Mikrobiota trávicího traktu včel a příbuzného hmyzu a faktory ovlivňující její složení

Ing. Zuzana Hroncová

Doctoral thesis

Microbiota of the digestive tract of bees and related insect and the influencing facftors

Abstract:

Disertační práce se skládá ze šesti výzkumných kapitol, z nichž pět již bylo publikováno ve vědeckých časopisech, jeden je v oponentském řízení a poslední kapitola představuje originální nepublikovaná data v procesu přípravy rukopisu.Výzkum prezentovaný v této práci se zabývá složitými mechanismy imunitního systému včel a vos, se zaměřením na mikrobiotu jako součást imunity. Jak je popsáno v úvodu, sociální hmyz, jako včely a čmeláci, hrají klíčovou roli v ekosystémech po celém světě. Nedávné ztráty včel jsou připisovány používání pesticidů, špatné výživě, zvýšenému infekčnímu tlaku a ničení přírodních stanovišť. Během několika posledních let se včelaři i široká veřejnost zabývají úbytky včelstev po celém světě a dožadují se dalšího výzkumu zaměřeného na řešení těchto problémů. Naším hlavním cílem bylo prozkoumat vazby střevní bakteriální populace včel a příbuzných druhů, jejich propojení s imunitou a zjistit možnosti ovlivnění těchto vztahů prostřednictvím suplementace. Součástí cíle bylo charakterizovat střevní mikrobiotu čmeláků a vos pomocí 16S RNA sekvenování, použitého při hledání potenciálně nových bakteriálních druhů.V práci jsme se snažili objasnit, jak mikrobiom interaguje s hostitelem a prokázat, že hlavní členy těchto komunit ho pozitivně ovlivňují. Bakteriální komunity nacházející se v trávicím traktu včel, jsou ideálním modelem pro zkoumání evolučních a genetických vztahů. Informace založené na našich výsledcích můžou díky objasněným fyziologickým podmínkám v trávicím traktu včel pomoci při vývoji vhodných probiotických preparátů.

Abstract:

This thesis consists of six research chapters, out of which, five have already been published in research journals, 1 is in the process of submission and the last chapter presents original unpublished confidential data in the process of manuscript preparation.The research presented in this thesis concerns the complex mechanisms of bees and wasps immune system focused on microbiota as component of immunity. As shown in the introduction, highly social and managed species of bees like honey bees and bumble bees, play key roles in natural and agricultural ecosystems worldwide. Recent losses of bees have been attributed to pesticide exposure, poor nutrition, increased parasite loads and habitat degradation. Over the past several years, governments, beekeepers, and the general public worldwide have become concerned by increased losses of honey bee colonies, calling for more research on how to keep colonies healthy. Our main aim was to explore the complex mechanisms of bees and related species gut bacterial populations, their links to insect immunity and investigate the opportunities for an intervention. Part of our aim was to characterise the bumble bee and wasp gut microbiota using 16S RNA sequencing in a search for potentially novel bacterial species.We have tried to explain how microbiome interacts with the host and showed that major members of these communities appear to benefit the host. The simple gut communities of social bees present ideal model systems to investigate the underlying evolutionary and genetic processes of such interactions. Information based on our results may help in the design of proper probiotic supplementation strategies with respect to physiological conditions in the honey bee gut.

Keywords

včely, mikrobiota, Vagococcus entomophilus, Lactobacillus bombi, alkaloidy, probiotické bakterie

Keywords

Lactobacillus bombi, alkaloids, potential probiotic bacteria, Vagococcus entomophilus, bees, microbiota

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 10. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jaroslav Havlík, Ph.D.
• Reader: Lukáš Kalous, Ph.D., doc. Ing., Jana Prodělalová, externi, Jiří Danihlík, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme / field:
Animal Science / General Animal Science