15. SAŽETO O GENETICI U PČELA
Što je najpotrebnije upamtiti od cijelog ovoga gradiva
"GENETIKA PČELA"?
1.) Pčela je socijalni insekt koji živi u kolonijama koje se zovu pčelinja zajednica ili
pčelinje društvo
2.) Članovi pčelinjeg društva su:
* ŽENSKI – matica i radilice
* MUŠKI – trutovi
MATICA je jedina spolno zrela ženka, zadužena za produljenje vrste (nesenje jaja), živi oko
5 – 6 godina, ali se zamjenjuje nakon druge aktivne sezone zbog posustajanja u nesenju jaja.
Najvažniji organi su joj reprodukcijski, i po tome se razlikuje od ostalih pčela:
a) jajnici koji ispunjavaju najveći dio volumena zatka
b) spermoteka koja je organ za oplodnju ili neoplodnju jaja
U svakom društvu se nlazi sami jedna matica, izuzetak je tzv. «tiha smjena matice», kada se jedno kratko vrijeme u društvu nalaze dvije matice, majka i kćer, a redovito se ova tika selekcijska «smjena» generacija izvrši nauštrb majke, pa u drštvu ostaje samo kćer, sa svim nasljednim svojstvima majke i majke svog oca, jer je majka truta genetski otac njegovog potomstva.
Održava sklad i ravnotežu u društvu svojim izlučevinama koji se zovu
feromoni.
Matica prosječno živi 3 do 4 godine, iako se zamjenjuje svake druge godine.
RADILICE, kojih ima od 15-tak tisuća (zimi) do 60-tak tisuća i više (proljeće-ljeto), kod glavne
nektarne i peludne paše, čine većinu populacije u zajednici.
Radilice obavljaju sve radove u društvu, a to su:
* uzgoj legla
* gradnja saća od voska
* čišćenje košnice
* obrana društva od vanjskih neprijatelja i uljeza
* skupljanje hrane
Radilice su u prosjeku duge 12÷14 mm, težina im je prosječno oko 0,1 gr., a razvijaju se iz
oplođenog jajeta.
Zbog svoje tipične težine 10.000 pčela ima masu od 1kg!
TRUTOVI su spolno zreli muški čalnovi društva. Njihova brojnost u košnici je od nekoliko stotina do par tisuća, obično oko 1000÷2000 tisuće.
Zaduženje trutova je isključivo u reprodukciji, a i tu ulogu izvrše samo rijetki, i to samo jednom u životu.
Dužina trutova je veća nego kod radilica, širi su i krupniji od njih. Najizraženije su im oči, koje pokrivaju ½ glave, a služe u reprodukcijsku svrhu kod osmatranja gdje se nalazi matica na svadbenom letu.
Trutovi su duži i širi od radilica, dužina im je 15÷17 mm, a težina oko 0,196 gr., pa su kvadratučnog-zdepastog oblika. Trutovi su trajno prisutni u društvu samo dok traje aktivna sezona nektarne paše i reprodukcijskog ciklusa podizanja populacije pčela (proljeće, ljeto), najesen ih pčele likvidiraju izbacivanjem iz košnice.
Trutovi se razvijaju
iz neoplođenih jaja, a ova se pojava naziva
partenogeneza.
Tako cjelokupna organizacija u košnici i sav rad koji pčele obavljanu služe pčelinjem društvu kao cjelini.
3.)
Hrana pčelama je
nektar, slatki sok koji biljka proizvodi, a uopće ga ne treba, ali treba kukcu-pčeli da
se njime hrani. Nektar biljka proizvodi u
nektarijama i to je nagrada pčeli za njezin trud i pomoć pri oprašivanju i oplodnji svojih budućih plodova. Hrana pčelama je i
pelud kojega skuplja sa raznih cvjetova
u sezoni.
(s50)
Slika 1. Pčele unose nektar u košnicu, prerađuju ga u med – pčele medarice na poklopljenom saću zrelog meda.....
4.) Pasminska podjela medonosne pčele podijeljena je na osnovna četiri (4) tipa-vrste:
* Siva pčela, apis mellifera carnica
* Talijanska pčela apis mellifera ligustica
* Europska tamna pčela apis mellifera mellifera
* Kavkaska pčela apis mellifera caucasica
5.) Budući se cijela logika i usmjereni trud vrti oko potvrđivanja čistoće rase, kako zbog očuvanja vrste, a još više zbog stoljetne adaptibilnosti i mikrolokacije pčelinje populacije sa kojom u određenom kraju pčelarimo, sva naša genetska i selekcijska postignuća usmjeriti ćemo na našu autohtonu vrstu -
Sivu pčelu, apis mellifera carnica
6.)
