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蜂后肠道益生菌Bombella intestini:提升蜜蜂健康与寿命的微生物组策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:Journal of Insect Physiology 2.3
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针对蜜蜂因环境压力导致的健康危机,江西农业大学团队聚焦蜂后肠道富集菌Bombella intestini的益生功能。研究发现该菌通过提升幼虫食物色氨酸水平延长工蜂寿命,为蜂群健康管理提供微生物干预新思路。
蜜蜂作为自然界最重要的传粉者,其种群衰退正引发全球生态焦虑。蜂群崩溃综合征(Colony Collapse Disorder)的蔓延使得科学家们不断探寻解决方案。有趣的是,蜂后与工蜂虽基因相同,寿命却相差数十倍——这一现象背后,蜂后肠道中富集的独特微生物或许藏着答案。江西农业大学的研究团队将目光投向了一种名为Bombella intestini的细菌,它在蜂后肠道中含量丰富,却在工蜂体内几乎绝迹。这种菌是否就是蜂后长寿的"微生物钥匙"?能否通过它来改善工蜂的健康状况?这项发表在《Journal of Insect Physiology》的研究给出了突破性发现。
研究团队采用宏基因组测序(metagenomic sequencing)分析蜂后与工蜂肠道菌群差异,通过体外培养验证B. intestini在幼虫食物中的存活能力,结合RNA测序和代谢组学分析其作用机制。实验样本来自江西农业大学的标准化中华蜜蜂(Apis mellifera)蜂群。
【Insects】
采用三箱标准中华蜜蜂蜂群,确保实验样本的一致性。
【Culturing bacteria】
使用改良LMG 404液体培养基(含5% D-葡萄糖和1%酵母提取物),在35°C、250 rpm振荡条件下培养B. intestini。
【Data quality control】
宏基因组测序产生5.3亿条150-bp双端读长,Q30质量值>89.48%,RNA测序数据经过严格质控。
【Discussion】
研究发现:1)B. intestini在蜂后肠道占比高达27.3±4.1%,工蜂仅0.02±0.01%;2)该菌能在幼虫食物中存活72小时以上,并显著提升食物和血淋巴中的色氨酸(tryptophan)水平;3)饲喂含菌食物的工蜂寿命延长17.3%。代谢通路分析显示,B. intestini可能通过色氨酸-犬尿氨酸(kynurenine)通路调节宿主代谢。
这项研究首次证实B. intestini作为蜂后特异性菌群的益生功能可迁移至工蜂。其通过"微生物-代谢物-宿主"轴提升蜜蜂健康的机制,为蜂群管理提供了创新思路:不需要改变蜂群结构,仅通过微生物干预即可增强整个蜂群的抗逆能力。研究团队特别指出,这种基于本土蜜蜂菌群的益生策略,比引入外源微生物更具生态安全性。该发现不仅对养蜂业有直接应用价值,更为昆虫-微生物共生研究提供了重要范式。
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