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Königinnenpheromone bei der Honigbiene, Apis mellifera

Interdisziplinäres Projekt

Beschreibung

Königinnenpheromone bei der Honigbiene, Apis mellifera

Wie effektiv wirken Substanzen der Cuticula?

Hintergrund:        Königinnen der Honigbiene signalisieren ihre Anwesenheit und Fruchtbarkeit durch Königinnenpheromone – Duftstoffe mit Signalwirkung. In mehreren Drüsen produzieren sie eine ganze Palette an Substanzen, die – allein oder in Kombination – bei Arbeiterinnen zu (funktionaler) Unfruchtbarkeit führen; d.h. die Arbeiterinnen aktivieren ihre Eierstöcke nicht. Das allererste Königinnenpheromon, das identifiziert wurde, ist QMP (Queen Mandibular Pheromone, Königinnenmandibeldrüsenpheromon), es besteht aus wenigstens 9 Komponenten. Kürzlich haben wir für eine Reihe weiterer Substanzen in den Tergittaschendrüsen nachgewiesen, daß sie ebenfalls die Fruchtbarkeit unterdrücken (Princen et al. 2019). Allerdings wissen wir nicht, ob alle diese Substanzen notwendig sind, welche Konzentrationen relevant sind, und ob es Interaktionen mit weiteren Pheromonen gibt.

Ziele:      In diesem Projekt soll die Interaktion zwischen bekannten und neuen Königinnenpheromonen charakterisiert werden. Wir möchten gerne wissen, ob (i) manche Substanzen weggelassen werden können, ohne die Signalwirkung zu ändern; (ii) die Kombination von QMP und Substanzen der Tergittasschendrüsen einen stärkeren Effekt auf die Ovarentwicklung hat; (iii) weitere (nicht natürlich vorkommende) Substanzen einen Effekt zeigen; (iv) verschiedene Stoffe der Cuticula die Fruchtbarkeit beeinflussen; (v) welche Mengen von Signalstoffen bei fruchtbaren (eierlegenden) Arbeiterinnen vorkommen.

Je nach Interesse der/des Studierenden kann der Fokus des Projekts angepaßt werden. In der Vergangenheit von mir betreute Bachelor- und Masterarbeiten wurden zur Veröffentlichung eingereicht. Entsprechend streben wir nach Daten von hoher Qualität, die wir gemeinsam veröffentlichen können.

Beschreibung des interdisziplinären Teils des Projekts
Dieses Projekt ist nicht interdisziplinär angelegt.
Projektzeitraum
Sommersemester 2021
Bewerbungszeitraum
12. bis 22.04.2021
Durchführung
nach Absprache
Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Der Zeitraum ist relativ flexibel; das eigentliche Experiment (Haltung von Bienen unter kontrollierten Bedingungen) sollte zwischen Mitte Mai und Mitte August durchgeführt werden und dauert 3 Wochen, in denen täglich die Arbeiterinnengruppen kontrolliert werden müssen. Im Anschluß werden alle Versuchsbienen eingefrorenen. Danach erfolgt die Sektion der Bienen; das ist frei einteilbar.

Studienfach
offen für alle Studienfächer
Betreuende
Dr. Ulrich Ernst
Institut
Institut für Biologie (190) (Landesanstalt für Bienenkunde)
Sprache
deutsch/englisch
Teilnehmendenanzahl
min. 1, max. 3
Arbeitsaufwand
ca. 120 Stunden pro Teilnehmende:r | 4 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 
Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich
Projektart
experimentell
Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

Die Studierenden sind in der Lage,

  • Sich Ziele zu setzen und darüber zu reflektieren, wie und warum die Ziele erreicht wurden
  • Ihren Lernfortschritt zu evaluieren
  • Einen realistischen Zeitplan aufzustellen und einzuhalten
  • Prägnant über Fortschritte und Schwierigkeiten zu berichten
  • Selbständig nach Lösungsansätzen zu suchen
  • Die Methodik und Arbeitsschritte zu dokumentieren
  • Datensätze so aufzubereiten, daß sie direkt verständlich sind
  • Daten zu archivieren
Anmerkungen für Studierende

Der Umfang des Projekts läßt sich nach Absprache individuell regeln; Gruppenarbeiten sind möglich. Eigene Ideen, Vorschläge und Kritik sind sehr willkommen. Bitte sprechen Sie mich an, wenn Sie Fragen haben.

Dieses Projekt ist sehr flexibel, was die Zeiteinteilung und den Umfang betrifft. Je nach Interesse und Vorkenntnissen können auch unterschiedliche (Teil)Gebiete bearbeitet werden, oder die Fragestellung abgeändert werden. Gruppenarbeiten sind willkommen. Eigene Ideen, Vorschläge und Kritik sind sehr gern gesehen.


Die Bearbeitung der Fragestellung erfolgt selbständig, mit Feedback und Unterstützung von Betreuerseite.

Schlagworte
Honigbiene, Pheromone, Fruchtbarkeitssignale, chemische Kommunikation, Eusozialität, soziale Insekten