李 絢,龍敏儀
(肇慶市食品藥品檢驗所,廣東 肇慶526020)
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蜜蜂白堊病的草藥防治研究
李 絢,龍敏儀
(肇慶市食品藥品檢驗所,廣東 肇慶526020)
以意大利蜜蜂和蜜蜂球囊菌為主要試驗材料,通過記錄外界溫濕度、幼蟲脾的溫濕度、蜂群的儲蜜量和儲粉量以及發(fā)病幼蟲數(shù),研究養(yǎng)蜂生產(chǎn)中白堊病發(fā)病時上述指標(biāo)的變化趨勢,并進行了相關(guān)性分析;以檜木、喜久二醇、黃藤堿和蛇床四種中草藥制劑以及蜜蜂球囊菌為主要的試驗材料,研究實驗室條件下這四種中草藥制劑對蜜蜂球囊菌生長的抑制作用。結(jié)果顯示:試驗組內(nèi),外界濕度、幼蟲脾溫度、儲蜜量與發(fā)病幼蟲數(shù)之間的相關(guān)性顯著;對照組內(nèi),外界濕度與發(fā)病幼蟲數(shù)之間的相關(guān)性顯著;在6.5%、5.0%、3.5%、2.0%和0.5%5個濃度的藥劑溶液中,喜久二醇、黃藤堿、蛇床3種中草藥制劑對蜜蜂球囊菌沒有抑制作用;而檜木在5.0%的溶液濃度上表現(xiàn)出一定的抑菌作用。結(jié)果表明,蜜蜂白堊病的發(fā)病與食物儲蜜量、外界濕度和幼蟲脾溫度有關(guān),而蜂群的食物儲備量是導(dǎo)致白堊病發(fā)生的關(guān)鍵誘發(fā)因素;檜木中草藥制劑對蜜蜂球囊菌的生長有一定的抑制作用。
白堊??;意大利蜜蜂;養(yǎng)蜂生產(chǎn);中草藥防治
蜜蜂白堊病是由蜜蜂球囊菌(Ascosphaeraapis)感染西方蜜蜂(Apismellifera)幼蟲而引起的一種真菌性昆蟲疾病。一些研究[1-3]認(rèn)為,溫度和濕度被當(dāng)作誘發(fā)白堊病的關(guān)鍵因素,但在實際養(yǎng)蜂生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn):將蜜蜂球囊菌引入產(chǎn)蜜蜂群,當(dāng)大流蜜季節(jié)來臨時,生產(chǎn)群內(nèi)的相對濕度非常高,有時可以高達90%,而幼蟲脾上的溫度有時也會降至32 ℃左右,與誘發(fā)白堊病的溫度范圍相吻合,但幾乎沒有蜂群表現(xiàn)出白堊病的癥狀。此現(xiàn)象說明蜂箱內(nèi)(幼蟲脾上)的溫度或濕度并不是影響蜜蜂白堊病發(fā)病的關(guān)鍵因素。在總結(jié)大量研究成果的基礎(chǔ)上推測[4-7],只有當(dāng)孢子所處的蜜蜂幼蟲中腸內(nèi)具備了“培養(yǎng)基”一樣的環(huán)境,蜜蜂球囊菌孢子萌發(fā)、菌絲生長成功后,幼蟲才會發(fā)病。因此,蜂群內(nèi)的食物儲備量才是導(dǎo)致白堊病發(fā)生的關(guān)鍵誘發(fā)因素,這是由于食物儲備量不僅在很大程度上決定幼蟲體內(nèi)中腸環(huán)境的狀態(tài)(溫度、相對濕度、pH等),而且還直接影響到工蜂震動胸肌發(fā)熱的積極性,即影響幼蟲生活環(huán)境的狀態(tài)(溫度、相對濕度、CO2等),因而蜂群的食物儲備量應(yīng)該是研究的重點。
蜂群的食物儲備量是導(dǎo)致白堊病發(fā)生的關(guān)鍵誘發(fā)因素,為驗證本文所提出的觀點,本試驗以意大利蜜蜂(Apismelliferaligustica)和蜜蜂球囊菌(Ascosphaeraapis)為主要試驗材料,通過記錄外界溫濕度、幼蟲脾的溫濕度、蜂群的儲蜜量和儲粉量以及發(fā)病幼蟲數(shù),研究了養(yǎng)蜂生產(chǎn)中白堊病發(fā)病時上述指標(biāo)的變化趨勢,找出其關(guān)鍵性誘發(fā)因素,并探討檜木、喜久二醇、黃藤堿和蛇床4種中草藥制劑對蜜蜂球囊菌生長的抑制作用和防治效果,以期為蜜蜂白堊病的防治研究提供一些參考。
1.1 試驗地點
廣東省昆蟲研究所蜜蜂中心養(yǎng)蜂基地,大部分地區(qū)海拔在1 500~2 800 m之間,年平均降雨量900~1 000 mm, 年平均氣溫14.67 ℃。蜜源植物相對稀少,粉源植物較豐富。
1.2 試驗儀器
PQX 多段可編程人工氣候箱;HC 520型溫濕度計;Nikon E 600數(shù)碼照相機;超凈工作臺;平板、試管等玻璃器皿;滅菌處理的蜂刷、起刮刀、橡膠手套等。
