Projektumfang Sperma und Ei-Aufbewahrung (SpEP))
Projektziel Die Etablierung und Verbesserung von Methoden um Spermien und Eier der Honigbiene zu konservieren.
Aktueller Status, Annahmen und vorgeschlagene Lösungen
– Problemstellung
– Aktuelle Lösungen
– Erwartete zukünftige Lösungen, Trends
– Lösungen, Trends.
Die gezielte Auslese hat Bienen mit wertvollen Phänotypen und Genotypen hervorgebracht.

Die Erhaltung solcher Bienen kann schwierig werden. Es gibt mehrere Gründe dafür, dass man wertvolles genetisches Material konservieren möchte:
– es gibt nicht genügend Kapazität, um alle Zuchtköniginnen in Bienenvölkern zu halten
– Zuchtköniginnen in Bienenvölkern zu halten ist material- und arbeitsaufwändig und bindet somit Ressourcen, die sonst für andere Projekte zur Verfügung stünden
– das Material wird nach einem längeren Zeitraum gebraucht
– das Material ist so wertvoll, dass es für eine längere Zeit (mehrere Jahre) verfügbar sein muss, ohne es zu gefährden oder dass die Gefahr von Inzucht besteht

Die Kryokonservierung von Spermien ist bereits führ mehrere Arten (Mensch, Rind) verfügbar, bei anderen Arten jedoch sehr schwierig (Vögel, Insekten, Honig-Bienen). Geforscht wurde in den USA und Deutschland. Jedoch legten Königinnen, die mit kryokonservierten Samenzellen befruchtet wurden, nur für kurze Zeit Eier, die sich auch nur zum Teil zu Arbeiterinnen oder Königinnen entwickelten. Mit Fortschritten in den USA (Hopkins et al.) und in Deutschland (Wegener, Hohen Neuendorf, patentierten ein Verfahren des osmotischen Einfrierens, Publikation ist in Vorbereitung) in den letzten Jahren, wird die Besamung von Königinnen mit konservierten Spermien im Rahmen von Zuchtprogrammen realisierbar.

Die Kryokonservierung von Bienen-Eiern ist noch schwieriger und gleichzeitig potenziell lohnender, da die Konservierung von Eiern in Verbindung mit Sperma es ermöglicht, eine konservierte Zuchtlinie innerhalb einer Generation wiederherzustellen. Steht nur gefrorenes Sperma zur Verfügung, so müssen mehrere Besamungen durchgeführt werden, um eine Zuchtlinie wiederherzustellen.

Wissenschaft & Technik
– Ziel-Technologie: möglich, erforderlich
– Ansatz, Methodik, Werkzeuge
Es wird vorgeschlagen, die Technik osmotischer Kryokonservierung von Honigbiene-Samenzellen, in Hohen Neuendorf weiterzuentwickeln und andere Hinweise anderer Tierarten (Wageningen UR) zu überprüfen.

Aus früheren Untersuchungen gibt es nur wenig erfolgversprechende Hinweise (in China wurden einige weniger brauchbare Experimente durchgeführt). Erfahrungen mit kryokonservierten Embryonen anderer Insektenarten deuten eine erste Richtung an (hierzu muß eine Überblick über die bestehende Literatur erarbeitet werden).

Projektevaluation
– Wertpotential
– Wahrscheinlichkeit des Erfolgs
Für jedes Tierzuchtprogramm ist die (Kryo)-Konservierung von Sperma und Embryonen von großer Bedeutung. Für die Honigbienenzucht ist sie von noch größerer Bedeutung, da die Lebensdauer einer Bienenkönigin (maximal 2 bis 4 Jahre im Vergleich zu 10 Jahren und mehr bei Rindern) relativ kurz ist. Da die Anwendung einen hohen Stellenwert besitzt, haben mehrere Institute bereits Projekte zu diesem Thema durchgeführt. In den meisten Projekten wurden Fortschritte erzielt, aber eine solide Technik oder ein zuverlässiges Verfahren konnte noch nicht etabliert werden. Also können Erfolge wahrscheinlich nur in kleinen Schritten erzielt werden und es wird eine intensivere Zusammenarbeit nötig sein.
Projektplanung & Ressourcen
– Planung
– Ressourcen & Partner
Ein umfassendes Know-how in der Kryokonservierung von Tiersperma ist in Wageningen UR vorhanden. Das meiste Fachwissen über Kryokonservierung von Bienensperma ist derzeit in Hohen Neuendorf vorhanden. Im Idealfall wird ein PhD oder Post-Doc-Projekt finanziert, da hierzu langwierige und komplexe Experimente notwendig sind. Ob es möglich ist, MSc Studenten für ein solches Projekt einzubinden, (die in der Regel Projekte von bis zu 9 Monate durchführen) muss geprüft werden (dies ist geplant für Q2-2014).