Los fitoquímicos ayudan a diferenciar a las obreras de las abejas reinas
WIKIMEDIA, QUARTLA La larva de abeja melífera hembra recién nacida puede convertirse en una reina que pone huevos o en una obrera estéril. Resulta que uno de los determinantes de la casta social de una abeja hembra es la dieta temprana del insecto. Las futuras reinas son alimentadas únicamente con jalea real, una secreción glandular de las llamadas abejas nodrizas, que alimentan tanto a las larvas como a la reina; las reinas continúan esta dieta exclusiva de jalea real durante toda su vida. Las futuras abejas obreras, por otro lado, solo son alimentadas con jalea real durante los primeros tres días; después de eso, comen jalea real mezclada con polen fermentado, llamado pan de abejas, y miel. Precisamente qué pasa con estos alimentos para bebés de abejas melíferas que podrían ayudar a determinar sus destinos de desarrollo ha sido una pregunta abierta durante mucho tiempo.
El consumo del fitoquímico p-ácido cumarico, una sustancia fenólica que se encuentra en el pan de abeja y miel, pero no en la jalea real, puede ser un factor que lleve a las larvas hembra a convertirse en abejas obreras,…
Los autores muestran claramente que el p-ácido cumárico reprime los genes que se han encontrado en otros estudios asociados con el desarrollo de la reina, escribió en un correo electrónico Peter Dearden, genetista e investigador de abejas de la Universidad de Otago en Dunedin, Nueva Zelanda, que tampoco participó en el trabajo. Los modelos actuales de desarrollo de castas en las abejas se basan en la idea de que la jalea real contiene una sustancia o sustancias que desencadenan o mejoran el desarrollo de la reina. El desarrollo de diferentes castas se basa entonces en la alimentación diferencial de jalea real.
Este artículo no desafía directamente este modelo, señaló Dearden, pero muestra que un componente de la dieta que se excluye de la jalea real reprime genes implicados en desarrollo de la reina.
Los investigadores encontraron sus resultados indirectamente, dijo la autora principal May Berenbaum. El presente estudio comenzó como seguimiento de un estudio de 2013, en el que el laboratorio de Berenbaum descubrió que el ácido p-cumárico activaba fuertemente los genes involucrados en la desintoxicación y la inmunidad en las abejas obreras adultas. Así que los investigadores se preguntaron si el producto químico también podría aumentar los genes de desintoxicación en las larvas.
Para averiguarlo, criaron dos grupos de larvas: uno con una jalea real dietética de abeja estándar más azúcares adicionales y extracto de levadura y otro con el mismo dieta más p-ácido cumárico. Después de tres días, Berenbaum y sus colegas aislaron el ARN de las larvas, lo secuenciaron y luego compararon la expresión génica entre los dos grupos de larvas.
En las larvas alimentadas con ácido p-cumárico , dijo Berenbaum, vimos un montón de genes de desintoxicación regulados al alza, incluso más genes de inmunidad regulados al alza, y luego fue una sorpresa usar un montón de genes que previamente se había demostrado que estaban involucrados en la determinación de castas. . . . En retrospectiva, tenía mucho sentido.
Los polímeros de p-ácido cumarico son el compuesto principal de las paredes de los granos de polen, y p– Los monómeros de ácido cumárico se liberan cuando el polen se fermenta en pan de abeja. También se encuentra en la miel, el fitoquímico se encuentra en casi todos los bocados que come una abeja, excepto en las reinas y las larvas destinadas a reinas, dijo Berenbaum.
Teniendo en cuenta los datos que sugieren que el ácido cumarico p podría Para reprimir el desarrollo de la reina, los investigadores criaron a continuación dos grupos de larvas con una dieta de royalactina, la proteína principal de la jalea real (y una dieta estándar para la cría de reinas in vitro) con o sin la adición de p-cumárico ácido. Esta vez, dejaron que las abejas se desarrollaran a través de las etapas de larva y pupa hasta que las abejas emergieron como adultos jóvenes. Luego, los investigadores compararon el desarrollo ovárico entre los dos grupos. Las abejas expuestas a p-ácido cumarico durante el desarrollo tenían ovarios más pequeños que las criadas sin el fitoquímico.
El resultado apoya la idea de que el consumo de p– El ácido cumarico, junto con otros compuestos fenólicos que se encuentran en la miel y el pan de abeja, conduce a una forma de castración química de las futuras abejas obreras, escribieron los autores en su informe. Pero el ácido p-cumárico es probablemente solo una parte de la historia de la determinación de castas, agregó Berenbaum.
La jalea real es importante para producir reinas, dijo, pero, aparentemente, los productos vegetales son importantes para producir trabajadores.
W. Mao et al., Un fitoquímico dietético altera la expresión génica asociada a la casta en las abejas melíferas, Science Advances, 2015 .
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