1.3 培養(yǎng)基配方
采用改良的PDA+酵母浸膏真菌培養(yǎng)基,去皮土豆200 g;葡萄糖10 g;酵母浸膏5 g;鏈霉素(650萬單位)0.154 g;瓊脂20 g;蒸餾水1 000 mL,滅菌條件為121 ℃ 30 min。
1.4 蜜蜂白堊病病樣
蜜蜂白堊病病樣于2011年5月采自廣東省從化縣。所采病樣的外部形態(tài)特征完全符合白堊病特征[3-5]。采后立即于3~5 ℃下封存?zhèn)溆谩?/p>
1.5 供試蜂群的調(diào)整
8群試驗蜂群全部為意大利蜜蜂(Apismelliferaligustica),由廣東省昆蟲研究所蜜蜂研究中心試驗蜂場提供。試驗開始前一個月,將8群西方蜜蜂按照試驗要求調(diào)整至中等群勢。每群為四脾蜂,每脾上都有足量的成蜂,蜜、粉儲備量及幼蟲數(shù)相近。
1.6 供試中草藥制劑溶液的配制
試驗中所用到的四種中草藥制劑檜木(縮寫M,Cypress extract,240 mL/瓶,水劑)和喜久二醇(縮寫X,Hei long glycol extract ,250 mL/瓶,水劑)由日本 JRJ 株式會社提供, 黃藤堿(縮寫H,Daemonorops margaritae alkali extract,1 000 mL/瓶,水劑)和蛇床(縮寫S,cnidium monnieri extract,1 000 mL/瓶,水劑)由購自廣東肇慶制藥廠。以無菌蒸餾水作為溶劑, 將中草藥制劑分別配制成以下5個濃度的藥劑溶液:6.5%、5.0%、3.5%、2.0%和0.5%,置于常溫下備用。
1.7 方法
1.7.1 蜜蜂球囊菌的分離純化與鑒定 對蜜蜂球囊菌進行常規(guī)的分離純化:1)以75%的酒精浸泡病樣2 min進行表面消毒,取出在無菌風(fēng)中吹干。2)用無菌小刀將病樣切割為2 mm的顆粒,直接點于培養(yǎng)基表面。3)培養(yǎng)皿置于智能人工氣候箱中,溫度30±1 ℃,相對濕度85±3%,培養(yǎng)時間為7~10 d。培養(yǎng)出的菌落為第一代。4)從第一代中挑選出典型的致病菌菌落,利用其孢子進行劃線接種,培養(yǎng)出的菌落為第二代。5)同上步驟,培養(yǎng)出第三、第四和第五代菌落并完成致病菌的分離純化程序。6)對每一代的典型致病菌菌落都要進行顯微鏡下觀察并做記錄。7)對完全純化所得的菌株進行擴大培養(yǎng),作為試驗用菌種種質(zhì)。
將最終分離純化得到的十株菌株全部進行菌種鑒定。除了常規(guī)的顯微鏡下形態(tài)鑒定外,本試驗中還采用分子生物學(xué)鑒定手段,對每株菌的ITS1-5.8S-ITS2區(qū)域進行序列測定。將其與Genbank中存儲的該段序列(登陸號為U68313)進行比較鑒定。
1.7.2 養(yǎng)蜂生產(chǎn)中白堊病發(fā)病條件的監(jiān)測 1)將8群西方蜜蜂隨機地平均分為試驗組(A)和對照組(B);蜂群的安放地點相距100 m。2)制備蜜蜂球囊菌孢子懸液,稀釋至孢子濃度為107個/mL 。3)試驗開始前,給這兩組的每群蜂都飼喂等量(200 mL)等濃度(1∶1)的白砂糖水,連續(xù)飼喂3 d。飼喂A組的白砂糖水中混有蜜蜂球囊菌孢子懸液;B組則混入等量的無菌水。4)最后一次飼喂白砂糖水后,對A、B兩組的每個蜂群都進行抖蜂,并給每張脾的兩面都拍攝清晰的圖片(如下圖1所示)以便精準(zhǔn)計數(shù)各個蜂群的蜜、粉儲備量和發(fā)病幼蟲數(shù)。然后將HC520型溫濕度計的探頭附于每群蜂中脾上的幼蟲區(qū)中心,以測定幼蟲脾的溫、濕度。外界放置同型號的溫濕度計進行測定。5) 從試驗開始到試驗結(jié)束,每日都記錄溫度和相對濕度:早7:00 記錄第一次,以后每隔 3 h記錄一次,直到晚上22:00 時記錄最后一次。6)試驗開始后, 單日的午后13:05對A組的4個試驗群進行開箱檢查并抖蜂。當(dāng)晚20:00時對B組進行飼喂, 每次飼喂200 mL 1∶1濃度的白砂糖水,雙日的午后13:05時對B組的4個試驗群進行開箱檢查并抖蜂。當(dāng)發(fā)現(xiàn)A組中某群的儲蜜量少于100個巢房時, 當(dāng)晚立即飼喂該群200 mL 1∶1濃度的白砂糖水。直至試驗結(jié)束(連續(xù)監(jiān)測20 d)。計數(shù)每個階段的的蜜房數(shù)、粉房數(shù)和患病幼蟲數(shù)。
