入侵胡蜂 Vespa velutina nigrithoraxBuysson, 1905(黑胸黄脚虎头蜂/亚洲大黄蜂)巢内不同发育阶段中蜜蜂相关病原体的检测

《Biological Invasions》:Detection of bee-associated pathogens in different developmental stages within the nest of the invasive hornet Vespa velutina nigrithorax Buysson, 1905

【字体: 时间:2026年07月08日 来源:Biological Invasions 2.7

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  黄腿胡蜂(Vespa velutina nigrithorax,即亚洲大黄蜂)是欧洲入侵物种,通过捕食传粉昆虫尤其是西方蜜蜂(Apis mellifera)造成严重生态问题,并对养蜂业构成威胁。捕食行为可能在蜜蜂与胡蜂间传播病原体,促进环境中疾病扩散。本研究评

  
黄腿胡蜂(Vespa velutina nigrithorax,即亚洲大黄蜂)是欧洲入侵物种,通过捕食传粉昆虫尤其是西方蜜蜂(Apis mellifera)造成严重生态问题,并对养蜂业构成威胁。捕食行为可能在蜜蜂与胡蜂间传播病原体,促进环境中疾病扩散。本研究评估了采自葡萄牙Aveiro和Coimbra地区38个巢穴中不同发育阶段(幼虫、蛹、成虫及蚁后)的V. v. nigrithorax个体内西方蜜蜂及熊蜂相关病原体的流行率(prevalence)与丰度(abundance)。共分析534份样本,采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测主要蜜蜂病原体。检出率最高且载量最大的病原体为畸形翅病毒(Deformed Wing Virus, DWV)(70.41%;4.66×1010拷贝),其次为Nosema ceranae(42.70%;6.17×106拷贝)、黑蜂巢病毒(Black Queen Cell Virus, BQCV)(44.76%;1.64×105拷贝)和慢性蜜蜂麻痹病毒(Chronic Bee Paralysis Virus, CBPV)(33.90%;2.17×109拷贝)。DWV及其他病原体在各发育阶段均有检出,表明巢内广泛存在病原体且可能存在多种暴露途径,包括可能的垂直传播(vertical transmission)。Aveiro地区巢穴中病原体负荷显著更高,可能与环境因素及巢成熟度有关。研究证实V. v. nigrithorax可携带多种具复制能力的蜜蜂相关病原体,引发对种间传播(interspecific transmission)的担忧。
论文解读:入侵胡蜂Vespa velutina nigrithorax巢内不同发育阶段中蜜蜂相关病原体的检测**
研究背景与意义
亚洲大黄蜂Vespa velutina nigrithorax(黄腿胡蜂)原产东南亚,2004年入侵欧洲并迅速扩散至葡萄牙,其成、幼虫主要以西方蜜蜂(Apis mellifera)为蛋白来源(占食谱>70%)。蜜蜂种群中高流行多种病原体,包括病毒[畸形翅病毒DWV、黑蜂巢病毒BQCV、慢性蜜蜂麻痹病毒CBPV、急性蜜蜂麻痹病毒ABPV、囊状幼虫病病毒SBV]、微孢子虫(Nosema ceranae)、锥体虫[Lotmaria passimCrithidia mellificae、熊蜂源Crithidia bombi]及新簇虫(Apicystis bombi]。胡蜂捕食染病蜜蜂可能摄入病原体,既往零星研究报道成虫或单巢中检出DWV、BQCV、N. ceranae等,但缺乏多巢、多发育阶段系统性量化数据,垂直传播可能性亦未探明。明确胡蜂是否作为蜜蜂病原体的储存宿主(reservoir)或被动携带者(passive carrier),对评估入侵胡蜂加剧本地授粉昆虫病理风险至关重要。本研究于葡萄牙Aveiro与Coimbra采集38个巢,系统分析幼虫、蛹、工蜂成虫及蚁后中9类蜜蜂/熊蜂病原体的流行率、载量及病毒负链RNA(复制标志),探讨巢内传播模式及地理季节差异,论文发表于《Biological Invasions》。
主要技术方法
