《Frontiers in Microbiology》：Amplicon-based microbiome profiling of honey bee drones and dandelions—the role in contributing to microbial diversity and carrying antimicrobial resistance
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引言：蜜蜂的微生物群形成一个复杂群落，其组成在整个生活史中发生变化，并在级型与蜂群之间存在差异。栖息于蜜蜂体内的微生物可通过与巢友的直接接触、与蜂巢环境的互动以及采集食物等途径传播。蜜蜂可能成为病原微生物和抗生素耐药性的储存库与传播者。尽管雄蜂不参与具有经济价
引言：蜜蜂的微生物群形成一个复杂群落，其组成在整个生活史中发生变化，并在级型与蜂群之间存在差异。栖息于蜜蜂体内的微生物可通过与巢友的直接接触、与蜂巢环境的互动以及采集食物等途径传播。蜜蜂可能成为病原微生物和抗生素耐药性的储存库与传播者。尽管雄蜂不参与具有经济价值的授粉服务，但其对蜂群整体健康的重要性日益受到认可。本研究旨在表征西方蜜蜂（Apis mellifera L.）雄蜂不同发育阶段及蜂巢周边蒲公英（Taraxacum officinale F. H. Wigg）花上的细菌群落，并评估其在维持微生物多样性与携带抗生素耐药性方面的作用。
方法：研究人员从不同发育阶段的蜜蜂雄蜂和蒲公英花中提取微生物DNA，通过对16S rRNA基因的V3-V4区进行PCR扩增，利用下一代测序（next-generation sequencing, NGS）揭示细菌群落。同时，采用靶向PCR分析介导氨基糖苷类、β-内酰胺类、四环素类、磺胺类和泰乐菌素类耐药的基因分布。
结果：结果表明，原核群落结构在受检组间存在显著差异，包括不同生命阶段的蜜蜂雄蜂和蒲公英花，尽管两两比较未达到显著水平。在雄蜂所有发育阶段均检测到有益于宿主健康的微生物，其中幼虫期多样性较高。蒲公英花的细菌微生物群形成独立簇，并包含先前与植物有益或植物致病特性相关的分类群。蜜蜂雄蜂与蒲公英花共有的分类群包括对蜜蜂健康至关重要或可导致蜜蜂疾病的类群。蜜蜂雄蜂和蒲公英的微生物群积累多种抗生素耐药基因（antimicrobial resistance genes, ARGs），其中四环素和磺胺类耐药基因的检出率最高。
讨论：本研究为认识蜜蜂雄蜂对微生物多样性的贡献提供了见解，强调了雄蜂和蒲公英作为有益菌和病原菌储存库的重要性，并确定它们是抗生素耐药基因的携带者。
蜜蜂雄蜂与蒲公英微生物组的扩增子解析：微生物多样性贡献与抗生素耐药基因携带
1. 研究背景与意义
蜜蜂肠道及全身相关微生物群对宿主营养代谢、免疫防御和病原体竞争具有重要支持作用。以往研究多集中于工蜂和蜂王，雄蜂常被仅视为与处女王交配的级型。然而，雄蜂对蜂群整体健康、微生物多样性维持以及病原体和抗生素耐药性传播的潜在作用日益受到关注。目前关于蜜蜂雄蜂微生物群的信息有限，且多集中于生殖器官；尚无利用宏基因组方法揭示雄蜂生活史中微生物群变化的研究。同时，蜜蜂与植物之间的微生物关联可能通过采集活动形成，花可作为环境微生物库，但雄蜂虽不直接访花，仍可能通过与巢友互作获得和传播来自花的微生物。因此，研究人员设计了本研究，旨在利用下一代测序（NGS）表征雄蜂不同发育阶段及蜂巢周边蒲公英花上的细菌群落，比较雄蜂与花相关细菌中潜在有益菌和病原菌，并检测特定抗生素耐药基因（ARGs）的分布，为理解蜂群微生物组、环境污染评估及“一体化健康”（One Health）理念提供依据。
