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南非海角蜜蜂(Apis mellifera capensis)的卫生行为与美洲幼虫腐臭病抗性研究:揭示蜂群免疫机制与疾病防控新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月16日 来源:Apidologie 2.2
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针对南非海角蜜蜂对美洲幼虫腐臭病(AFB)的抵抗机制不明问题,研究人员通过冻杀幼虫实验和蜂群接种实验,发现46.67%蜂群能在48小时内清除95%以上死亡幼虫,但ERICI亚型Ab菌株仍导致92.86%蜂群发病。该研究首次证实卫生行为可降低AFB感染程度,为非洲蜜蜂抗病育种提供重要依据。
在南非西开普省,一种名为美洲幼虫腐臭病(American foulbrood, AFB)的蜜蜂传染病自2008年首次暴发以来持续肆虐,其病原体Paenibacillus larvae的ERICI-Ab亚型菌株对当地特有的海角蜜蜂(Apis mellifera capensis)造成严重威胁。这种通过孢子传播的细菌性疾病能导致蜂群全军覆没,而令人困惑的是,尽管非洲蜜蜂亚种普遍表现出较强的卫生行为(hygienic behaviour)——即快速识别并清除患病幼虫的能力,但临床病例仍持续出现。这引发了两个关键科学问题:海角蜜蜂的卫生行为水平究竟如何?这种天然防御机制能否有效抵抗当地高毒力的AFB菌株?
为解答这些问题,斯泰伦博斯大学(Stellenbosch University)与南非农业研究委员会植物保护研究所的Yordan V. Hristov团队开展了一项系统研究。研究人员选取15个海角蜜蜂蜂群(8个来自AFB疫区,7个来自非疫区),先通过液氮冻杀幼虫实验评估卫生行为水平,再用90 CFU/幼虫剂量的P. larvae ERICI-Ab菌株接种蜂群,持续6个月监测疾病进展。这项发表在《Apidologie》的研究首次揭示了海角蜜蜂的卫生行为特征与AFB抗性的真实关系。
研究采用三项关键技术:1)标准化冻杀幼虫实验(用液氮处理76个封盖巢房);2)定量接种技术(精确控制每幼虫90 CFU的感染剂量);3)多维疾病评估体系(结合感染细胞比例、空巢房率和总育雏量动态监测)。样本来源于西开普省商业化管理的AFB疫区蜂群和传统管理的非疫区蜂群。
【卫生行为评估结果】
通过重复冻杀实验发现:20%蜂群表现出极强卫生行为(24小时内清除>95%死亡幼虫),26.67%蜂群达到良好标准(48小时内清除>95%)。值得注意的是,疫区与非疫区蜂群的卫生行为水平无显著差异(χ2=0.268,p=0.875),这打破了"疫区蜂群会自然选择出更强卫生行为"的假设。如图1所示,表现最佳的E2、E7和U1蜂群24小时清除率均超过97%。
【AFB感染动态】
接种实验显示ERICI-Ab菌株具有惊人毒力:92.86%蜂群出现临床症状,71.43%蜂群死亡或进入终末期。但卫生行为显著影响疾病严重程度:卫生蜂群(清除率≥95%)的AFB感染细胞比例显著低于非卫生蜂群(F(2,125)=11.058,p<0.0001)。图2B清晰显示,在感染后期(9月),卫生蜂群的感染细胞比例比非卫生蜂群低38%。
【种群间差异】
非疫区蜂群展现出更慢的疾病进展(F(1,139)=6.950,p<0.01),但其空巢房率更高(图3A),暗示其更积极地清除病雏。这一发现颠覆了传统认知,提示商业化管理的疫区蜂群可能因运输、授粉等应激因素降低了疾病耐受性。
该研究得出三个重要结论:首先,海角蜜蜂的卫生行为水平虽高于欧洲蜂种,但不足以阻止ERICI-Ab菌株的临床感染;其次,卫生行为能显著降低感染严重程度,这为抗病育种提供了明确方向;最后,管理方式可能比疾病暴露史更影响蜂群抗性。这些发现不仅解释了为何AFB能在卫生行为良好的蜂群中持续流行,更指出减轻蜂群应激或比单纯依赖自然选择更能有效控制疾病传播。研究建立的定量感染模型和多维评估体系,为今后蜜蜂疾病研究提供了方法论范本。
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