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野生菌落为增强蜜蜂对病原体的耐受性提供了线索

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根据宾州州立大学研究人员领导的一项研究,了解在没有养蜂管理的情况下使某些野生蜜蜂菌落能够耐受病原体并在冬季生存的遗传和环境因素,可能有助于培育能够提高管理菌落生存率的种群。农业科学学院。

首席研究员Chauncy Hinshaw解释说,当先前驯化的生物逃脱到野外并在没有人类影响的情况下建立种群时,就会发生野生化。植物病理学和环境微生物学的博士候选人。

“在的情况下,蜂蜜的蜜蜂,菌落逃生驯养野生建立提供一个机会,学习环境和如何遗传因素影响相比,他们驯养野生对口生物体的健康,”欣肖说。“有些人认为,与蜜蜂驯化有关的人为选择降低了蜜蜂的适应能力,并使受管理的殖民地易受病虫害和病原体侵害。”

这项研究的共同作者,昆虫学助理教授玛格丽塔·洛佩兹·乌里贝(MargaritaLópez-Uribe)是昆虫学助理教授和洛伦佐·L·朗斯特罗斯(Lorenzo L.Langstroth)早期职业教授。

她说:“驯养的和野性的蜜蜂都面临着大量病虫害和病原体的严峻挑战,但是野性的蜜蜂必须自己应对疾病,因为它们没有养蜂人来帮助他们控制殖民地的病虫害问题。” “这使蜜蜂成为研究假说的理想模型,该假说认为在野性繁殖过程中宿主-病原体的动态可能导致野性生物体内更高的疾病压力和病原体耐受性。”

该研究小组着手回答三个问题:与受控菌落相比,病原菌水平高的野生菌落贮藏库吗?病原体水平升高是否导致野生菌落中的免疫基因表达高于受控菌落?免疫基因表达与蜜蜂群体的存活率相关吗?

野生蜜蜂聚集在宾夕法尼亚州哈里森谷一个废弃棚屋的巢穴入口处。研究人员发现,这种野生菌落可能比管理的蜜蜂菌落对病原体的耐受性更高。图片来源:Katy Evans

为了解决这些问题,研究人员与养蜂人合作,在宾夕法尼亚州找到了25个野生蜜蜂群体,并将每个群体与7英里半径内的受管理群体配对,以控制气候和景观变化。该小组在两年内对这些菌落进行了调查,以测量冬季存活率,三种病原体的水平—变形的机翼病毒,黑皇后细胞病毒和野鼻菜(Nosema ceranae)—以及六个调节免疫力的基因的表达。

变形的翼状病毒(DWV)被认为是最严重的蜜蜂病毒病原体,因为它在世界范围内盛行,并在冬季失去殖民地中发挥了作用。DWV和其他病毒通常由寄生的Varroa螨传播,要求养蜂人实施管理策略以最大程度地减少蜜蜂之间的螨虫侵扰。

研究小组的发现最近发表在《生态与进化前沿》上,表明野生菌落的DWV水平较高,但与管理菌落相比,其随时间变化。此外,更高的病原体水平与免疫基因表达的增加有关,在至少一个采样周期内,野生菌落在六个被检查的免疫基因中有五个显示更高的表达。

Hinshaw说:“我们还发现免疫基因土霉素和vago的差异表达增加了在有管理和无性殖民地中越冬存活的几率。” “因此,这两个基因可以被认为是蜜蜂健康的生物标志物,可以用来预测殖民地越冬的能力。”

洛佩斯·乌里韦(López-Uribe)说,研究结果证明了野生化在改变病原体和宿主免疫反应中的作用。

她说:“我们的研究首次显示了宿主-病原体动力学与野生菌落存活之间的关系。” “进一步研究以确定病毒抗性的遗传机制和蜜蜂健康的生物标记,可以帮助提高精选蜜蜂种群中这些特性的育种工作,目的是减少养蜂业的殖民地损失。”

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