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感知疾病:研究支持促进蜜蜂健康的新方法

本站发布时间:2025-04-20 11:45:34

去年,美国养蜂人失去了55%以上的管理蜂群,这是自2011年美国养蜂检查员开始确定蜂群数量以来的最高损失率。

佛蒙特大学科学家和国际合作者的一项新研究支持了一种测试蜜蜂卫生行为的新方法,这种方法可以促进未来培育出更多抗病蜂群。他们在《蜜蜂科学前沿》上发表了他们的发现

UVM佛蒙特蜜蜂实验室主任、该研究的主要作者Samantha Alger说:“养蜂人正在以他们认为不可持续的速度失去蜜蜂。”

“在80年代,养蜂人有10-12%的时间失去蜂群……但现在大约是30-50%。想象一下,这种情况每年都发生在养牛或养猪的人身上。”

她解释说,尽管损失惨重,但蜜蜂种群仍然相对稳定,因为养蜂人擅长繁殖新蜜蜂

但这是以养蜂人的时间和资源为代价的,也是以本土传粉者的风险为代价的。管理蜜蜂中的病原体可能会溢出到野生蜜蜂种群中

Alger的实验室与养蜂人合作,培育出耐寒、抗病的蜜蜂群体,他们可以将其出售给业余爱好者和专业养蜂人。帮助养蜂人识别卫生行为——识别不健康蜂群的能力——是这一过程的一部分

她说:“养蜂人更希望蜜蜂能够更好地自己照顾自己的疾病,而不是使用化学治疗和干预措施来减少这些病原体负荷,当然,这可能会对蜜蜂产生负面影响。”

“现在的诀窍是,养蜂人如何识别一个真正卫生的蜂群?你可以为此进行各种测试,而这个UBeeO是一种新的测试方法。”

Alger的团队最近研究了北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校的科学家开发的一种筛查工具,该工具通过模仿生病或垂死蜜蜂发出的信息素来测试蜂群的卫生行为。研究人员发现,UBeeO测试可以识别出对几种害虫和病原体具有抗性的蜂群,这些害虫和病原体可以摧毁蜜蜂种群,如Vairimorpha(许多养蜂人称之为Nosema)和真菌感染,包括白垩蜂

Alger说:“众所周知,UBeeO可以识别出能够更好地抵抗瓦螨的菌落,但它还没有被用来研究其他害虫或病原体。”。“我们发现这种新的检测方法可用于鉴定对这些其他压力源有抵抗力的蜂群。”

它是如何工作的

想象一个蜜蜂蜂群。蜂箱内部是带有六角形孔的框架,蜂王在每个蜂箱内产下一个蛋。随着卵孵化,哺乳蜂喂养发育中的幼虫,并最终用蜡覆盖细胞,以保护它们成熟为成虫

当护士蜂检测到正在发育的蜜蜂生病或死亡时,它们会打开蜂房的盖子,取出蛹来保护蜂巢的其他部分。这被称为卫生行为,信息素在这一过程中起着重要作用

“其他人已经发现了死亡信息素,这些与死亡有关的化合物,”北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校的研究科学家、该研究的合著者Kaira Wagoner说

“著名生物学家E.O.Wilson是最早做到这一点的人之一。他发现死蚂蚁会分泌油酸。蜜蜂也发现了同样的情况,这可能是一个更强烈的信号——随着死去的幼蚁在细胞中基本上分解,油酸也在生长。不健康的幼蚁发出的信号与死亡信息素不同,而且很可能比死亡信息素更微妙。”

之前对养蜂人的卫生测试是基于测试蜜蜂检测死去幼蚁的能力的想法。最常见的方法之一是冷冻育雏试验,将液氮倒在一段有盖的细胞上,等待24小时,看看蜜蜂是否开始清除死者。UBeeO测试是不同的

Alger解释说:“与其使用液氮杀死发育中的蛹或幼虫,不如使用合成信息素的混合物,模拟垂死或患病的幼虫释放的相同化学物质。”

“因此,与其测试蜜蜂识别死亡幼虫的能力,不如测试蜜蜂识别患病幼虫的能力。这意味着,这项测试对蜜蜂的经历更具选择性和现实性。”

瓦格纳在博士研究期间共同开发了UBeeO,此前她发现了与不健康幼虫气味相关的化合物。她与人共同创立了Optera(以蜜蜂目膜翅目命名),将UBeeO带给该领域的养蜂人。Wagoner说:“这是一项非常年轻的技术。”。“我们现在已经在10多个不同的国家进行了测试,现在至少有5个国家有育种计划,所以还有更多的数据要提供。”

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该研究侧重于在佛蒙特州、北卡罗来纳州和澳大利亚这三个地理区域进行的UBeeO测试,以检查其在识别对病原体和疾病具有抗性的菌落方面的有效性。UBeeO测试包括用合成信息素喷洒一段有盖的细胞,然后等待两个小时,看看护士蜂是否已经开始检查发育中的蜜蜂是否有问题

受干扰细胞的百分比是UBeeO评分。研究人员发现,UBeeO评分越高,疾病负荷越低。研究结果还显示了常见蜜蜂病原体的抗病性阈值

Wagoner解释说:“我们发现,至少在澳大利亚的数据集中,蜜蜂只需要在UBeeO测试中达到13%的反应,就可以对白垩病产生很强的抵抗力。相比之下,蜂群需要在UBeeO测试中获得55%或60%的反应,才能对螨虫产生抵抗力。”。Chalkbrood会杀死幼蜂,所以蜜蜂不必那么敏感地检测到它。“

瓦螨感染更棘手。这些微小的寄生螨大约四十年前被引入美国,是蜜蜂种群的疾病媒介。它们对蜂群构成重大威胁,并通过在加盖的细胞内产卵和以发育中的蛹为食进行繁殖。

如果护士蜂没有发现问题,当年轻的蜜蜂出现时,瓦螨就会被释放到蜂箱中。这就是卫生行为变得至关重要的地方,因为打开细胞盖会扰乱螨的生命周期。

这项研究还揭示了UBeeO测试可以识别对Vairimorpha(以前称为Nosema)有抗性的蜂群,这种疾病影响成年蜜蜂,而不是发育中的幼蜂。这一发现促使人们对卫生行为如何降低这些Vairimordha水平进行了新的研究…除了我们所知道的,卫生菌落可能还有其他行为。p

More information: Unhealthy Brood Odor (UBeeO) scores predict pathogen loads of several important honey bee diseases, Frontiers in Bee Science (2025). DOI: 10.3389/frbee.2025.1509871

Provided by University of Vermont

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