圖1 點藥程序示意圖
1.7.3 4種中草藥制劑對蜜蜂球囊菌的體外抑制作用 以經(jīng)過菌種鑒定的蜜蜂球囊菌作為接種源,接種出16個平板用于藥物抑菌試驗(重復(fù)4次)。接種致病菌孢子后將平板置于溫度(30±1)℃、相對濕度(85±3)%的條件下,待其生長72 h后,運用K-B法,按照圖1所示點完蘸有藥劑溶液的濾紙片后,繼續(xù)培養(yǎng)。逐日記錄每個平皿中各個濾紙片的抑菌圈半徑,連續(xù)記錄7 d,直至菌落長滿培養(yǎng)皿。
2.1 蜜蜂球囊菌的分子生物學(xué)鑒定
將最終分離純化得到的10株菌株的ITS1-5.8S-ITS2區(qū)域進行分子生物學(xué)鑒定。測序結(jié)果表明,ITS1-5.8S-ITS2區(qū)域全長為590 bp(圖2)。經(jīng)BLAST比對, 鑒定結(jié)果全部為蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis),其Genbank中公布的蜜蜂球囊菌ITS1-5.8S-ITS2區(qū)域(GenBank Accession No:U68313)的同源性是99.56%。
圖2 蜜蜂球囊菌ITS1-5.8S-ITS2區(qū)域的序列
2.2 試驗期溫度和濕度變化
本試驗共連續(xù)監(jiān)測20 d,對試驗中記錄的數(shù)據(jù)進行整理、匯總,分別求出A、B 2組各個時間點的平均溫濕度。將外界以及A、B 2組各個時間點的平均溫濕度部分列于表1。
運用SPSS13.0 對這些數(shù)據(jù)進行描述性分析,結(jié)果如表2。
表1 外界以及A、B兩組各個時間點的平均溫濕度Table 1 Effect of diluent on sperm motility, acrosome integrity and plasma membrane integrity
續(xù)表1
時間點Timepoints外界溫度/℃OutsideTemp.外界濕度/%OutsideHumidityA組均/℃溫度GroupAmeantemp.A組均/%濕度GroupAmeanhumidityB組均/℃溫度GroupBmeantemp.B組均/%濕度GroupBmeanhumidity10:0017.293.033.647.034.142.013:0018.589.033.446.033.944.016:0019.190.032.949.033.546.019:0017.293.032.948.033.150.022:0016.692.032.750.033.151.010月8日Oct.8th07:0015.894.033.254.033.762.010:0016.789.033.552.034.068.013:0017.791.033.151.034.168.016:0016.981.033.049.034.264.019:0014.175.032.852.033.671.022:0013.676.032.551.033.770.010月9日Oct.9th07:0012.294.032.052.033.666.010:0012.785.032.648.033.659.013:0014.875.032.446.033.565.016:0015.082.032.052.033.364.019:0013.187.032.055.033.070.022:0012.392.031.547.032.866.010月10日Oct.10th07:0011.994.031.949.033.458.010:0012.693.032.045.033.151.013:0014.188.032.250.033.354.016:0016.280.032.751.033.557.019:0014.594.033.155.034.365.022:0013.393.032.753.034.257.010月11日Oct.11th07:0012.693.032.360.034.159.010:0015.085.032.658.034.056.013:0017.370.032.756.034.261.016:0017.076.031.858.033.858.019:0015.790.031.655.034.154.022:0014.793.030.552