物理科技生物学-PHYICA

野生蜂群为增强蜜蜂对病原体的耐受性提供了攘原りさ线索

生物 2022-07-19 00:03:07

宾夕法尼亚州立大学的查克·吉尔 这只野生蜜蜂在宾夕法尼亚州新伯利恒的一所房子的墙内筑巢

研究人员说,逃避驯化并在野外建立蜂群的蜜蜂提供了一个机会,可以研究环境和遗传因素与驯化的同类相比如何影响野生生物的适应性

信用:凯蒂·埃文斯 宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的研究人员领导的一项研究表明,了解使一些野生蜜蜂群体能够耐受病原体并在缺乏养蜂管理的情况下过冬的遗传和环境因素,可能有助于培育出能够提高受管理群体存活率的繁殖种群

植物病理学和环境微生物学博士候选人、首席研究员肖恩希肖解释说,当先前驯化的生物在没有人类影响的情况下逃到野外并建立种群时,就会发生野生化

欣肖说:“就蜜蜂而言,逃脱驯化并在野外建立的蜂群提供了一个机会,可以研究环境和遗传因素与驯化的同类相比如何影响野生生物的适应性。”

“有些人认为,人工选择与蜜蜂的驯化相关联,降低了蜜蜂的适应性,并使受管理的蜂群容易受到害虫和病原体的侵害

" 昆虫学助理教授和洛伦佐·L

朗斯特罗斯早期职业教授

“家养和野生蜜蜂都面临着大量害虫和病原体的严重挑战,但是野生蜜蜂必须自己处理疾病,因为它们没有养蜂人帮助它们控制蜂群中的害虫问题,”她说

“这使得蜜蜂成为一个理想的模型,可以用来研究野生化过程中宿主-病原体动态会导致野生生物产生更高的疾病压力和病原体耐受性的假设

" 研究小组开始回答三个问题:与管理的菌落相比,野生菌落是病原体的储库吗?病原体水平的增加会导致野生菌落的免疫基因表达高于管理菌落吗?免疫基因表达与蜜蜂蜂群的存活相关吗? 野生蜜蜂聚集在宾夕法尼亚州哈里森谷一个废弃的小屋里的巢穴入口处

研究人员发现,这种野生蜂群比管理的蜜蜂蜂群对病原体有更高的耐受性

信用:凯蒂·埃文斯 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个野生蜜蜂聚居地,并将每个聚居地与方圆7英里内的一个受管理的群落配对,以控制气候和景观的变化

研究小组在两年的时间里调查了这些菌落,以测量它们的冬季存活率、三种病原体的水平——变形翼病毒、黑皇后细胞病毒和中华蜜蜂微孢子虫——以及调节免疫的六种基因的表达

变形翅病毒,或称DWV病毒,被认为是最严重的蜜蜂病毒病原体,因为它在世界范围内流行,并在冬季蜂群衰竭中发挥作用

DWV病毒和其他病毒通常是由寄生的瓦螨传播的,这就要求养蜂人实施管理策略,尽量减少蜜蜂中的螨虫感染

该研究小组的发现最近发表在《生态学与进化前沿》杂志上,指出野生群体的DWV水平较高,但与管理群体相比,随着时间的推移,这一水平是可变的

此外,较高的病原体水平与免疫基因表达的增加有关,在至少一个取样期内,野生菌落在六个被检测的免疫基因中的五个中显示较高的表达

欣肖说:“我们还发现,在管理的和野生的蜂群中,免疫基因膜翅目和迷走神经的差异表达增加了越冬存活率。”

“因此,这两个基因可以被认为是蜜蜂健康的生物标记,可以用来预测蜂群过冬的能力

" 洛佩斯-乌里韦说,研究结果为野生化在改变病原体景观和宿主免疫反应中的作用提供了证据

“我们的研究第一次展示了宿主-病原体动态与野生菌落存活之间的联系,”她说

“进一步研究以确定病毒耐受性的遗传机制和蜜蜂健康的生物标记,可以帮助育种工作在选定的蜜蜂种群中增强这些特性,目的是减少养蜂业的群体损失

"

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