данных по геномам ПВП, так и полученных нами последовательностей. Будут выявлены наиболее близкие к российским штаммы, оценено родство вирусов. По результатам будет подготовлена публикация и глава в диссертацию. 4) Будут предложены наборы праймеров для эффективного проведения в режиме реального времени ПЦР диагностики вирусоносительства у пчел. Эффективность праймеров будет проверена на уже охарактеризованных образцах. По результатам работы будет подготовлена публикация, возможно заявка на патент, а также глава диссертации.
Работа по анализу вирусов пчел начата 4 года назад. За этот период собрана коллекция образцов из пчелиных семей с пасек западной территории РФ (от КФО до Архангельска), начат сбор образцов на Урале и восточнее Урала. В настоящий момент в коллекцию входят более 500 образцов, из которых уже выделена РНК, получена кДНК и проведён ПЦР анализ (80%) на присутствие ПВП при непосредственном участии аспиранта. Имеется несколько публикаций по исследуемой проблеме.
По результатам выполнения проекта 1) будет получен большой массив данных о распространённости патогенных вирусов пчёл на территории Российской Федерации; 2) будут определены родственные связи исследованных вирусов с циркулирующими в мире; 3) на основании данных молекулярно-филогенетического анализа будут предложены новые высокоспецифичные ПЦР тест-системы для определения вирусов пчёл, циркулирующих в Российской Федерации. Ожидаемые результаты позволять лучше понять биологию ПВП и оценить возможность борьбы с ними.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 октября 2020 г.-1 октября 2021 г. | Распространенность и полиморфизм геномов 7 патогенных вирусов пчел, циркулирующих на территории Российской Федерации |
Результаты этапа: В ходе выполнения первого этапа проведено исследование наличия в пчелиных семьях шести патогенных вирусов: вируса мешотчатого расплода (SBV), вируса черных маточников (BQCV), вируса деформации крыла (DWV), кашмир-вируса (KBV), израильского вируса острого паралича (I APV) и вируса острого паралича (ABPV) в европейской части России и Енисейском районе Красноярского края. При выполнении проекта на указанных территориях проведены сборы семей пчёл и определена степень заражённости клещами Varroa destructor. В общей сложности исследованы 20 пасек с общим количеством семей ‒ 1180 шт. Всего отобрано 866 проб пчел и расплода от 437 пчелиных семей. Определена клещевая нагрузка на пчелиные семьи, которая значительно варьировала на пасеках европейской части России. Средняя заклещеванность на пасеках Архангельской и Вологодской областях составила 0,1%. Средняя заклещеванность на пасеках Тверской, Владимирской и Московской областей составила, соответственно 8%, 14,5% и 19,5% . Заклещеванность в Красноярском крае составила 3,26%. Установлено, что большое колебание параметра заклещеванности в пчелиных семьях связано с различным временем применения акарицидных препаратов против клещей варроа, кратностью обработки и качеством препаратов. Исследована распространенность патогенных вирусов с помощью молекулярно-генетического метода OT-ПЦР. Установлено неоднородное распределение различных видов вирусов по пасекам. Отмечена высокая вирусная нагрузка на пчелиные семьи в южном и центральном регионах европейской части России, низкая – в северном регионе. Самая низкая вирусная нагрузка в Красноярском крае. Проведена оценка совместного присутствия патогенных вирусов в исследованных регионах. С помощью подобранных специфичных праймеров и секвенирования по Сэнгеру получены данные о нуклеотидных последовательностях участка гена RdRp (RNA-dependent RNA polymerase – РНК-зависимая РНК-полимераза) у исследованных патогенных вирусов пчел ABPV, DWV, SBV, BQCV, KBV, IAPV, распространенных на пасеках Белгородской, Ростовской областей, а также вируса DWV на пасеках Рязанской, Пензенской, Тверской, Владимирской и Московской областей. Полученные последовательности отправлены для депонирования в Генбанк нуклеотидных последовательностей NCBI. Проводится оценка полиморфных участков гена RdRp патогенных вирусов пчёл на территории Российской Федерации. Ведётся обработка данных для филогенетического анализа. За первый этап проекта опубликовано 3 статьи. | ||
2 | 1 октября 2021 г.-1 октября 2022 г. | Распространенность и полиморфизм геномов 7 патогенных вирусов пчел, циркулирующих на территории Российской Федерации |