2. 研究方法概述
研究样本来自立陶宛Zarasai地区Antazav?生态蜂场“Medaus namai”的三个蜂群，于2025年5月13日采集，包括未封盖幼虫（ULD）、封盖幼虫（SLD）、蛹（PD）和成年雄蜂（AD）以及蜂巢周边三个地点的蒲公英花（TO）。微生物分析每组设3个生物学重复；ARG分析分别涉及36份雄蜂样本和9份蒲公英样本。研究人员对雄蜂整体匀浆和蒲公英花洗脱物进行微生物DNA提取，采用Illumina下一代测序平台对16S rRNA基因V3-V4区进行扩增子测序，用QIIME2和DADA2进行质控、去噪并生成扩增子序列变体（ASV），基于Greengenes2数据库进行物种注释；通过alpha多样性、beta多样性、主坐标分析（PCoA）和Venn图分析群落差异及共有/特有类群；同时用靶向PCR检测13种ARGs，并以Fisher精确检验和Benjamini-Hochberg校正进行统计比较。
3. 研究结果
3.1 细菌群落的多样性与丰富度
15份样本共获得6,852,660条原始读长，质控后保留3,055,573条高质量序列，鉴定出1,724个ASVs。蒲公英样本的累计ASV数最高（622），其次为SLD（396）、AD（286）、PD（238）和ULD（182）。Alpha多样性分析显示，观测ASV丰富度在ULD与SLD、SLD与PD以及各雄蜂发育阶段与TO间存在显著差异（p < 0.05）；Shannon指数仅在ULD与TO间显著不同；Faith’s系统发育多样性在ULD与PD间以及TO与SLD、PD、AD间差异显著；Pielou均匀度无组间显著差异。Beta多样性分析中，基于未加权和加权UniFrac距离的总体PERMANOVA均显示组间细菌群落结构显著不同（p = 0.002和p = 0.001），但两两比较经多重检验校正后不显著；加权UniFrac的PERMDISP存在显著异质性。PCoA分析显示蒲公英样本形成独立紧凑簇，雄蜂各发育阶段样本间有较多重叠，PD和AD组内离散度较大。
3.2 细菌分类组成
雄蜂和蒲公英样本共归属14个门，主要优势门为Pseudomonadota、Bacillota、Actinomycetota和Bacteroidota。ULD、PD和AD样本中Pseudomonadota占绝对优势（分别为91.7%、65.8%和71.6%），SLD样本以Bacillota为主（71.2%），蒲公英样本中Pseudomonadota占59.5%、Bacillota占40.0%。在属水平上，ULD、PD和AD主要由肠杆菌科（Enterobacteriaceae）的Frischella和Gilliamella主导；SLD以乳杆菌科（Lactobacillaceae）为主，主要包含Lactobacillus、Bombilactobacillus和Apilactobacillus；蒲公英花上的细菌群落主要由Pseudomonas（40.4%）和Lactococcus（40.0%）组成，另有Pantoea、Rouxiella和Erwinia等属。热图聚类分析进一步显示雄蜂不同发育阶段和蒲公英具有各自独特的优势ASV分布模式。
3.3 共有与特有细菌类群
物种水平Venn图分析共保留39种细菌。SLD样本检出物种数最多（n = 23），其中3种仅在该阶段检出；ULD、PD和AD分别有2、2和3种特有物种；蒲公英有8种独有物种。Gilliamella apicola、Frischella perrara、Snodgrassella alvi和Aquabacterium parvum在雄蜂所有发育阶段均被检出。雄蜂与蒲公英之间共有7种细菌，以Lactobacillus属为主；共有类群中包括对蜜蜂健康有益的乳酸菌，也包括欧洲幼虫腐臭病病原Melissococcus plutonius。
