基于培养的腐烂东方胡蜂(Vespa orientalis)蜂巢真菌调查揭示Beauveria varroae为强毒力且可水平传播的昆虫病原真菌

《Journal of Invertebrate Pathology》：Culture-based survey of fungi from decaying Vespa orientalis colonies reveals Beauveria varroae as a virulent and horizontally transmissible entomopathogen

　　

从东方胡蜂(Vespa orientalis)中分离的真菌包含昆虫病原真菌Beauveria varroae。源自蜂巢的B. varroae菌株对成年胡蜂具有毒力。组织学分析确认了系统性真菌定殖和宿主免疫应答。向同种个体的水平传播支持巢级防控策略。

论文解读

胡蜂属(Vespa)昆虫是蜜蜂的主要捕食者，通过直接捕食和持续觅食干扰对蜂群产生强烈选择压力。东方胡蜂(Vespa orientalis)原分布于欧洲及地中海盆地，近年来已在西班牙、法国、罗马尼亚等欧洲国家扩散，在意大利亦从西西里、卡拉布里亚等地扩展至马尔凯、托斯卡纳、撒丁岛、利古里亚和弗留利-威尼斯朱利亚，并经由人类活动传入智利和墨西哥。该物种不仅危害养蜂业，还可能通过捕食、竞争和恐惧效应影响本地节肢动物群落，且可作为蜜蜂病毒的传播载体，兼有城市区域人与胡蜂接触增多的公共卫生风险。目前针对胡蜂的防治手段主要依赖机械诱捕、巢穴破坏和合成杀虫剂，但这些方法选择性差、效力不稳定、劳动强度大，且可能危害传粉昆虫并污染蜂产品。因此，环境友好且可持续的生物防治策略日益受到重视。昆虫病原真菌(entomopathogenic fungi, EPF)尤其白僵菌属(Beauveria)因可穿透昆虫体壁并借助宿主社会行为实现水平传播，被视为“特洛伊木马”式巢级防控的候选工具，然而针对V. orientalis的真菌毒力、宿主免疫应答和传播动力学的知识仍非常有限。基于此，研究人员对两座自然衰退的V. orientalis蜂巢进行了真菌培养调查，分离得到一株Beauveria varroae菌株PDA11Vo712，并与商业化B. bassiana菌株(ATCC 74040, 商品名Naturalis?)在实验室条件下比较了不同接种途径的毒力、组织侵袭特征及水平传播潜力。研究成果发表于《Journal of Invertebrate Pathology》。

研究人员开展研究所用到的主要关键技术方法包括：自意大利Portici和Palermo两地的V. orientalis蜂巢中无菌采集幼虫、蛹、成虫及巢内碎屑，经洗涤、系列稀释后涂布PDA平板分离真菌；通过ITS和RPB1基因测序并结合最大似然系统发育分析对菌株进行物种鉴定；对野外捕捉的成年雌性胡蜂采用直接体表接触、经口摄入及间接接触传播三种途径分别接种两种白僵菌的10⁷ conidia/mL悬浮液，每日观测死亡并构建Kaplan-Meier生存曲线进行log-rank统计比较；实验结束后对存活个体进行中性福尔马林固定，经HE染色和Grocott银染色进行组织病理学检查。所有实验均在受控温度(25±1℃)、相对湿度(70±5%)和16:8光照周期条件下进行。

3.1 真菌分离与鉴定
从两座蜂巢中共获得16株真菌，涵盖青霉属(Penicillium)、枝孢属(Cladosporium)、曲霉属(Aspergillus)、酵母类等多种环境及昆虫相关真菌。其中，从Portici蜂巢幼虫体内分离出的一株真菌经ITS序列鉴定为Beauveria varroae(PDA11Vo712)。基于完整ITS-RPB1串联数据集的最大似然系统发育分析显示，PDA11Vo712与B. varroae参考菌株LRMH_C291及模式菌株ARSEF 8257形成高支持率分支(分别为89%和93%自展值)，并与商业B. bassiana ATCC 74040菌株明确区分，从而将PDA11Vo712可靠归属于B. varroae。

3.2 生存分析
接触接种实验中，B. varroae PDA11Vo712(Bv)与B. bassiana ATCC 74040(Bb)均显著降低成年胡蜂存活率(p<0.001)，且两菌株间的毒力无显著差异。经口摄入实验中，Bv处理组与Bb处理组之间出现显著差异(Bb-Bv log rank检验, χ²=4.80, P=0.03)，Bv诱导的死亡启动更早、最终死亡率更高。间接传播实验中，与经体表接种的载体胡蜂同笼饲养的未处理个体死亡率亦显著升高(Bv对照: p=0.0002; Bb对照: p=0.009)，表明真菌可通过接触发生水平传播，但死亡高峰延迟至处理后4–5天，晚于直接体表接种的组别。

3.3 组织学观察
对存活至实验第10天的个体进行的组织学分析显示，接触或经口感染Bv及Bb的胡蜂腹腔组织出现显著病变，包括脂肪体、中肠和马氏