Genetics and Breeding in Honeybee: Theory and Application


Savaş T. , Kösoğlu M.

6th International Muğla Beekeeping and Pine Honey Congress, Muğla, Turkey, 15 - 19 October 2018, pp.49

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Muğla
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.49

Abstract

Animal breeding is based on the estimation of the genetic value (breeding value) from the phenotypic value. It is known that phenotypic variation is due to genetic variation and environmental variation as well as genetic and environmental interactions. In order to split off genetic variation from total variation, genetic similarity of relatives is used in quantitative genetics. In domestic animal species, the phenotype is "observed" in the individual. On the other hand, all of these species are diploid organisms. In the honeybee is genetic breeding more complicated than in other species, because the phenotype belongs the colony, the drones are haploid and polyandrism. Besides, in natural mating the sire "colony” cannot be identified. Each colony should have two breeding. In order to estimate the average breeding value for the worker bees of a colony, it is necessary to estimate kinship ratio between the worker bees. The relationships between worker bees of a colony are as follows: progeny of the same drone, progeny of various drones from same colony, and progeny of various drones from different colonies. From this point it can be deduced how complex the quantitative genetic analysis can be, even for a trait that we can measure directly from the individual. In a study on the genetic variation of fluctuating asymmetry, a total of 800 worker bees were collected from 40 hives. Tibial length of right and left hind leg were measured. The heritabilities for the complete polyandry probabilities (the number of drones mated with the queen times the number of mothers of these drones) ranged from 0.21 to 0.39 in tibial length and from 0.02 to 0.04 in fluctuating asymmetry of the tibial length. According to this, mean values were estimated as 0,35 ± 0,032 for tibia length and 0,039 ± 0,0036 for tibia length asymmetry. In the last century scientific knowledge about genetics and, developments in animal breeding’s infrastructure have the formation of domesticated species according to purpose made more systematically; the populations have become so homogenous that "instruction manuals" could be made for the breeds. The beekeeping is searched suitable genotypes for purpose also more and more. For this reason, the genetic improvement of honeybees must be made taking into account scientific findings.

Keywords: Hemizygosity, Haploidy, Polyandrism, Colony

Balarısında Genetik Islah: Kuram ve Uygulama

Klasik hayvan ıslahı fenotipik değerden genetik değerin tahminine (damızlık değer) dayanır. Fenotipik varyasyonun genetik ve çevre varyasyonu ile genetik X çevre etkileşiminden temel aldığı bilinmektedir. Genetik varyasyonu toplam varyasyondan ayırabilmek için akrabaların genetik benzerliğinden yararlanılır. Evcil türlerin neredeyse tamamında fenotip bireylerde “gözlemlenir”. Öte yandan bu türlerin tamamı diploid organizmalardır. Balarılarında ise fenotipin koloniye ait olması, erkeklerin haploid olmaları ve poliandri genetik ıslahın, diğer türlere göre daha karmaşık olmasına neden olmaktadır. Üstelik doğal çiftleşmede baba “koloni” de belirlenememektedir. Bir koloninin işçi arıları için ortalama damızlık değerini tahmin etmek için genetik akrabalığı tahmin etmek gerekir. İşçi arılar arasında aynı erkek arının dölleri, aynı anadan olma farklı erkek arıların dölleri ve farklı analardan olma erkek arıların dölleri şeklinde üç çeşit akrabalık söz konusudur. Doğrudan işçi arıda ölçülebilen özellikler için dahi kantitatif genetik analizler karmaşık olabilir. Dalgalı asimetride kalıtsal varyasyona ilişkin yapılan bir çalışmada bir arılıkta bulunan 40 kovandan 20’şer, toplamda 800 işçi arı örneği toplanmıştır. İşçi arılarda sağ ve sol arka bacakta tibia uzunlukları ölçülmüştür. Poliandri olasılıklarının (ananın çiftleştiği erkek arı sayısı ve bu erkek arıların analarının sayısı) tamamına göre kalıtım dereceleri tibia uzunluğunda 0,21 ile 0,39 arasında; tibia uzunluğu dalgalı asimetrisinde ise 0,02 ile 0,04 arasında değişmektedir. Buna göre ortalama değerler ise tibia uzunluğu için 0,35±0,032 ve tibia uzunluğu dalgalı asimetrisi içinse 0,039±0,0036 olarak tahmin edilmiştir. Son yüzyılda genetiğe ilişkin bilimsel bilginin ortaya çıkması ve birikimi ile genetik ıslaha ilişkin altyapıdaki gelişmeler, evcil türlerin amaç doğrultusunda şekillendirilmesini daha sistematik hale getirmiş; popülasyonlar o derece homojen hale gelmiş ki, ırklara ilişkin “kullanma kılavuzları” oluşturulmuştur. Balarısı yetiştiriciliğinde de artık amaca uygun genotipler aranmaktadır. Bu nedenle balarısında da genetik ıslahın son gelinen bilimsel bilgiler ışığında uygulanmak zorundadır.

Anahtar Kelimeler: Hemizigosite, Haploidi, Poliandrizm, Koloni