植物化合物保護(hù)蜜蜂免受“迷路”病毒傷害

中國科學(xué)報(bào) 2021-09-29 作者:馮麗妃

  在世界各地,蜜蜂正大量死亡,部分原因是一種致命病毒感染。這種病毒可以殺死蜜蜂或削弱它們覓食后返回蜂巢的能力。一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),一種廉價(jià)的、自然產(chǎn)生的化合物可以防止或逆轉(zhuǎn)這種病毒對蜜蜂的影響。相關(guān)成果9月28日發(fā)表于《交叉科學(xué)》。

  研究人員表示,在感染前被喂食這種化合物的蜜蜂,在感染5天后存活的可能性要高9倍。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測蜂箱,他們還發(fā)現(xiàn),喂食了化合物的蜜蜂在一天覓食結(jié)束后更有可能返回蜂箱。

  蜜蜂畸翅病毒由一種叫做瓦螨的寄生蟲傳播,蜜蜂在整個(gè)生命周期中都可能被感染。嚴(yán)重感染的蜜蜂會(huì)在幾天內(nèi)死亡,或者翅膀發(fā)育不良,進(jìn)而削弱它們飛行和覓食能力。此前的研究表明,這種病毒會(huì)損害蜜蜂的學(xué)習(xí)和記憶,從而阻止它們在覓食后回到蜂巢。迷路蜜蜂很可能會(huì)死亡,最終蜂群也會(huì)因?yàn)槿狈κ澄锒罎ⅰ?/p>

  “對于蜜蜂來說,病原體絕對是一種壓力源?!闭撐牡谝蛔髡摺⒅袊_(tái)灣大學(xué)的唐正康(音譯)說,“通常,養(yǎng)蜂人出于食品安全的考慮不想使用殺蟲劑。所以,我們開始尋找一些化合物,以增加蜜蜂抗病毒的能力?!?/p>

  該研究顯示,這種病毒抑制了神經(jīng)信號傳遞相關(guān)基因的表達(dá),以及與學(xué)習(xí)和記憶功能相關(guān)的其他幾個(gè)生物過程。而丁酸鈉(NaB)是一種存在于許多植物中的化合物,已知它能增加動(dòng)物體內(nèi)多種基因的表達(dá),包括那些涉及免疫反應(yīng)和學(xué)習(xí)的基因。

  為了研究NaB對蜜蜂的影響,中國臺(tái)灣大學(xué)的吳岳龍(音譯)團(tuán)隊(duì)在畸翅病毒感染蜜蜂之前,用含NaB的糖水喂養(yǎng)蜜蜂一周。結(jié)果顯示,超過90%的受感染蜜蜂在5天后仍然存活,而在沒有喂食NaB的受感染蜜蜂中,有90%在同一時(shí)期死亡。

  “該發(fā)現(xiàn)表明,在接觸病毒之前給昆蟲喂食NaB可以抵消病原體的負(fù)面影響。”吳岳龍說,“我們之前還發(fā)現(xiàn),NaB可以上調(diào)蜜蜂的一些免疫反應(yīng)基因,進(jìn)而抑制病毒復(fù)制,提高蜜蜂的生存機(jī)會(huì)?!?/p>

  研究人員還在一個(gè)養(yǎng)蜂場進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們在幾個(gè)不同蜂箱的入口處放置了監(jiān)視器,每個(gè)蜂箱都有成千上萬的蜜蜂在覓食。研究人員計(jì)算了一個(gè)月里,每天有多少蜜蜂離開和返回蜂箱。結(jié)果發(fā)現(xiàn),平均而言,只有一半的受感染覓食蜜蜂能夠返回蜂箱。但是,在感染前喂食NaB糖水的蜜蜂中,超過80%的最終找到了回家的路,這一水平與未被感染的蜜蜂相當(dāng)。

  “這是一項(xiàng)非常有趣的研究,因?yàn)槲覀儨y試了從基因水平到實(shí)驗(yàn)室行為,再到自然場景下,NaB對不同規(guī)模蜜蜂的影響?!眳窃例堈f。接下來,他們想觀察蜜蜂對NaB補(bǔ)充劑的反應(yīng)在不同季節(jié)是否不同,因?yàn)槊鄯淙甓荚诟淖兯鼈兊男袨椤?/p>

  “NaB很便宜。所以,如果能證明它的好處,這將是養(yǎng)蜂人保障蜜蜂生存的一個(gè)簡單和負(fù)擔(dān)得起的方法?!眳窃例堈f。蜜蜂是具有重要經(jīng)濟(jì)意義的水果和蔬菜的關(guān)鍵傳粉者,對維持生態(tài)系統(tǒng)平衡至關(guān)重要。

  相關(guān)論文信息:

  URL:https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(21)01024-5

  DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.isci.2021.103056

責(zé)任編輯:王超

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