Honigbienen spielen eine zentrale Rolle für Landwirtschaft und Ökosysteme, da sie durch ihre Bestäubungsleistung wesentlich zur Erhaltung der biologischen Vielfalt und zur Sicherung landwirtschaftlicher Erträge beitragen. Viele Obst-, Gemüse- und Ölpflanzen sind ganz oder teilweise auf die Bestäubung durch Insekten angewiesen1. Gleichzeitig stellt der Befall mit der Varroamilbe (siehe Abbildung 1) eine der größten Herausforderungen für die westliche Honigbiene (Apis mellifera) dar2. Die Milbe ernährt sich sowohl von der Bienenbrut als auch von adulten Bienen und überträgt dabei Viren, wie das Flügeldeformationsvirus, die das Volk zusätzlich schwächen. Ein unbehandelter Befall führt häufig zum Zusammenbruch und Tod des Volkes3. Gegen einen Teil der chemischen Bekämpfungsmittel, beispielsweise Amitraz, konnte die Milbe bereits Resistenzen entwickeln; zudem können Rückstände in Bienenprodukten verbleiben 3–6. Aus diesen Gründen ist eine eigenständige Regulation des Milbenbefalls durch selektive Verhaltensweisen der Honigbienen (siehe Abbildung 2) wünschenswert, wie sie bereits bei asiatischen Honigbienenpopulationen beobachtet wurden7.
Fokus Forschung: Ein Ausweis für Bienen
Fokus Forschung: Ein Ausweis für Bienen
NWK26 | Forscher Nachwuchs | Sabine Rucks forscht zur genetischen Herkunft von Honigbienen
Verschiedene Studien zeigen, dass Varroaresistenz-Eigenschaften mit genetischen Varianten in Zusammenhang stehen7,10,11. Allerdings unterscheiden sich die Subspezies von Apis mellifera genetisch, sodass auch Unterschiede in resistenzassoziierten Varianten auftreten können. Für die Nutzung von Resistenzmarkern ist daher die vorherige Identifikation der jeweiligen Subspezies unerlässlich11. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die unter Imkern beliebte Buckfast-Biene dar. Diese Zuchtlinie ist eine Kombination verschiedener Subspezies, was eine genaue Zuordnung erschwert12.
Ziel des Projekts ist es, eine Methode zu entwickeln, mit der sich die genetische Herkunft und damit die Subspezieskombination von Buckfast-Bienen eindeutig identifizieren lassen, um die Zucht varroaresistenter Völker weiter voranzutreiben.
Hierfür werden Ganzgenom-Sequenzdaten ausgewählter Buckfast-Bienen analysiert. Die Rohdaten werden bioinformatisch aufbereitet, mit dem Referenzgenom Amel_HAv3.1 verglichen und hinsichtlich genetischer Varianten untersucht. Durch den Vergleich mit Referenz-SNP-Panels konnten bereits erste abstammungsrelevante Marker identifiziert und für eine vorläufige Klassifikation genutzt werden. Die bisherigen Ergebnisse erlauben eine erste Einordnung der untersuchten Buckfast-Proben. Diese sind jedoch aufgrund von zu vielen fehlenden Daten nur eingeschränkt belastbar.
Im weiteren Projektverlauf werden zusätzliche Sequenzdaten verschiedener Subspezies von Apis mellifera in die Untersuchung integriert. Anschließend erfolgen populationsgenetische Struktur- und Admixture-Analysen. Mithilfe dieser sollen die Buckfast-Proben genetisch differenzierter charakterisiert und ihre Herkunftsanteile aus verschiedenen Subspezies präziser bestimmt werden.
Zur Person
Sabine Rucks studiert seit 2021 an der Hochschule Mittweida. Zunächst absolvierte sie den Bachelorstudiengang Biotechnologie, bevor Sie 2024 mit dem Masterstudiengang Genomische Biotechnologie begann. Seit März 2024 ist sie an der Fakultät für Angewandte Computer- und Biowissenschaften in der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Röbbe Wünschiers tätig und beschäftigt sich dort mit dem Genom von Buckfast-Honigbienen. Einen ersten Einstieg in die Thematik bekam sie durch Ihre Bachelorarbeit, anschließend war sie als wissenschaftliche Hilfskraft tätig und setzt ihre Forschung nun im Rahmen ihrer Masterarbeit fort. Zur Nachwuchwisschaftler:innenkonferenz 2026 an der Hochschule Schmalkalden stellte sie ihr Forschungsthema auf einem Poster vor.
