蜜蜂瓦螨敏感衛(wèi)生行為研究進(jìn)展

張立富,韓日疇,李文峰*

(1. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,廣州 510640;2. 廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所,廣東省動(dòng)物保護(hù)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室,廣州 510260)

狄斯瓦螨Varroadestructor原是東方蜜蜂Apiscerana身上的寄生蟲,后轉(zhuǎn)移到西方蜜蜂Apismellifera身上,主要以幼蟲、蛹及成蜂脂肪體為食獲取營(yíng)養(yǎng)(Ramseyetal., 2019),是目前世界養(yǎng)蜂業(yè)的主要寄生害蟲。培育具有抗螨特性的蜂種被認(rèn)為是可持續(xù)的狄斯瓦螨防治方法。瓦螨敏感衛(wèi)生行為(Varroasensitive hygiene, VSH)是一種蜜蜂活躍的狄斯瓦螨抵抗機(jī)制,具有VSH行為的蜂群能夠檢測(cè)并清除更多感染蜂螨的蜜蜂后代,使蜂群狄斯瓦螨種群數(shù)量降低至蜂群受害閥值以下(Harbo and Harris, 2009)。瓦螨敏感衛(wèi)生行為的表達(dá)受環(huán)境、化學(xué)和分子等諸多因素調(diào)控。通過(guò)雜交遺傳育種可獲得具有VSH的抗螨蜂種(Harbo and Harris, 2001; Genersch and Aubert, 2010)。本文圍繞近年來(lái)蜜蜂瓦螨敏感衛(wèi)生行為的行為特征、調(diào)控機(jī)制及抗性育種應(yīng)用等相關(guān)研究進(jìn)行綜述,并展望了未來(lái)的研究方向。

1 狄斯瓦螨的生活周期及其對(duì)蜜蜂的危害

1.1 狄斯瓦螨生活周期

雄性狄斯瓦螨生活周期較短,交配后不久便會(huì)死亡。雌性狄斯瓦螨的生活周期很長(zhǎng)(David De Jong, 1982),可劃分為在幼蟲巢房?jī)?nèi)的繁殖期(Reproductive phase)和在成年蜜蜂身上的游離期(Phoretic phase) (Piouetal., 2016)。狄斯瓦螨在意蜂工蜂巢房封蓋前15～20 h和雄蜂巢房封蓋前40～50 h入侵巢房(Garridoetal., 2013),標(biāo)志著蜂螨進(jìn)入繁殖期。成年的雌性蜂螨會(huì)在蜂蛹第二節(jié)腹板間開(kāi)一個(gè)孔以供其和后代共同取食蜜蜂脂肪體(Ramseyetal., 2019)。巢房入侵后60～70 h開(kāi)始產(chǎn)第一粒雄卵,之后每隔30 min產(chǎn)1粒雌卵,雌螨一生有3～7個(gè)產(chǎn)卵周期,最多可產(chǎn) 30粒卵(劉川冬等,2017)。雌性蜂螨及其后代隨蜜蜂發(fā)育成熟一同出房(Donzé and Guerin, 1994),狄斯瓦螨進(jìn)入游離期。游離期即隨宿主蜜蜂一同出房的雌性蜂螨在成年蜜蜂身上生活直至進(jìn)入下一個(gè)繁殖期為止,它們附著在蜜蜂身上,吸食蜜蜂的脂肪體,借助蜜蜂之間物理接觸寄生新的宿主蜜蜂,尋找入侵育雛巢房繁殖的機(jī)會(huì)。雌性蜂螨能夠通過(guò)蜜蜂表皮烴類物質(zhì)識(shí)別并優(yōu)先寄生哺育蜂,利用哺育蜂哺育幼蟲借機(jī)入侵幼蟲巢房(Ricklietal., 1994);還能夠通過(guò)脂類化合物氣味(Boecking and Spivak, 1999)和幼蟲表皮CHCs(Lietal., 2021)來(lái)選擇雄蜂幼蟲巢房。