.033.055.010月12日Oct.12th07:0014.296.031.3956.033.649.010:0014.893.031.655.033.350.013:0020.850.032.561.032.953.016:0023.177.033.065.033.057.019:0018.682.032.358.032.955.022:0017.588.031.057.033.651.010月13日Oct.13th07:0014.192.030.05.0233.749.010:0017.177.030.558.033.252.013:0021.744.031.356.033.854.016:0029.616.031.054.034.156.019:0020.168.033.160.034.760.022:0016.288.032.556.033.857.0
表2 描述性分析結(jié)果表Table 2 Descriptive analysis of results
A 組均溫度與B 組均溫度之間差異極顯著(P=8.66×10-15);A 組均濕度與B 組均濕度之間差異顯著(P=0.0257)。進一步作圖得到溫、濕度隨時間點的變化曲線圖3和圖 4。
圖3 溫度隨時間點的變化曲線
圖4 濕度隨時間的變化曲線
文中圖3清楚地顯示:A 組均溫度普遍低于B 組,且A 組均溫度的變化幅度較大,尤其在試驗的最后1周,A 組4個試驗蜂群在很大程度上喪失了調(diào)節(jié)群內(nèi)溫度的能力。而B 組均溫度始終保持在正常的溫度波動范圍內(nèi)(33.0~35.0)℃,很少出現(xiàn)超出此溫度范圍的值。從圖4中可知,A、B 兩組均濕度的平均值相差不大。在試驗進行的中期B 組均濕度的波動曾一度很大,而A 組均濕度則始終比較平穩(wěn),呈現(xiàn)出與溫度不同的變化趨勢。從圖3、圖4及表1可以很直觀地得出,白堊病多發(fā)季節(jié)的外界天氣特征是:有時連續(xù)數(shù)日陰雨不斷,全天的溫度持續(xù)偏低、濕度持續(xù)偏高;有時連續(xù)數(shù)日天氣晴朗,但一日之內(nèi)早、晚與中午的溫濕度差異極大。這與前人的研究結(jié)果及養(yǎng)蜂生產(chǎn)的實踐經(jīng)驗相一致[2, 4, 8-9]。
2.3 溫度、濕度、儲蜜量和儲粉量對養(yǎng)蜂生產(chǎn)中白堊病發(fā)病的影響
對表1所列的數(shù)據(jù)進一步“壓縮”處理,求出各組的日均溫、濕度。將A 組單日的日均溫、濕度及其日平均儲蜜量、日平均儲粉量和發(fā)病幼蟲數(shù)列于表3。將B組雙日的日均溫、濕度及其日平均儲蜜量、日平均儲粉量和發(fā)病幼蟲數(shù)列于表 4。
對表3和表4中的數(shù)據(jù)分別作相關(guān)性分析,結(jié)果如表5和表6所示。從表5和表6中可以看出,不論試驗組還是對照組,發(fā)病幼蟲數(shù)與外界濕度的相關(guān)性都顯著(P<0.05)。這與養(yǎng)蜂經(jīng)驗以及絕大多數(shù)學(xué)者的觀點一致。在本試驗進行的前期(10月7日~10月14日)外界連續(xù)7 d陰雨不斷,造成這期間的外界濕度持續(xù)偏高。依據(jù)蜜蜂的行為特點,當(dāng)外界出現(xiàn)連續(xù)的陰雨天氣時,蜂群會停止一切外出活動,這期間蜂群沒有采集花蜜、花粉回巢,必然會導(dǎo)致蜂群的蜜、粉儲備量不足。
由此推斷:外界濕度影響白堊病發(fā)病只是事實的表面現(xiàn)象,蜂群的食物儲備量才是真正誘發(fā)白堊病的關(guān)鍵因素。這一點從表5中也得到了很好的證實,A組發(fā)病幼蟲數(shù)與群內(nèi)儲蜜量的相關(guān)性極顯著(P<0.01)。而 B 組發(fā)病幼蟲數(shù)與群內(nèi)儲蜜量的相關(guān)性沒有達到顯著水平,可能是由于人為地飼喂蜂群使其儲蜜量始終處于“充足”狀態(tài),尚未“缺”到足以誘發(fā)白堊病的程度。
2.4 4種中草藥對蜜蜂球囊菌體外抑制作用
點有H、S、X 3種中草藥制劑的平板中,在蜜蜂球囊菌菌落生長一周后,蘸有藥劑溶液的紙片連同對照紙片完全被菌絲和孢子囊所覆蓋(圖 5)。且在致病菌菌落生長的過程中并沒有形成抑菌圈。由此可見,在實驗室條件下,這3種中草藥制劑對蜜蜂球囊菌的生長沒有抑制作用。5%濃度的 M 中草藥制劑形成了典型的抑菌圈(圖6)。求出其四個平行平板的抑菌圈半徑平均值,數(shù)據(jù)列于表7。
