Genetic control of the thelytoky syndrome in the honeybee Apis melllifera capensis

• Applicant: Professor Dr. Robin F. A. Moritz
• Subject Area: Evolution, Anthropology
• Term: from 2013 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 233159214

Das Thelytokiesyndrom der Arbeiterinnen der Kaphonigbiene (Apis mellifera capensis) ist eine Kombination von Merkmalen, die in einem parasitischen Arbeiterinnen-Phänotyp resultiert. Dies beinhaltet eine schnelle Ovaraktivierung, die Erzeugung von Königinnenpheromonen sowie die thelytoke Parthenogenese (Erzeugung weiblicher Nachkommen). Diese parasitischen Arbeiterinnen können in fremde Kolonien eindringen, die dortige Königin töten und sich selbst als Pseudoköniginnen etablieren. Weil diese Arbeiterinnen parthenogenetisch klonale Nachkommen erzeugen, breiten sich diese als klonale parasitische Linien in der Population aus. Wir haben rezent einen einzigen Locus thelytoky identifiziert, der diesen parasitischen Phänotyp bestimmt und konnten mit Hilfe von RNA Inhibitionsexperimenten zeigen, dass die Ovaraktivierung über ein differentielles splicing des Apis-Homologs gemini (einem Transcriptionsfaktor der CP2 Familie) kontrolliert wird. Wir wollen in diesem Vorhaben die Steuerung der anderen Merkmale des Syndroms durch den CP2-Transkriptionsfaktor untersuchen. Wir möchten prüfen, in wie weit die Produktion des Königinnenpheromons und die thelytoke Parthenogenese legender Arbeiterinnen ebenfalls funktionell durch diesen Locus gesteuert wird. Wir werden hierzu siRNA knockout Experimente für die spezifische Splicevarianten durchführen, um die generelle Bedeutung des Locus für das gesamte Thelytokiesyndrom der sozialparasitischen Arbeiterinnen zu prüfen. Zudem werden wir in natürlichen Population der Kaphonigbiene prüfen, ob eine vermutete 9 bp große Deletion als interner Splice-Enhancer fungiert und damit das parastische Allel des Thelytokielocus darstellt.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: South Africa
• Participating Persons: Dr. Michael Allsopp; Professor Dr. Robin Crewe; Professor Dr. Christian Pirk