丁桂玲 譯

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所農(nóng)業(yè)部授粉昆蟲生物學(xué)重點開放實驗室）

東方蜜蜂孢子蟲病影響蜜蜂的生殖

丁桂玲 譯

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所農(nóng)業(yè)部授粉昆蟲生物學(xué)重點開放實驗室）

東方蜜蜂孢子蟲病（Nosema ceranae）最初在東方蜜蜂中發(fā)現(xiàn)，最近發(fā)現(xiàn)它有交叉感染性，可寄生在西方蜜蜂中，可以感染蜂群中工蜂、雄蜂和蜂王，但其病理效應(yīng)主要針對工蜂進行研究。在蜂群內(nèi)，蜜蜂孢子蟲?。∟osema apis）主要通過口－排泄物進行傳播，發(fā)生于蜜蜂清理受感染的巢脾、消耗受污染的水、通過交哺交換食物的時候。N.ceranae的傳播還包括其他的傳播途徑。寄主感染發(fā)生在攝入成熟孢子之后，孢子在中腸中很快發(fā)芽，孢子突出極絲，極絲穿透上皮細(xì)胞直接把孢原質(zhì)釋放到細(xì)胞質(zhì)。一周內(nèi)，寄主上皮細(xì)胞充滿后代孢子，細(xì)胞爆發(fā)釋放新一代孢子到腸道內(nèi)，孢子將再次發(fā)芽并感染更多的細(xì)胞。最終，孢子隨排泄物釋放，成為主要的感染源。N.apis感染局限于成年蜂中腸上皮細(xì)胞，而在咽下腺、唾腺以及王漿中都檢測到N.ceranae。

研究人員使用組織病理學(xué)技術(shù)檢測自然感染蜂群中的蜂王，研究對蜂王卵巢的長期影響。受感染蜂群中蜂王的卵巢和中腸沒有微孢子感染的跡象，卵巢管和中腸上皮細(xì)胞也無損壞。Traver和Fell（2012）研究已被N.ceranae感染的蜂群中蜂王是否會被自然感染，如果可以自然感染，那么未成熟的蜂王是否也被感染。使用實時PCR對蜂王幼蟲、新羽化蜂王和已交配的老蜂王進行分析發(fā)現(xiàn)，檢驗的所有組織都被N.ceranae低水平感染，但沒有樣品感染N.apis。對蜂王幼蟲和新羽化蜂王分析，發(fā)現(xiàn)蜂王幼蟲被低水平感染，并且在王漿中檢測到N.ceranae DNA，但他們不能排除污染的可能性，因為王漿樣品沒有使用漂白劑凈化。對王漿二次抽樣樣品進行孢子計數(shù)時沒有發(fā)現(xiàn)孢子。在王漿中發(fā)現(xiàn)N. ceranae，說明蜂子食物可能提供了N.ceranae水平傳播的機制，不過，還需進行王漿的傳染性研究。新羽化蜂王的腹部、胸部、頭部和卵巢都有低水平的N.ceranae感染?？偟内厔荼砻鳎鄬τ谄渌M織，腹部（減去繁殖器官）的感染水平較高。對已交配的產(chǎn)卵蜂王進行分析也表明N.ceranae存在，感染已擴散到卵巢等其他組織。卵巢和受精囊中低水平的感染表明N.ceranae傳播可能通過垂直途徑進行。

Alaux等（2011）使用N.ceranae接種蜂王以確定微孢子蟲對蜂王生理和健康的影響。8天后，分析人工感染及對照組蜂王的微孢子感染水平。實驗組每只蜂王微孢子的平均數(shù)量為18.2百萬，對照組除兩只蜂王外均未發(fā)現(xiàn)孢子。對照組中兩只輕微感染的蜂王可能在羽化時咀嚼蠟蓋而攝入孢子。根據(jù)工蜂中N.ceranae的致死效應(yīng)，并且在蜂王中發(fā)現(xiàn)了類似的損害，預(yù)期會得到弱化的蜂王生理。然而，Alaux等（2011）證明N. ceranae感染實際上促進了蜂王的主要生理功能。

