Entwicklung von molekularen Biomarkern zur Exposition von Bienen an Pflanzenschutzmitteln

• Research unit: FOAG
• Project number: 13.14

Key words (German)

Molekulare Biomarker, Bienen, Insektizide, Pflanzenschutzmittel, Toxizität, Neonicotinoide, chronische Wirkung, Varroamilbe

Key words (English)

Molecular biomarkers, bees, insecticides, pesticides, toxicity, neonicotinoids, chronic effects, Varroa mite

Key words (French)

Biomarqueurs moléculaires, abeilles, insecticides, pesticides, toxicité, néonicotinoïdes, effets chroniques, acarien varroa

Short description (German)

Das Ziel dieses Projekt ist die Entwicklung empfindlicher molekularer Biomarker für die chronische Exposition von Bienen an tiefe Konzentrationen von Pflanzenschutzmitteln. Diese Biomarker sollen toxische Wirkungen von Neonicotinoiden und anderer häufiger Insektizide/Akarizide anzeigen. Das Projekt verfolgt dazu die Entwicklung und Anpassung von Biomarkern und Tests mit ausgewählten Einzelsubstanzen und Mischungen. In einem zweiten Schritt wird der Einfluss von Parasiten wie der Varroamilbe sowie von Behandlungsmitteln auf die Toxizität untersucht. Ein dritter Schritt ist die phänotypische Verankerung der Biomarkerantwort, d.h. die Verbindung der Biomarkerantwort mit der normalen Entwicklung und mit der Anfälligkeit für Parasiten. Abschlossen wird das Projekt mit Feldversuchen mit verschiedenen Belastungssituationen.

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• Projektbeschreibung [PDF] 218 kB

Methods (German)

Meilensteine:

Entwicklung und Optimierung der molekularbiologischen Methoden
- Bienen an die verschiedenen Neonicotinoide exponiert und Dosis-Wirkungs-Beziehungen ermittelt
- In-vitro Assays für die Acetylcholinesterase (AchE)-Aktivität in Larven und adulten Bienen etabliert
- Bienen an verschiedene Pflanzenschutzmittel exponiert und die AchE gemessen 

Expositionsversuche mit Larven und adulten Bienen mit Einzelsubstanzen
- In-vitro Assays (Cyp1a- und Cyp3a- Aktivität und ABC Transportaktivität) etabliert und optimiert
- Analyse von Reaktionen der potentiellen Biomarker auf Exposition an Pflanzenschutzmittel
- Analyse von verschiedenen Enzymen in Larven und Bienen
  
Exposition von Larven oder adulten Bienen an Mischungen
- Expression der Biomarker auf der mRNA-Ebene (AchR, weitere Gene) und Proteinebene (AchE, Cyp1a, Cyp3a, ABC-Transporter) bestimmt
- Dosis-Wirkungsbeziehungen ermittelt

Praktische Erprobung bei Varroamilben-Befall und Feldversuch
- Einfluss von Varroa-Bekämpfungsmitteln ermittelt
- Larven und Bienen von unbelasteten und belasteten Standorten gesammelt, um den Einfluss auf die Biomarker zu untersuchen

Project aims (German)

Hauptziel:
Entwicklung und Validierung von sensitiven molekulare Biomarkern für die chronische Exposition von Honigbienen an Pflanzenschutzmittel, im Speziellen an Neonicotinoide

Teilziele: 
- Entwicklung von sensitive, robuste und einfache zu analysieren Biomarker
- Eingang der Biomarker in eine OECD-Richtlinie, um für die Zulassung von Pestiziden und im Monitoring benutzt werden können
- Analyse von verschiedenen Pestizidmischungen, um ein besseres Verständnis des Einflusses von chronischen Tiefdosis-Wirkungen auf die Bienengesundheit zu haben

Publications / Results (English)

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