表3 A 組的日均溫濕度、儲蜜量、儲粉量及發(fā)病幼蟲數(shù)Table 3 Daily humiture,honey store, power store and attacked larvas in group A
表 4 B 組的日均溫度、濕度、儲蜜量、儲粉量及發(fā)病幼蟲數(shù)Table 4 Daily humiture,honey store, power store and attacked larvas in group B
M 5%與對照之間的差異不顯著。事實上平板培養(yǎng)到10 d時,當(dāng)蜜蜂球囊菌菌落幾乎覆蓋了整個培養(yǎng)皿底板時,唯有點M 5%濾紙片的方向上蜜蜂球囊菌菌落現(xiàn)出一個明顯的凹形,與圖6中所示形狀相似。根據(jù)表7中的數(shù)據(jù)可做曲線圖7。
從圖7中可以明顯地看出,48~120 h之間是M中草藥制劑與菌落相互斗爭的階段。對照(蒸餾水)未能給致病菌菌落以任何的抑制作用,而M 5%卻在一定程度上延緩了蜜蜂球囊菌的生長,可見M對蜜蜂球囊菌的生長有抑制作用,有望將其應(yīng)用于養(yǎng)蜂生產(chǎn)中。
蜜蜂白堊病是由蜜蜂球囊菌感染西方蜜蜂幼蟲而引起的一種真菌性昆蟲疾病。大量的試驗研究表明:感染了該致病菌的蜜蜂幼蟲不一定會發(fā)病,只有當(dāng)被感染的幼蟲受到某些外界環(huán)境造成的壓力時,蜜蜂白堊病的癥狀才會表現(xiàn)出來[2,4,8-12]。因此該病也被稱為是一種“偶然性”昆蟲疾病。
本試驗結(jié)果:通過實時測定溫、濕度的連續(xù)變化以及儲蜜量和儲粉量的日變化,發(fā)現(xiàn)試驗組內(nèi),外界濕度、幼蟲脾溫度、儲蜜量與發(fā)病幼蟲數(shù)之間的相關(guān)性顯著;對照組內(nèi),外界濕度與發(fā)病幼蟲數(shù)之間的相關(guān)性顯著;試驗組發(fā)病幼蟲數(shù)與群內(nèi)儲蜜量的相關(guān)性極顯著,對照組發(fā)病幼蟲數(shù)與群內(nèi)儲蜜量的相關(guān)性沒有達到顯著水平,可能是由于人為地飼喂蜂群使其儲蜜量始終處于“充足”狀態(tài),尚未“缺”到足以誘發(fā)白堊病的程度,由此推斷:外界濕度影響白堊病發(fā)病只是事實的表面現(xiàn)象,而“蜂群的食物儲備量是影響蜜蜂白堊病發(fā)病的關(guān)鍵因素”。同時,試驗發(fā)現(xiàn):檜木中草藥制劑對蜜蜂球囊菌的生長有一定的抑制作用。由此可見在防治蜜蜂白堊病方面,檜木是一種很有開發(fā)應(yīng)用前景的中草藥。
表5 A 組各項數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析圖(皮爾森相關(guān)系數(shù))Table 5 Correlation analysis of data in group A(Sig.2-taited)
注:**.差異極顯著;*差異顯著。下同。
Notes:** Marks highly significant ditference;* Marks significant difference.The same as below.
表6 B 組各項數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析(皮爾森相關(guān)系數(shù))Table 6 Correlation analysis of data in group B(Sig.2-taited)
圖5 H 的抑菌效果 Fig.5 Antibacterial effect of H
圖6 M 的抑菌效果 Fig.6 Antibacterial effect of M
表7 M 5%和對照的抑菌圈半徑Table 7 Inhibition zone radius of 5% M preparations and control preparartions
注:抑菌圈半徑指濾紙片邊緣到菌落邊緣的距離。
Notes: Inhibition zone radius was the distance from filter to bacterial colony.