GENETIKA - znanost o naslijeđivanju, koja proučava uzorke i zakonitosti naslijeđivanja, tj. prijenos životne tvari iz genercije u generaciju
GENETIKA je skup svih
NASLJEDNIH gena u stanici ili organizmu, ili ukupna količina
deoksiribonukleinske kiseline (DNK) u tjelesnoj ili somatskoj (znači ne spolnoj ) stanici
jedinke određene vrste.
7.) Cilj proučavanja genetike je organizam, koji je produkt naslijeđa i okoline
To je mlada znanost - ime 1. put upotrijebio William BATESON 1907. godine, dakle «stara» je oko 100 godina.
Povezana s citologijom, molekularnom biologijom i evolucijom
8.) Zadaci genetike su:
* utvrditi kako se prenose osobine s roditelja na potomstvo
* koji čimbenici određuju te osobine
* na koji se način osobine mijenjaju i stječu nove
* primjena spoznaja u praksi (medicina, agronomija, farmacija, veterina, botanika...)
9.) Podjela genetike je:
* MOLEKULARNA (MOLEKULSKA) - istražuje molekularnu strukturu gena i njihovu funkciju u zavisnosti od strukture
* CITOGENETIKA (CITOLOŠKA) - proučava mehanizam promijenjivosti i nasljedne osobine kroz mikroskopsku građu pojedinih organela
* FIZIOLOŠKA - proučava na koji se način kod jedinki iste vrste ostvaruje razvitak pojedinih osobina
* HUMANA - nasljeđivanje kod ljudi
* POPULACIJSKA - proučava kretanje gena unutar populacije i uspostavlja vezu s evolucijom
* PRIMJENJENA - sva dostignuća primjenjuju se za poboljšanje života
10.) Osnovna obilježja nasljedne tvari:
* Pohranjivanje informacija-živi org. složene strukture i funkcije pa jezgra mora imati potrebnu info za njihov rast i razvoj
* Sposobnost udvostručenja-repliciranje-nastaju istovjetne kopije koje se prenose na nove generacije
* Stabilnost strukture genetičke informacije-zadržavanje postojanosti u samome toku evolucije, koja neprekidno traje
* Mogućnost promjene-mutacijama nastaju novi oblici gena koji nadziru nova svojstva , šro omogućuje vrstama da se bolje prilagođavaju promijenjenim okolišnim uvjetima
11.) Temeljne postavke GENETIKE počivaju na Mendelovim zakonima:
1. Mendelov zakon - zakon o jednoličnosti generacije F1 (engl. law of dominance). Taj zakon govori da križanjem čiste linije jedinki, tj. homozigotnih roditelja (AA, aa) nastaju potomci generacije F1 koji su međusobno identični.
2. Mendelov zakon - zakon segregacije (engl. law of segregation). Zakon segregacije govori o razdvajanju alela tijekom mejoze u generaciji F2 uz stalne omjere pojedinih obilježja. Npr., kod monohibridnog križanja s dominacijom u generaciji F1 pojavit će se samo dominantna osobina, dok u generaciji F2 dominantna osobina dolazi u omjeru 3:1.
3. Mendelov zakon - zakon nezavisnog nasljeđivanja (engl. law of independent assortment). Taj zakon govori o tome da se pojedina svojstva, koja se nasljeđuju odvojeno, pri križanju dviju jedinki raspoređuju slučajno, bez nekakva pravila (ako geni za ta dva svojstva nisu na istom haplotipu, tj. blizu jedan drugom na istom kromosomu).
Aleli ili genske varijante su alternativni oblici sekvencije DNK. Ako su pronađeni u više od 1% populacije, onda se njihove pozicije na genomu nazivaju polimorfičnim lokusima. Posljedično, varijacije u sekvenciji DNK dovode do razlika u fenotipovima pojedinaca. Analiza povezanosti (engl. linkage analysis) mjeri povezanost bolesti unutar zahvaćenih obitelji s genskim biljezima. Potrebno je imati više od jedne generacije obitelji da bi se mogla pratiti segregacija biljega i bolesti na potomstvo. Idealni su polimorfični biljezi jednoliko raspoređeni duž genoma. Ako je biljeg povezan s fenotipom, može se očekivati da će se zajedno prenositi na potomstvo. Udaljenost između biljega i fenotipa (gena) može se izračunati ovisno o broju rekombinacija tijekom mejoze.