1.2 狄斯瓦螨對(duì)蜜蜂的危害

1.2.1對(duì)蜜蜂個(gè)體的危害

有研究表明,被狄斯瓦螨寄生的工蜂羽化后平均體重比健康工蜂輕6.3%～25%,平均體重?fù)p失比例與被寄生的狄斯瓦螨數(shù)量呈正相關(guān),僅1只雌螨寄生,就會(huì)導(dǎo)致工蜂體重下降7%,雄蜂體重下降10% (De Jongetal., 1982);可見(jiàn)狄斯瓦螨的取食會(huì)影響蜜蜂健康,導(dǎo)致蜜蜂的體重下降(Weinberg and Madel, 1985; BowenWalker and Gunn, 2010; Richardsetal., 2011; Annosciaetal., 2012)。狄斯瓦螨協(xié)同蜜蜂殘翅病毒(Deformed Wing Virus, DWV)會(huì)導(dǎo)致蜜蜂的壽命縮短(Richardsetal., 2011; 李文峰, 2020)。此外,狄斯瓦螨侵染發(fā)育中的雄蜂會(huì)導(dǎo)致其飛行能力下降、精子量減少(Duayetal., 2002),嚴(yán)重時(shí)則導(dǎo)致巢房?jī)?nèi)雄蜂死亡(Boecking and Spivak, 1999)。有研究認(rèn)為狄斯瓦螨侵染干擾了蜜蜂神經(jīng)系統(tǒng),成年采集蜂被狄斯瓦螨侵染則會(huì)導(dǎo)致其學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知記憶能力下降,方向感不精確,影響采集和返巢;認(rèn)知能力下降,影響化學(xué)信號(hào)識(shí)別和交流,缺乏對(duì)環(huán)境刺激的應(yīng)答能力(Kraljetal., 2007);影響蜜蜂調(diào)節(jié)水交換的能力(Annosciaetal., 2012),系統(tǒng)免疫能力下降(Richardsetal., 2011)、缺乏酚氧化酶(Gregoryetal., 2005),血淋巴總蛋白含量減少、卵黃蛋白原濃度和脫皮激素含量都發(fā)生了顯著的變化(Amdametal., 2004),使蜜蜂抵抗力下降,嚴(yán)重影響蜂群越冬的能力(van Dooremalenetal., 2012)。有研究證明,蜜蜂通過(guò)取食花粉獲取蛋白質(zhì)、氨基酸和脂質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)能夠降低蜜蜂對(duì)寄生蟲和病原體的敏感性,但瓦螨引起的病毒種群發(fā)展和新陳代謝的下降,導(dǎo)致蜜蜂取食花粉的一系列功效難以觸發(fā)(Alauxetal., 2011)。

1.2.2對(duì)蜂群的危害

狄斯瓦螨還是多種蜜蜂病毒的載體(Gisderetal., 2009),尤其是殘翅病毒(DWV),可在狄斯瓦螨體內(nèi)繁殖復(fù)制后大量傳播給蜂群其他個(gè)體(Generschetal., 2010)。蜜蜂病毒單獨(dú)存在不會(huì)威脅蜜蜂健康;在沒(méi)有狄斯瓦螨的地區(qū)只有6%～13%的蜂群檢測(cè)到DWV病毒,而在狄斯瓦螨侵染地區(qū)DWV病毒感染率增加到75%～100%(Martinetal., 2012),說(shuō)明狄斯瓦螨促進(jìn)了病毒的傳播(Gisderetal., 2009; Martin, 2010; Santamariaetal., 2018)。有研究發(fā)現(xiàn)狄斯瓦螨的唾液蛋白中含有DWV病毒蛋白(Zhang and Han, 2018)。通過(guò)取食,狄斯瓦螨直接將DWV病毒注入到蜜蜂體內(nèi)(Martinetal., 2012; Ryabovetal., 2014)。DWV病毒感染導(dǎo)致發(fā)育中的蜜蜂殘翅、抑制細(xì)胞免疫并顯著縮短成年蜜蜂的壽命(Richardsetal., 2011),是蜂群越冬死亡的主要病因(Generschetal., 2010; Dainatetal., 2012)。

1.3 狄斯瓦螨防治措施

1.3.1物理防治

狄斯瓦螨的物理防治主要有細(xì)粉末處理、熱處理、分蜂處理等,但實(shí)際的狄斯瓦螨防治效率較低,且實(shí)地上的防治工作難以進(jìn)行(張祎和韓日疇,2012);有研究證明可通過(guò)割除雄蜂巢房的方法來(lái)減少蜂群中狄斯瓦螨的數(shù)量(Calderone, 2005; Wantuch and Tarpy, 2009),因?yàn)榈宜雇唑蛴谌肭中鄯溆映卜恳栽黾幼约旱姆敝沉?可以在蜂群中插入雄蜂脾誘殺。物理防治雖然能在一定程度上限制狄斯瓦螨的種群數(shù)量,但實(shí)際是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,且防治效率難以達(dá)到預(yù)期。