圖7 M 5%與對照的抑菌圈半徑變化曲線Fig. 7 Inhibition zone radius change of 5% M preparations and control preparartions
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LI Xuan, LONG Min-yi
(ZhaoqingInstituteofFoodandDrugControl,Zhaoqing,Guangdong526020)
Taking Italian bees and bee balloon bacteria as the main test materials, the outside temperature and humidity, the temperature and humidity of the larvae of spleen, honey and powder store and the attacked larvae number were recorded, change of the above-mentioned indicators during pathogenesis in beekeeping production studied, and their correlation analyzed by SPSS13.0. Besides, cypress, hei long diol, daemonorops margaritae alkali and cnidium monnieri herbal medical preparations and their inhibiting effect to bees balloon bacteria were investigated in laboratory conditions. Results showed that there revealed a significant correlation among the spleen temperature, humidity and larvae honey storage and number of attacked larvae in the experimental group; In the control group, the humidity and the incidence of larvae correlated significantly; In solutions with five concentration of 6.5%, 5.0%, 3.5%, 5.0% and 0.5%, heilong diol, daemonorops margaritae alkali, cnidium monnieri herbal medical preparations effected no inhibition to bees balloon bacteria; cypress displayed a certain bacteriostasis at solution concentration of 5%.The results proved that beeascopherosiscorrelated with food honey store, outside humidity and larvae spleen temperature,among which food reserves is the key to induce ascopherosis; Cypress herbal preparations exerted certain inhibitory effect to the bees balloon bacteria growth.
Ascopherosis,Apismellifera, bee keeping, herbal medicament
2014-04-24,
2014-07-07
廣東省輕工業(yè)(食品工程)行業(yè)項目[粵輕鑒定(2014)6號]
李 絢(1979-),女,廣東肇慶人,工程師,主要從事食品藥品檢驗工作。E-mail:563983393@qq.com
S811.6
A
1005-5228(2015)04-0057-08