《Ecology and Evolution》：Varroa-Sensitive Hygiene (VSH) as a Potential Contributor to the Natural Survival of Ethiopian Honey Bees (Apis mellifera simensis) Against Varroa destructor Mite
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尽管狄斯瓦螨（Varroa destructor）是对蜜蜂（Apis mellifera）的主要威胁，但埃塞俄比亚的A. m. simensis种群能在未经治疗的情况下自然抵御螨虫侵染。虽然先前的研究已报道一般卫生行为和梳理行为有助于该亚种自然抵抗瓦螨，但瓦螨
尽管狄斯瓦螨（Varroa destructor）是对蜜蜂（Apis mellifera）的主要威胁，但埃塞俄比亚的A. m. simensis种群能在未经治疗的情况下自然抵御螨虫侵染。虽然先前的研究已报道一般卫生行为和梳理行为有助于该亚种自然抵抗瓦螨，但瓦螨敏感卫生行为（VSH）的作用仍不清楚。本研究通过实验评估了该亚种工蜂巢房中四种VSH反应，这些巢房被人工单只接种螨虫（处理组）或仅打开并重新封盖而不引入螨虫（对照组），并设置了不同的侵染斑块大小（5、8和10个相邻巢房）：未触碰巢房（UC）、巢房盖打开或部分打开（CO）、幼虫和引入的螨虫被移除（BMR）、引入的螨虫被移除而幼虫保留且巢房被重新封盖（MR）。结果显示，VSH反应在处理类别间差异显著，并且显著依赖于侵染斑块的大小。在5个巢房的斑块大小下，处理类别间的VSH反应无差异；而在8个和10个巢房的斑块大小下，相较于UC，发生BMR、MR和/或CO的几率显著增加了5至29倍。模型预测概率显示，在8个和10个巢房的侵染斑块中，移除反应（BMR + MR）分别占64.9%和83.7%，而在对照组中仅为21.5%和23.1%。在8个和10个巢房的侵染斑块中，揭盖反应（CO + BMR + MR）分别达到71.2%和89.8%，而在对照组中分别为33.1%和30.2%。总体而言，这些发现表明VSH是埃塞俄比亚蜜蜂对抗狄斯瓦螨的另一种行为机制。
研究背景与问题
狄斯瓦螨（Varroa destructor）是威胁全球蜜蜂（Apis mellifera）健康最严重的外寄生螨，通过吸食成蜂和幼蜂的脂肪体及血淋巴导致体重下降、飞行能力降低、免疫抑制和寿命缩短，并传播致命病毒。当前的化学、物理和选育等管理手段均未能提供可持续的解决方案。然而，遗传多样性丰富的非洲蜜蜂亚种，如埃塞俄比亚的A. m. simensis，能够在无需干预的情况下自然抵抗瓦螨侵染。先前研究表明，这种抵抗力归因于一系列适应性行为特征，包括一般卫生行为（GHB）、梳理行为、抑制瓦螨在工蜂巢房中的繁殖以及瓦螨敏感卫生行为（VSH）。VSH是一种针对受螨虫侵染幼虫的特化卫生行为，由寄生幼虫释放的嗅觉信号触发，是一个可遗传的行为性状，涉及检测、揭盖、幼虫移除、螨虫移除和巢房重新封盖等一系列反应，从而中断螨虫的生殖周期。尽管A. m. simensis已被证实具有高水平的GHB和低螨虫繁殖成功率，但其表达VSH的能力尚不清楚。因此，本研究旨在探究A. m. simensis蜂群对人工单只接种螨虫的工蜂巢房所表现出的VSH行为反应，并检验局部侵染斑块大小对这些反应的影响。
研究方法概述
研究在埃塞俄比亚阿姆哈拉地区Sekota旱地农业研究中心的Jinkaba实验养蜂场进行，时间为2024年8月至11月。研究人员首先从20个随机选择的A. m. simensis蜂群中，采用针刺杀幼虫法筛选出10个在24小时内表现出高GHB（>90%清除率）的蜂群用于后续VSH评估。VSH评估中，从每个蜂群选取三张含有200-300只第五龄幼虫的巢脾，待其封盖后，小心打开巢房盖，将采集自其他蜂群的活跃雌性瓦螨单只接种到处理组巢房中，对照组则仅做假操作（打开并重新封盖）但不引入螨虫。实验设置了三种侵染斑块大小：5、8和10个相邻巢房。接种后72小时，记录四种行为反应：未触碰巢房（UC）、巢房盖打开或部分打开（CO）、幼虫和引入的螨虫被移除（BMR）、引入的螨虫被移除而幼虫保留且巢房被重新封盖（MR）。数据分析采用了多项混合效应模型，考虑了处理组、斑块大小和处理时间等固定效应以及框架配对单元的随机效应。