Text: Sabine Rucks
Bildquellen an den Bildern
Literatur
(1) Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie. Die Honigbiene – Nutztiere in Sachsen.
(2) Mukogawa, B.; Nieh, J. C. The Varroa Paradox: Infestation Levels and Hygienic Behavior in Feral Scutellata-Hybrid and Managed Apis Mellifera Ligustica Honey Bees. Sci. Rep. 2024, 14 (1), 1148. doi.org/10.1038/s41598-023-51071-7.
(3) Rosenkranz, P.; Aumeier, P.; Ziegelmann, B. Biology and Control of Varroa Destructor. J. Invertebr. Pathol. 2010, 103, S96–S119. doi.org/10.1016/j.jip.2009.07.016.
(4) Jack, C. J.; Ellis, J. D. Integrated Pest Management Control of Varroa Destructor (Acari: Varroidae), the Most Damaging Pest of ( Apis Mellifera L. (Hymenoptera: Apidae)) Colonies. J. Insect Sci. 2021, 21
(5), 6. doi.org/10.1093/jisesa/ieab058. (5) Warner, S.; Pokhrel, L. R.; Akula, S. M.; Ubah, C. S.; Richards, S. L.; Jensen, H.; Kearney, G. D. A Scoping Review on the Effects of Varroa Mite (Varroa Destructor) on Global Honey Bee Decline. Sci. Total Environ. 2024, 906, 167492. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167492.
(6) Unbekannt. Varroa mites « Bee Aware. beeaware.org.au/archive-pest/varroa-mites/ (accessed 2025-12-07).
(7) Kaskinova, M. D.; Gaifullina, L. R.; Saltykova, E. S.; Poskryakov, A. V.; Nikolenko, A. G. Genetic Markers for the Resistance of Honey Bee to Varroa Destructor. Vavilov J. Genet. Breed. 2020, 24 (8), 853–860. doi.org/10.18699/VJ20.683.
(8) Foster, L. J.; Tsvetkov, N.; McAfee, A. Mechanisms of Pathogen and Pesticide Resistance in Honey Bees. Physiology 2024, 39 (4), 193–207. doi.org/10.1152/physiol.00033.2023.
(9) Bees for life. Ursache Nr. 2: Bienenkrankheiten und Parasiten. bees4life.org/de/bienensterben/6-gruende-fuer-das-bienensterben/bienenkrankheiten-und-parasiten.
(10) Gebremedhn, H.; Lefebre, R.; Chemurot, M.; Amakpe, F.; Amssalu, B.; Smet, L. D.; de Graaf, D. C. Occurrence and Allele Frequencies of Genetic Variants Associated with Varroa Drone Brood Resistance (DBR) in African Apis Mellifera Subspecies. J. Invertebr. Pathol. 2025, 209, 108276. doi.org/10.1016/j.jip.2025.108276.
(11) Lefebre, R.; De Smet, L.; Tehel, A.; Paxton, R. J.; Bossuyt, E.; Verbeke, W.; van Dooremalen, C.; Ulgezen, Z. N.; van den Bosch, T.; Schaafsma, F.; Valkenburg, D.-J.; Dall’Olio, R.; Alaux, C.; Dezmirean, D. S.; Giurgiu, A. I.; Capela, N.; Simões, S.; Sousa, J. P.; Bencsik, M.; McVeigh, A.; Ramsey, M. T.; Ahmad, S.; Kumar, T.; Schäfer, M. O.; Beaurepaire, A. L.; Moro, A.; Flener, C. J.; Matthijs, S.; de Graaf, D. C. Allele Frequencies of Genetic Variants Associated with Varroa Drone Brood Resistance (DBR) in Apis Mellifera Subspecies across the European Continent. Insects 2024, 15 (6), 419. doi.org/10.3390/insects15060419.
(12) Okuyama, H.; Hill, J.; Martin, S. J.; Takahashi, J. The Complete Mitochondrial Genome of a Buckfast Bee, Apis Mellifera (Insecta: Hymenoptera: Apidae) in Northern Ireland. Mitochondrial DNA Part B 2018, 3 (1), 338–339. doi.org/10.1080/23802359.2018.1450660.