1.3.2化學(xué)防治

殺螨劑是狄斯瓦螨化學(xué)防治中應(yīng)用較為廣泛的選擇,幾十年間養(yǎng)蜂人使用較多的殺蟲劑有雙甲瞇(Amitraz)、蠅毒磷(Coumaphos)、氟氰胺菊酯(Tau-fluvalinate)、氟氯苯菊酯(Flumethrin),這些殺蟲劑具有成本低、活性強(qiáng)、使用便捷、殺螨率高等特點(diǎn)(Mullinetal., 2010)。此外,有機(jī)酸的使用也具有不錯(cuò)的防治效果,甲酸熏蒸法以及草酸的施用都可以有效防治狄斯瓦螨。但過(guò)度依賴和長(zhǎng)期使用殺螨劑,會(huì)對(duì)蜂群造成一定的影響(Tihelka, 2018),會(huì)導(dǎo)致工蜂的記憶力、采集能力以及衛(wèi)生行為能力下降(Rangel and Tarpy, 2015)。影響蜂王和雄蜂的生殖健康(Gashoutetal., 2020)。造成化學(xué)殘留,污染蜂產(chǎn)品(Bogdanov, 2005)。且化學(xué)藥物的使用會(huì)增強(qiáng)瓦螨的化學(xué)抗藥性(Rinkevich, 2020)。

1.3.3生物防治

利用昆蟲致病性真菌防治狄斯瓦螨是目前狄斯瓦螨生物防治的有效途徑(Dennisetal., 2008),目前已分離了40種對(duì)狄斯瓦螨有抑菌作用的真菌,如輪枝孢菌、被毛孢屬、擬青霉屬、白僵菌Beauveria、綠僵菌Metarhizium和彎頸霉屬等能有效的防治狄斯瓦螨。但對(duì)于施用方式和環(huán)境具有一定的要求才能有效提高防治效果,且需要養(yǎng)蜂人具備一定的生物學(xué)知識(shí)支撐,才能有效提高生物防治效果。

1.3.4RNA干擾技術(shù)

通過(guò)對(duì)蜜蜂進(jìn)行的RNA干擾(RNA interference, RNAi),可借助取食途徑轉(zhuǎn)移到狄斯瓦螨體內(nèi),導(dǎo)致狄斯瓦螨的基因表達(dá)被沉默,進(jìn)而影響其繁殖、降低種群數(shù)量(Garbianetal., 2012)。通過(guò)RNAi技術(shù)鑒定與狄斯瓦螨繁殖相關(guān)的基因,發(fā)現(xiàn)RpL8、RpL11、RpP0和RpS13這4個(gè)基因的dsRNA沒(méi)有影響狄斯瓦螨的生命力,但顯著降低了狄斯瓦螨的繁殖能力(Huangetal., 2019)。有研究表明,使用Vd40090基因的dsRNA處理狄斯瓦螨,能夠影響其選擇宿主和取食的能力,以及抑制狄斯瓦螨繁殖相關(guān)基因的表達(dá),導(dǎo)致狄斯瓦螨的繁殖率降低(Ngansoetal., 2021)。此外,Leonard等運(yùn)用基因編輯技術(shù)改造了一種共生的蜜蜂腸道細(xì)菌Snodgrassellaalvi,該工程菌可以穩(wěn)定地重新定植蜜蜂并產(chǎn)生雙鏈RNA以激活RNAi途徑,抑制宿主基因表達(dá),從而改變蜜蜂的生理、行為和生長(zhǎng),利用這種方法可以提高蜜蜂的病原體抗性,同時(shí)可以通過(guò)觸發(fā)蜂螨RNAi反應(yīng)來(lái)殺死蜜蜂身上寄生的蜂螨(Leonardetal., 2020)。以上的研究表明基于RNA干擾技術(shù)和基因編輯技術(shù)改造蜜蜂腸道菌都為狄斯瓦螨防治開(kāi)辟了新的方法。