研究结果
3.1 A. m. simensis蜂群的一般卫生行为（GHB）
通过对20个蜂群的筛查发现，60%（12个）的蜂群在24小时内表现出超过90%的高卫生行为。24小时时，各蜂群间的GHB存在显著差异。到48小时时，所有蜂群的幼虫巢房清除率均超过90%，平均GHB从24小时的87.58%提高到98.03%。24小时评估窗口能更有效地区分蜂群间的差异，而48小时时由于接近完全清除而出现天花板效应。
3.2 A. m. simensis蜂群中的瓦螨敏感卫生行为（VSH）
在总计920次人工接种尝试中，816个巢房（411个对照和405个处理）在24小时后符合保留标准并在72小时进行评估。多项混合效应模型显示，处理组与对照组之间的行为反应谱存在显著差异，斑块大小和处理时间也有显著影响，且处理组与斑块大小之间存在显著的交互作用。
进一步的两两分析表明，随着侵染斑块增大，工蜂对侵染的反应显著增强：
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在5个巢房的斑块大小下，处理组与对照组之间的各项反应（CO、BMR、MR）相对于UC均无显著差异。
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在8个巢房的斑块大小下，侵染显著增加了BMR（约5倍）和MR（约27倍）相对于UC的发生几率，而CO无显著差异。
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在10个巢房的斑块大小下，侵染显著增加了CO（约6倍）、BMR（约27倍）和MR（约29倍）相对于UC的发生几率。
模型预测概率进一步证实了这种依赖斑块大小的行为反应。在8个巢房时，处理组的移除反应（BMR+MR）预测概率为64.9%（对照组21.5%），揭盖反应（CO+BMR+MR）为71.2%（对照组33.1%）。在10个巢房时，处理组的移除反应预测概率达到83.7%（对照组23.1%），揭盖反应达到89.8%（对照组30.2%）。
讨论与结论
讨论部分指出，A. m. simensis表现出强大的GHB，这与先前研究一致，且其24小时内的清除率远高于许多欧洲蜜蜂亚种，凸显了社会免疫防御在其自然抵抗瓦螨中的作用。对于VSH，工蜂对接种活螨的巢房反应显著强于未接种巢房，表明反应主要由活螨的存在及其相关的幼虫信号驱动。VSH反应的强度随侵染斑块增大而增强，展示了该亚种根据局部侵染压力调整社会免疫防御的内在能力，这与肯尼亚的A. m. scutellata以及其他VSH选育种群的研究结果相似。A. m. simensis表现出的高水平VSH反应（特别是BMR和MR）与自然存活的非洲蜜蜂亚种相当，但低于原始宿主东方蜜蜂（Apis cerana）。MR反应（仅移除螨虫而保留幼虫并重新封盖）被认为是VSH的一个补充组分，但也可能受到幼虫健康状况相关信号的影响。
研究结论翻译
总体而言，本研究证明了A. m. simensis工蜂表达出强大的一般卫生行为（GHB）和显著的瓦螨敏感卫生行为（VSH）。蜜蜂工蜂迅速移除了针刺杀死的幼虫，并选择性地对受螨虫侵染的幼虫做出反应，主要表现为移除幼虫和引入的螨虫（BMR）以及移除引入的螨虫、保留幼虫并重新封盖巢房（MR）。此外，VSH反应随着局部受螨虫侵染巢房斑块的增大而增加，表明A. m. simensis会根据侵染压力调整其社会免疫反应。综合来看，这些发现表明VSH行为可能是埃塞俄比亚蜜蜂自然抵抗狄斯瓦螨（Varroa destructor）的另一种行为机制。
