الفهرس 
INTRODUCTIONOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 97 |  |  |
| | | from | 97 | | |
Abstract
يلعب نحل العسل (Apis melifera) دوراً رئيسياً في تلقيح المحاصيل التجارية والنباتات الأصلية. وبالإضافة إلى ذلك ينتج نحل العسل منتجات مفيدة مختلفة مثل العسل والشمع وحبوب اللقاح والبروبوليس وغذاء الملكات والسم. قدرت القيمة الاقتصادية الإجمالية لنحل العسل للزراعة في الولايات المتحدة بنحو 21.22 إلى 54.75 مليار دولار سنويا في عام 2017.
في بعض مناطق العالم على مدى العقود القليلة الماضية انخفض عدد مستعمرات النحل التجارية، وظهر في الأونه الأخيرة ظاهرة تدهور مستعمرات النحل (Colony Collapse Disorder) وهذا المصطلح يشير إلى الانخفاض الحاد في مستعمرات نحل العسل في أغلب أنحاء العالم ، مما تسبب في أضرار جسيمة في الصناعة الزراعية. ورجح بعض الباحثين أن التراكم المزمن للعديد من عوامل الإجهاد هو المسبب في حدوث هذه الظاهرة، بما في ذلك مبيدات الآفات والطفيليات وسوء التغذية ومسببات الأمراض والتغير المناخي.
لذلك من الضروري فهم نظم الاستجابة للإجهاد في نحل العسل ، وأي علامات للكشف المسبق عن الإجهاد في مستعمرات نحل العسل ستكون مفيدة للتنبؤ بحل مسبق لادارة الأزمة.
في هذه الدراسة قمنا بتجميع وتلخيص التطورات الأخيرة فيما يتعلق بآثار الإجهاد البيئي على نحل العسل ومدي إستجابة نحل العسل للإجهاد البيئي الخارجي. علاوة على ذلك، نقدم اتجاهات بحثية مستقبلية محتملة حول استجابة نحل العسل لأشكال مختلفة من الضغوط.
ولتقييم مستويات إجهاد نحل العسل ، استخدمت عدة مؤشرات لاستجابات الإجهاد ، بما في ذلك استجابات الإجهاد الفسيولوجي والسلوكي والخلوي ، في ظروف إجهادات مختلفة. استخدمنا في هذه الدراسة بعض استجابات الإجهاد الخلوي مثل مستويات التعبيرالجيني لجين الصدمة الحراريه 60 (hsp60) والتعبير عن أسيتيل كولينستيراز العسل1 acetylcholinesterase 1 ) ) والتعبير عن أسيتيل كولينستيراز العسل 2 acetylcholinesterase 2) ) لتقييم الإجهاد في نحل العسل تحت مجموعة متنوعة من الإجهادات ، بما في ذلك الحرارة العالية والحرارة المنخفضة و استخدام مبيد الأميداكلوبرايد, حيث يمكن استخدام التغير في التعبير الجيني لهذه الجينات كعلامات إجهاد للكشف عن مستويات الإجهاد الخلوي وتحديدها كمياً.
وينقسم الجزء العملي إلى جزأين؛ الجزء الأول تصميم تجارب الضغوط البيئية للنحل المأخوذ من خلايا النحل الموجودة في كلية الزراعة، جامعة عين شمس، شبرا الخيمة، القاهرة، مصر. وتضمن الجزء الثاني التحليلات الجزيئية التي أجريت في مختبر علم الوراثة الجزيئي - قسمالوراثة، كلية الزراعة، جامعة عين شمس وقدم أستغرقت هذه التجارب سنتين من العمل المستمر ( 2021-2023).
تم تصميم تجارب للضغوط البيئية بالاضافة الي التجربة الضابطة وكل تجربة تم عمل ثلاث مكررات.
التجربة الأولي : وهي تجربة تعريض شغالات نحل العسل لدرجات حرارة مختلفة وهي كالاتي :
تعريض شغالات نحل العسل إلي درجة حرارة عالية وهي (40 درجة مئوية ) والي درجة حرارة منخفضة وهي (17 درجة مئوية) بالاضافة الي تعريض شغالات نحل العسل لدرجة حرارة معتدلة ( 32 درجة مئوية) وهي تعتبر التجربة الضابطة , وذلك لمدة ساعة واحدة.
وكانت النتائج التي تم التحصل عليها كالآتي:
في حالة درجة الحرارة العالية (40 درجة مئوية):
- زيادة حركة أجنحة النحل و زيادة الدوران داخل البرطمان, بجانب تباعد الحشرات عن بعضها بهدف تقليل درجة الحرارة المعرض لها كما أنه لم يحدث اي نسبة آماتة للحشرات, وبمجرد إزالة الإجهاد عاد النحل لنشاطه المعتاد.
- تم أخد ثلاث مكررات من شغالات النحل تمهيدا لقياس التعبير الجيني للجينات موضع الدراسة .
في حالة درجة الحرارة المنخفضة (17 درجة مئوية):
- حدث حالة سكون لنشاط النحل (تقليل لحركة النحل داخل الرطمان) بجانب تجميع الحشرات حول بعضهم البعض بهدف توليد الحرارة لتقليل الإجهاد ولم يحدث اي نسبة آماتة للحشرات, وبعد رجوع الحشرات لدرجة الحرارة المعتدلة له , عاد نشاط النحل طبيعيا.
- تم أخد ثلاث مكررات من شغالات النحل تمهيدا لقياس التعبير الجيني للجينات موضع الدراسة .
في حالة درجة الحرارة المعتدلة (32 درجة مئوية):
- كانت الحشرات في نشاطها الطبيعي ولم يحدث أي تغير غير طبيعي وكانت هذه هي التجربة الضابطة للتجارب السابقة.