Результаты этапа: В ходе выполнения второго этапа проекта проведено исследование наличия в пчелиных семьях семи патогенных вирусов: вируса мешотчатого расплода (SBV), вируса черных маточников (BQCV), вируса деформации крыла (DWV), кашмир-вируса (KBV), израильского вируса острого паралича (I APV), вируса острого паралича (ABPV) и вируса хронического паралича (CBPV) в Приволжском федеральном округе европейской части России, (в южной части Уральских гор), в Башкирии (Уфа). При выполнении проекта на указанной территории проведены сборы семей пчёл и определена степень заражённости клещами Varroa destructor. В общей сложности исследованы 4 пасеки с общим количеством семей ‒ 20 шт. Определена клещевая нагрузка на пчелиные семьи. Средняя заклещеванность на пасеках Башкирии составила 5-7%. Исследована распространенность патогенных вирусов с помощью молекулярногенетического метода OT-ПЦР. Установлено неоднородное распределение различных видов вирусов по пасекам. Определена высокая вирусная нагрузка на пчелиные семьи вирусов ABPV (100%), IAPV (95%), DWV (90%), невысокая нагрузка вируса SBV (20%). Отмечено отсутствие вирусов KBV, BQCV, CBPV на всех исследованных пасеках в Уфе. Проведена оценка совместного присутствия патогенных вирусов в исследованном регионе. Таким образом, самым распространенным вирусом в исследованном регионе оказался ABPV. Вторым по распространенности являлся вирус DWV. Однако ранее в других исследованиях распространенности вирусов самыми часто встречающимися вирусами были DWV и SBV (Калашников и Удина, 2017). В то время как ABPV выявлялся в 15% пчелиных семей. Можно предположить, что за последние годы в Европейской части России произошло увеличение распространения ABPV. С помощью подобранных специфичных праймеров и секвенирования по Сэнгеру получены данные о нуклеотидных последовательностях 44 участков гена RdRp (RNA-dependent RNA polymerase – РНК-зависимая РНК-полимераза) у исследованных патогенных вирусов пчел ABPV, DWV, SBV, BQCV, KBV, IAPV, распространенных на пасеках Белгородской, Ростовской, Вологодской, Архангельской областей, Краснодарского край, Рязанской обл., Пензенской обл., Воронежской обл., Тверской обл., Владимирской обл., Московской обл., Красноярского края Енисейской обл. Полученные последовательности отправлены для депонирования в GenBank NCBI. На основании проведенного секвенирования исследован полиморфизм полученных участков гена RdRp между собой и с полученными в других странах. Все установленные последовательности ABPV оказались идентичны. Сравнение гомологичных последовательностей не выявило в исследованном фрагменте полиморфных участков ДНК, характерных только для Российских штаммов. Это может свидетельствовать о быстром распространении одного штамма ABPV по территории РФ. Выявлена высокая вариабельность вируса BQCV, что требует дальнейших исследований. Выделенные штаммы DWV относились либо к типу B, либо к рекомбинантным штаммам. При этом было выявлено 57 замен, характерных только для штаммов, относящихся к типу B. Полученные штаммы SBV обладали высокой степенью гомологии и имели 18 позиций SNP. Выявлены SNP, которые были распространены только среди российских штаммов. Штаммы IAPV практически не отличались между собой, была обнаружена одна нуклеотидная замена. Штаммы KBV обладали высокой степенью гомологии, незначительно различаясь между собой. Вследствие того, что CBPV не были обнаруженыв исследованных областях, исследовать полиморфизм нуклеотидных последовательностей штаммов данных вирусов не представлялось возможным. На основании исследованных полиморфных участков гена RdRp проведен филогенетический анализ полученных последовательностей вирусов пчел. Филогенетический анализ показал для ABPV, SBV сходство с европейскими штаммами данных вирусов и вероятное распространение из Азии для штаммов BQCV, KBV, IAPV. Для штаммов DWV из-за высоких темпов распространения между Европой и Азией установить вектор направления затруднительно. На основании данных молекулярно-филогенетического анализа разработаны 2 новые высокоспецифичные ПЦР тест-системы для определения вирусов пчёл, циркулирующих в Российской Федерации – 1) ABPV и SBV и 2) DWV и BQCV для одновременной идентификации патогенных вирусов пчёл в одной пробе в режиме реального времени. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".