N.ceranae感染沒有影響蜂王的脂肪體含量，但改變了卵黃蛋白原滴度、總的抗氧化能力和蜂王上顎腺信息素，它們在被微孢子蟲感染的蜂王中明顯增高。工蜂和蜂王有相同的基因組，但與被感染工蜂中卵黃蛋白原下降相反，N.ceranae引發(fā)蜂王中卵黃蛋白原合成的增加?？紤]到卵黃蛋白原活性對蜜蜂壽命的正面影響，被感染工蜂中較低量的卵黃蛋白原可能解釋了它們較短的壽命。與年幼哺育蜂相比，較老的采集蜂中卵黃蛋白原的水平較低，由于微孢子蟲引起蜜蜂較早開始采集行為，卵黃蛋白原的下降可能反映出受感染蜜蜂采集行為的提前。

N.ceranae的發(fā)育和發(fā)芽嚴(yán)格依賴于寄主能量，可能會導(dǎo)致寄主新陳代謝和氧化應(yīng)激增加。受感染蜂王中卵黃蛋白原生產(chǎn)的增加可能是對孢子群體引起的能量壓力的一種反應(yīng)，因為卵黃蛋白原可以通過清除自由基而降低氧化應(yīng)激，從而延長蜜蜂壽命。升高的卵黃蛋白原滴度表明較高的抵抗氧化應(yīng)激的能力，由受感染蜂王中較高的抗氧化酶活性得以證明。即使有這種保護反應(yīng)，與健康蜂王相比，微孢子蟲感染的蜂王壽命似乎更短，表明它們不能應(yīng)付微孢子蟲帶來的長期生理壓力。

對蜂王頭部分析顯示，蜂王上顎腺信息素成分9-ODA、HOB和9-HAD在對照組和被感染的蜂王中都存在。不過，與對照組相比，除HOB外所有上顎腺信息素成分在被感染的蜂王中都明顯較高?；瘜W(xué)分析表明微孢子蟲可以明顯改變蜂王的信息素產(chǎn)生，相似的結(jié)果也發(fā)現(xiàn)于工蜂中，微孢子蟲寄生改變油酸乙酯信息素的產(chǎn)生。Richard等（2007）發(fā)現(xiàn)蜂王上顎腺信息素按照授精的質(zhì)量而改變，與多雄授精的蜂王相比，處女王或單雄授精蜂王產(chǎn)生較多的9-ODA和9-HAD。9-ODA和9-HDA在受微孢子蟲感染的蜂王中也較多，表明增高的蜂王上顎腺信息素水平是生育力差或病態(tài)蜂王的特點。

Traver和Fell（2011）確定雄蜂是否自然感染N. ceranae以及感染水平。從封蓋巢房中收集大約17～23日齡的雄蜂蛹以及巢內(nèi)和出外飛行的雄蜂。使用實時定量PCR分析發(fā)現(xiàn)未成熟雄蜂和成熟雄蜂感染N. ceranae的水平較低，沒有發(fā)現(xiàn)N.apis。巢內(nèi)及出外飛行的雄蜂每只蜜蜂平均的孢子數(shù)為9436和13839。只有19.6%的巢內(nèi)雄蜂含有足夠多的孢子以進行計數(shù)。雄蜂蛹受感染水平低，多發(fā)生在五月和六月。如果蛹在羽化前被感染，它們可能通過蜂子食物或巢房內(nèi)的污染物感染。巢內(nèi)雄蜂在6月有最高的感染。雄蜂蛹和巢內(nèi)雄蜂最高水平的感染與取樣蜂群的高水平感染一致。成熟的飛行雄蜂也被感染，但感染水平一般較低，可能是由于飛行雄蜂不回巢或重度感染的雄蜂沒有存活到足夠長。由于雄蜂可在蜂群間轉(zhuǎn)移，它們可能提供了一種蜂場內(nèi)及蜂場間的疾病傳播方式。