研究人员于2024年7月30日至11月21日在葡萄牙Aveiro(13巢)和Coimbra(25巢)采集未施药活跃巢共38个,取幼虫、蛹、成虫工蜂各尽量30头/巢,含3个巢的蚁后,总计534样本,-80℃保存。样本按发育阶段每5头混合(pool),95%乙醇表面消毒后,用Zymo试剂盒提取DNA(原虫、微孢子虫)和RNA(病毒)。以SYBR Green qPCR / 一步法RT-qPCR定量DWV、BQCV、CBPV、ABPV、SBV、N. ceranaeL. passimC. mellificaeC. bombiA. bombi,设阳性蜂蜜蜂核酸及阴性对照,制作标准曲线。对有病毒检出的池做链特异性(strand-specific)RT-PCR检测负链RNA判断复制。统计分析采用二项广义线性模型(GLM)及glmmTMB评估病原体种类、发育阶段、市镇及月份对流行率与log10转化载量的影响,含Tukey事后检验(α=0.05,R 4.4.2)。
研究结果
Results——总体检出情况
534份样本(幼虫175、蛹173、成虫183、蚁后3)均未检出KBV和C. mellificae。总体流行率由高到低:DWV 70.41%、BQCV 44.76%、N. ceranae42.70%、CBPV 33.90%、SBV、ABPV、L. passimA. bombiC. bombi较低。平均拷贝数(±SD):DWV 4.66×1010±5.75×1011、CBPV 2.17×109±3.66×1010、SBV 1.41×107±2.23×108N. ceranae6.17×106±…、BQCV 1.64×105±…。9种病原体均见于幼虫、蛹、成虫三阶段;3只蚁后检出DWV、CBPV、BQCV、SBV、C. bombi。所有病毒阳性样本均检出负链RNA,证实在胡蜂体内具复制活性。
Results——发育阶段与地理差异
剔除蚁后数据的GLM显示:病原体种类(χ2=1191.04, df=8, p<0.001)和市镇(χ2=32.82, df=3, p<0.001)对流行率有显著影响,发育阶段无显著影响;载量模型同样病原体种类(χ2=1079.58, df=3, p<0.001)和市镇(χ2=39.53, df=3, p<0.001)显著,发育阶段不显著。Aveiro地区流行率与载量均显著高于Coimbra和Lous?(p<0.05);DWV流行率与载量均显著高于其他各病原体(p<0.05)。含蚁后的巢模型显示发育阶段间无差异,病原体种类差异显著,巢间载量有差异(巢23显著低于巢30)。
Results——空间分布热图
热图显示Aveiro市镇巢穴病原体(尤其DWV、N. ceranae)log10载量普遍高于Coimbra和Lous?,印证地理差异。
Results——季节性差异
按月分析显示:DWV流行率11月显著高于其他月,载量11月高于10月;BQCV流行率10月、11月较高,载量8月高于10月、11月;CBPV流行率10月高于9月;ABPV流行率8月较高;SBV流行率9月较高,载量8月、9月较高;N. ceranae载量11月高于10月。说明病原体动态随胡蜂巢周期(夏末秋初大量捕食、秋末产生繁殖蚁)及蜜蜂群内季节消长而变。
讨论与结论总结
研究人员发现V. v. nigrithorax幼虫、蛹、工蜂成虫及蚁后中广泛存在具复制能力的西方蜜蜂与熊蜂病原体,DWV流行率与载量最高。各发育阶段无显著差异提示巢内存在水平传播(horizontal transmission,通过污染食物、接触、共享花朵)及可能的垂直传播(从感染蚁后至子代),后者获3只蚁后阳性支持但未定量验证。Aveiro较高负荷归因于采样偏晚(多为成熟次级巢)、环境植被少致蜜蜂为主要猎物、巢密度大增加捕食染病蜂概率。季节峰值与蜜蜂群内病原体秋季累积及胡蜂秋末强捕食期吻合,支持摄食染病蜜蜂为主要感染途径。所有病毒检出负链RNA证明胡蜂为允许性溢出宿主(permissive spillover host)而非单纯机械载体,但其能否作为反向传播的回溢储存宿主(spillback reservoir)尚待传播实验证实。研究建议早期移除近养蜂场巢穴以降低病原体循环放大风险。论文结论指出:病原体贯穿巢内各阶段含蚁后,strand-specific RT-PCR证实病毒在胡蜂体内主动复制(productive infection),符合多种巢内暴露途径;V. v. nigrithorax可作为多种蜜蜂关联病毒的生物学允许性溢出宿主,潜在回溢储存作用需进一步验证;巢可季节性积累病原体,持续监测与综合防治对减轻入侵种病理风险必要。
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