GENETIKA, postavke
- P – roditelj (parent)
- F1 – prva generacija (sinovi i kćeri)
- F2 – druga generacija (unuci i unuke)
- Ge – genotip (geni – DNA) - formulama
- Fe – fenotip (vanjski izraštaj) – riječima
- G – gamete
Svojstva
- Izražajna (veliko slovo)
- Dominantna
- Neizražajna (malo slovo)
"OTAC GENETIKE" je GREGOR MENDEL (1822.-1884.)
(s51)
Johann Gregor Mendel rođen je 22. srpnja 1822. u malom selu Heizendorfu u Šleskoj, u današnjoj Češkoj Republici,
tada u sastavu Austrije. Podrijetlom iz seljačke obitelji i jedino dijete, od djetinjstva se najprije bavio vrtlarstvom.
Pošto je zapažen kao talentiran mladić, poslan je na školovanje, a zatim je dvije godine studirao na Filozofskom
institutu u Olmutzu, no kako mu obitelj nije imala dovoljno sredstava, pristupio je 1843. godine augustinskom
samostanu u Brnu i uzeo redovničko ime Gregor. Diplomirao je matematiku 1850. godine, no ironijom sudbine
ne uspijeva to isto učiniti u biologjji. Ipak, u svojim kasnijim istraživanjima primjenjivao je obe, naizgled teško spojive znanosti i tako i došao do otkrića koja su rodila novu granu biologije: genetiku. Usprkos nepoloženom ispitu iz biologije, nadstojnik samostana šalje ga u Beč, gdje tri godine izučava fiziku, kemiju, matematiku, zoologiju i botaniku.
Iako nikada nije postao učitelj, po povratku u Brno 1854. zapošljava se u Visokoj tehničkoj školi. Pokušao je položiti državni test kako bi postao učiteljem, no, vjerojatno zbog bolesti (epilepsija?), odustaje nakon više pokušaja te se 1856. vraća u Brno gdje je nastavio povremeno podučavati.
Za nadstojnika samostana izabran je 1868. godine.
Svoju je teoriju znanstveno dokazao uspjelim pokusima na grašku.
GRAŠAK. U malom samostanskom vrtu u Brnu, 1856. godine Gregor Mendel započinje svoja istraživanja na grašku (pisum sativum). Do tada su znanstvenici proučavajući nasljeđivanje kod biljnih i životinjskih vrsta pratili samo jedno svojstvo, što se pokazalo najvećom zaprekom znanstvenom razumijevanju procesa nasljeđivanja. Ostala su svojstva zanemarili smatrajući ih nevažnima. Mendel je, naprotiv, pratio svako nasljedno svojstvo u nizu generacija.
Grašak se, kao samooplodna biljka, pokazao najpovoljnijim organizmom za genetička istraživanja. S ozirom da se tučak oprašuje peludom vlastitog cvijeta, iz generacije u generaciju nastaju nasljedno čiste jedinke, dakle jedinke s uvijek istim karakteristikama. Tako biljka uvijek pokazuje samo jedno od nasljednih svojstava.
Mendel je promatrao sedam svojstava koja se lako prepoznaju i koja se većinom pojavljuju svako s dvije mogućnosti (dva oblika):
1. boja cvjetova - ljubičasti ili bijeli
2. položaj cvjetova - aksijalni ili terminalni
3. stabljika - visoka ili niska
4. sjemenke - okrugle ili naborane
5. boja sjemenki - žuta ili zelena
6. oblik mahune - napuhnuta ili stisnuta
7. boja mahune - zelena ili žuta
(s52)
Mendel je izvršio međusobnu oplodnju dviju različitih jedinki koje danas u genetici zovemo
homozigotima, s imenom roditelja (parentalna generacija):
Svi pripadnici iduće generacije koja se zove 1. filijalna (sinovljeva) generacija pokazali su iste karakteristike – visoku stabljiku, jarko obojene cvjetove, glatke i žute sjemenke, odnosno svojstva koja je imao samo jedan od roditelja, dok se ona drugog roditelja nisu pojavila. Ta je svojstva Mendel nazvao
dominantnima.
Međutim, ta se svojstva nisu izgubila, već su prenešena na biljku-potomka ali se nisu pokazala na njoj. To je Mendel zaključio pošto je potomke F1 generacije pustio da se samooplođuju, dakle križao je dvije jedinke s istim svojstvima (isti genotip). Rezultat su bile jedinke iz 2. filijalne generacije od kojih je tri četvrtine imalo iste dominantne osobine, a jedna četvrtina ostala svojstva, koja je nazvao
recesivnima.