3.4 抗生素耐药基因的流行率
在45份样本中筛查13种ARGs，除tetY和tlrB外均至少在一个样本中检出。总体流行率最高的为tetB（88.9%）和sul2（86.7%），其次为sul1（73.3%）和tetM（68.9%）；四环素类和磺胺类耐药基因的流行率显著高于氨基糖苷类、β-内酰胺类、部分其他四环素类及泰乐菌素类耐药基因（q < 0.01）。tetB在ULD、SLD和PD中检出率为100%，在AD和TO中分别为77.8%和66.7%；tetM在所有雄蜂阶段均有检出，AD中达100%。蒲公英样本检出11种ARGs，数量最多，且是唯一检出aac_aph和tlrD的样本类型；ULD和SLD分别检出7种和8种，PD和AD仅检出5种和4种。sul1在ULD和TO中的检出率显著高于PD；tetD和tetW在蒲公英中的检出率显著高于部分雄蜂幼虫阶段；blaZ、tetH、tetC在蒲公英中的检出率也高于若干雄蜂阶段。
4. 讨论与结论
讨论部分指出，该研究首次对蜜蜂雄蜂完整身体不同发育阶段及相关蒲公英花的细菌群落进行了系统表征。雄蜂微生物群组成随发育阶段发生明显变化，早期未封盖幼虫以Frischella和Gilliamella为主，封盖幼虫阶段乳杆菌和双歧杆菌等有益菌增加，蛹期和成虫期又转变为以Pseudomonadota为主。蒲公英花的细菌群落与雄蜂截然不同，主要以Pseudomonas、Sphingomonas、Erwinia和Duganella等属为主，其中既有植物促生/生防菌，也有植物病原菌。雄蜂与花之间共享的ASV表明，植物-传粉者网络可能介导微生物交换，但该研究设计无法确证传播途径。ARG检测结果显示雄蜂和蒲公英均携带多种抗生素耐药基因，尤其以四环素和磺胺类耐药基因流行率最高；蒲公英花作为环境库，所含ARG靶点范围最广。讨论也指出局限性：PCR仅证明基因存在，不能证明表达或转移；未进行ARG定量，也未鉴定携带ARG的细菌宿主；部分低置信度ASV可能影响物种水平解释；混合样本可能掩盖个体间差异。
研究结论可翻译为：据研究人员所知，本研究首次全面表征了蜜蜂雄蜂不同发育阶段和蒲公英花上的细菌群落，并评估了它们在微生物多样性维持和抗生素耐药性携带中的作用。分类分析显示，雄蜂发育过程中细菌群落相对组成发生变化；未封盖幼虫、蛹和成虫样本中以Frischella和Gilliamella为代表的肠杆菌科为主，封盖幼虫样本中以Lactobacillus、Bombilactobacillus和Apilactobacillus为代表的乳杆菌科为最优势类群。蒲公英花上的细菌群落与雄蜂相比具有明显不同的分类特征，主要由Pseudomonas、Sphingomonas、Erwinia和Duganella组成。ASV重叠分析显示，不同雄蜂发育阶段和蒲公英花之间存在潜在有益菌和病原菌的分布；在花上检出的蜜蜂特异性细菌以及在雄蜂中检出的环境植物源微生物提示二者存在潜在联系。靶向PCR筛查频繁检出四环素和磺胺类耐药基因，幼虫微生物样本中ARG多样性最高；蒲公英样本所含ARG靶点最广，包括四环素类、磺胺类、β-内酰胺类、氨基糖苷类和泰乐菌素类耐药基因，因此可被视为ARGs的环境储存库。蜜蜂雄蜂微生物群可能影响个体宿主和整个蜂群的健康与功能，同时有助于维持蜂巢及周围环境的微生物多样性，并支持生态系统稳定性。对蜜蜂雄蜂与蒲公英微生物组关联的认识，有助于更好地评估威胁蜜蜂及其他传粉者的风险因素。