- تم أخد ثلاث مكررات من شغالات النحل تمهيدا لقياس التعبير الجيني للجينات موضع الدراسة.
التجربة الثانية : وهي تجربة التعريض لمبيد حشري ( أميداكلوبرايد 35%) وهي كالآتي:
تم تعريض النحل الي سلسلة تركيزات مختلفة من المبيد الحشري (أميداكلوبرايد) لمدة 24 ساعة وهي (0.5 جزء في المليون - 1 جزء في المليون – 1.5 جزء في المليون – 2 جزء في المليون – 2.5 جزء في المليون - 3 جزء في المليون) بجانب الي التجربة الضابطة التي لم يتعرض شغالات نحل العسل لأي تركيز من المبيد.
وكانت النتائج التي تم التحصل عليها كالآتي:
- حدوث حركة سريعة لنحل العسل داخل البرطمان لجميع التركيزات المستخدمة من المبيد.
- حدوث شلل لنحل العسل , ثم حدوث موت, حيث زادت نسبة الموت كلما زاد تركيز المبيد, وكانت نسب الموت كالآتي:0.5 جزء في المليون (نسبة الآماتة = 17.78%) - 1 جزء في المليون(نسبة الآماتة = 38.87%) – 1.5 جزء في المليون (نسبة الآماتة = 40.47%) – 2 جزء في المليون(نسبة الآماتة = 47.54%) – 2.5 جزء في المليون(نسبة الآماتة = 50.79%) - 3 جزء في المليون (نسبة الآماتة = 52.30%) – بجانب التجربة الضابطة التي لم يستخدم فيها أي تركيز من المبيد .
- تم عمل خط سمية للمبيد و حساب (LC50) للتركيزات السابقة (وهو التركيز الذي قتل نصف عدد الحشرات وكان 2.5 جزء في المليون).
- تم أخد ثلاث مكررات من شغالات النحل المعرضة لتركيز2 جزء في المليون وذلك لأنه التركيز الأقل من ال LC50 تمهيدا لقياس التعبير الجيني للجينات موضع الدراسة .
تم تحديد الباديئات الخاصة بالجينات موضع الدراسة والتأكد من تصميمها عن طريق موقع (NCBI), واستخلاص جينوم نحل العسل لضبط درجة حرارة التصاق البادئات بالقالب (annealing ), وكانت درجة الحرارة المناسبة لجينات موضع الدراسة بجانب الجين المرجعي الداخلي هي (55 درجة مئوية ).
تم استخدام تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي (qRT-PCR) لتحديد التعبير النسبي للجينات محل الدراسة، مع استخدم جين مرجعي داخلي وهو جين الريبوسومي الصغير تحت الوحدة 5 (rps5) (التي يتم التعبير عنها بثبات تحت الظروف المختلفة) لضمان الضبط الدقيق للجينات المستهدفة. تم استخلاص الحمض النووي الرسول (mRNA) من بطون شغالات نحل العسل, ثم تحويله الى حامض الديوكسى ريبوز المكمل (cDNA). تم استخدام بادئات متخصصة مصنعه في تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي . أسفر عن ذلك حدوث تغيرات في التعبير الجيني للجينات موضع الدراسة, حيث كانت النتائج كالآتي:
التعبير الجيني لجين بروتينات الصدمة الحرارية 60 تحت اجهاد الحرارة العالية والحرارة المنخفضة والمبيد كان أعلي من معدل تعبير الجين تحت التجربة الضابطة ولكن بدرجات متفاوتة حيث أن تحت اجهاد الحرارة العالية (أعلي من التجربة الضابطة ب 5.3 مرة ), وتحت اجهاد الحرارة المنخفضة (أعلي من التجربة الضابطة ب 2.7 مرة ), أما تحت التعرض للمبيد الحشري (أعلي من التجربة الضابطة ب 4.7 مرة ).
بالنسبة لنتائج التعبير الجيني لجين التعبير عن أستيل كولينستيراز العسل 1 تحت اجهاد الحرارة العالية لم يحدث اي تغير في التعبير الجيني لهذا الجين, ولكن حدث انخفاض في التعبير الجيني لهذا الجين تحت اجهاد الحرارة المنخفضة بنسبة (0.5 ), بينما حدث زيادة في التعبير الجيني لهذا الجين تحت التعرض للمبيد الحشري بنسبة ( 2.1 مرة ) .
أما نتائج التعبير الجيني لجين التعبير عن أستيل كولينستيراز العسل 2 حدث أيضا زيادة التعبير الجيني لهذا الجين تحت ثلاثة اجهادات مختلفة محل الدراسة ولكن بدرجات متفاوتة ,حيث أن تحت اجهاد الحرارة العالية ( أعلي من التجربة الضابطة ب 4.8 مرة ), وتحت اجهاد الحرارة المنخفضة (أعلي من التجربة الضابطة ب 2.1 مرة ), أما تحت التعرض للمبيد الحشري (أعلي من التجربة الضابطة ب 3.1 مرة ).
لذلك أثبتت الدراسة أن تعريض النحل للضغوط البيئية أثناء ممارسته للأنشطة اليومية , تجعل النحل يقوم باستجابات خلوية متمثلة في التحكم في التعبير الجيني لبعض الجينات كمحاولة للحد من ضررالضغط البيئي أو كدلالة علي وجود الضغط البيئي .
كما تشير الدراسة الي أن أستخدام جين التعبير عن الصدمة الحرارية 60 وجين التعبير عن أستيل كولينستيرازالعسل 2 كعلامة بيولوجية للاجهادات بصفة عامة. ولا يمكن استخدام جين التعبير عن أستيل كولينستيراز العسل 1 كعلامة بيولوجية للاجهادات بصفة عامة.