(s53)
Omjer 3:1 javlja se i u idućim generacijama. Mendel je shvatio da je upravo to ključ ka razumijevanju osnovnih mehanizama nasljeđivanja.
(s54)
Svoje rezultate s graškom Mendel nije uspio ponoviti na drugim vrstama, ali kasnije su genetičari pokazali da njegovi principi nasljeđivanja vrijede za sva živa bića koja se spolno razmnožavaju. Zaključio je da svaki roditelj ima dva činioca za svako nasljedno svojstvo (dva alela istog gena). Dominantni činilac u graška daje visoke stabljike, a recesivni niske. Križamo li grašak visoke stabljike s graškom niske stabljike, sve biljke u idućoj generaciji imat će visoke stabljike. Međutim, činilac koji uzrokuje pojavu niskih stabljika nije se izgubio, već se može ponovno pojaviti u kasnijim generacijama, i to ako se izvrši križanje s biljkom koja također nosi činilac za nisku stabljiku.
Tri važna zaključka do kojih je Mendel došao su:
1. Nasljeđivanje svojstava određuju činioci ili faktori (danas zvani geni) koji se na potomke
prenose nepromjenjeni.
2. Potomak nasljeđuje jedan alel gena za svako svojstvo od svakog roditelja.
3. Jedinka – potomak ne mora fenotipski naslijediti neku osobinu, ali ju može prenijeti na
sljedeću generaciju.
(s55)
Svaka biljka dakle ima dva činioca, koji se podijele nakon oprašivanja, ali mogu ponovno nastupiti u kasnijim generacijama. Te ''činioce'' danas nazivamo genima – kako je 1909. predložio danski biolog Wilhelm Ludwig von Johannsen (1857.-1927.). Naziv dolazi od grčke riječi i znači ''roditi nešto''.
Mendel je1866. godine napisao izvještaj o svom radu i kopiju poslao poznatom švicarskom botaničaru Karlu Wilhelmu von Nägeliju (1817.-1891.). Obeshrabrilo ga je što Nägeli nije podržao njegove ideje. Zbog povećanih obaveza u samostanu Mendel je polako zapustio rad na gredicama graška. Objavio ga je 1866. godine u jednom austrijskom časopisu malog značaja. Umro je 6. siječnja 1884. godine kao nadstojnik samostana, a da nitko u njemu nije prepoznao pionira genetike.
Zasluženo priznanje stiglo je nakon 16 godina.
Nizozemski profesor botanike Hugo de Vries (1848.-1935.) proučavao je jaglace na livadi kraj Amsterdama te uočio da rastu u tri različita oblika. Tijekom sljedećih 10 godina uzgojio je 53.509 biljaka smatrajući da je izdvojio 8 različitih ''vrsta'' koje su mutirale iz originalne vrste. U isto su vrijeme dva botaničara, Karl Correns u Njemačkoj i Erich von Tschermak u Austriji, također proučavali mutacije. Sva su tri znanstvenika provjeravala prijašnje publikacije i pronašla Mendelov rad. Nezavisno su objavili vlastita saznanja 1900. godine te citirali i u potpunosti priznali Mendelov rad. De Vriesov eksperiment ponovili su i drugi znanstvenici te pokazali da dobivene jedinke nisu pripadnici nove vrste, već samo
jedinke iste vrste s novim obilježjima!
GENETIKA U PČELA je prikazana u prethodnim dijelovima ovoga uratka, te se unekoliko razlikuje od ovih teza i postavki znanstvenika koji su u prošlosti dokazivali genetiku na raznim živim organizmima flore (grašak!) i faune (stoka).
Revolucionarbo otkriće i početak razumijevanja o genetici pčela dogodio se kada je Đerzon otkrio partenogenezu, istovremeno sa otkrićem pokretnog okvira u košnici.
Zanimljivosti radi, vrijedno je napomenuti da su do pojave otkrića pokretnog okvira došli i Đerzon u Europi i Langstrot u Americi. Nisu se poznavali, nije bilo međusobne komunikacije ali su došli do istog zaključka zato jer su – poznavali genetiku pčele, njezinu biološku osobitost i sposobnost produljenja vrste da matica svojom voljom snese ili oplođeno jaje – žensku jedinku, ili neoplođeno jaje – mušku jedinku.......
Zato na kraju zaključimo ovo poglavlje uz slijedeći
______________________________________________________________________________________
GENETIKA I SELEKCIJA PČELE MEDARICE • SEMINARSKI RAD •
Pazin, HRVATSKA • siječanj (januar)/2011. Pčelar Schumy • Središnja Istra • HRVATSKA