2 蜜蜂瓦螨敏感衛(wèi)生行為及其調(diào)控機(jī)制

2.1 蜜蜂抗螨行為

2.1.1瓦螨敏感衛(wèi)生行為

瓦螨敏感衛(wèi)生行為(Varroasensitive hygiene, VSH)是蜜蜂一種活躍的行為機(jī)制,執(zhí)行VSH的工蜂能對(duì)狄斯瓦螨化學(xué)線索表現(xiàn)出高度敏感性,相比其他衛(wèi)生工蜂,更低閥值的狄斯瓦螨化學(xué)線索就能觸發(fā)它們的瓦螨敏感衛(wèi)生行為,去檢測(cè)并清除感染蜂螨的幼蟲。Harb和Harris研究發(fā)現(xiàn)抗螨蜂群的螨蟲繁殖率很低,將該特性命名為抑制瓦螨繁殖(Suppressed mite reproduction, SMR)(Harbo and Harris, 2005)。但是,在后來(lái)的研究中發(fā)現(xiàn)較低狄斯瓦螨繁殖率是由蜜蜂清除染病幼蟲的行為所致,并將其改名為:瓦螨敏感衛(wèi)生(Varroasensitive hygiene, VSH)(Harbo and Harris, 2009)。瓦螨敏感衛(wèi)生行為主要包括檢測(cè)、開(kāi)蓋、染病幼蟲及其身上寄生蜂螨的清除,是通過(guò)犧牲后代以降低狄斯瓦螨的繁殖率,降低其種群數(shù)量,使蜂群的受害指數(shù)降低到安全值以下。具有VSH行為的蜂群相對(duì)非VSH蜂群,能夠清除更多被狄斯瓦螨入侵的后代,使得蜂群能夠在狄斯瓦螨侵害的自然環(huán)境中長(zhǎng)久的存活下來(lái)。觸發(fā)VSH的因素有多種,衛(wèi)生工蜂的觸角可能在VSH行為的表達(dá)中起關(guān)鍵作用,通過(guò)對(duì)比蜜蜂的觸角轉(zhuǎn)錄組,發(fā)現(xiàn)執(zhí)行VSH蜜蜂的觸角轉(zhuǎn)錄組圖譜更接近于哺育蜂而非采集蜂(Mondetetal., 2015)。對(duì)比信號(hào)化合物的電生理反應(yīng),發(fā)現(xiàn)VSH蜜蜂的左觸角比右觸角對(duì)化合物反應(yīng)更激烈,而非VSH蜜蜂的左右觸角的電生理反應(yīng)則基本一致(Mondetetal., 2021)。狄斯瓦螨身上的化學(xué)線索是觸發(fā)VSH行為的因素之一,VSH蜜蜂依靠檢測(cè)狄斯瓦螨化學(xué)線索進(jìn)而觸發(fā)VSH行為(Sprauetal., 2021)。被狄斯瓦螨侵染的蜜蜂幼蟲身上的化學(xué)信號(hào)也是觸發(fā)VSH行為的關(guān)鍵因素(Wagoneretal., 2018),狄斯瓦螨侵染密度和巢房周圍環(huán)境也是觸發(fā)蜜蜂VSH行為的潛在因素(Kimetal., 2018)。這些觸發(fā)機(jī)制可為進(jìn)一步提高狄斯瓦螨清除率的研究提供方向引導(dǎo)。

2.1.2其他抗螨行為

梳理行為(Grooming behavior)(Pengetal., 1987)被證明可以清除狄斯瓦螨(Pettis and Pankiw, 1998),梳理行為可分為自動(dòng)梳理(Auto-grooming)和同伴梳理(Allo-grooming),同伴梳理是由一種梳理舞蹈引發(fā)的(Boecking and Spivak, 1999)。梳理效率跟梳理行為的強(qiáng)度有關(guān),梳理行為的強(qiáng)度與蜜蜂neurexin-1基因表達(dá)有關(guān)(Hamiduzzamanetal., 2017)。蜜蜂的衛(wèi)生行為能夠增加蜂群梳理行為的時(shí)間和梳理螨蟲的效率(Kirraneetal., 2018)。

重新封蓋行為(Recapping behavior)即工蜂打開(kāi)可能染病的幼蟲巢房封蓋子,檢查后再用蜂蠟重新封蓋的行為,由衛(wèi)生蜂完成(Oddieetal., 2018)。重新封蓋行為不會(huì)清除幼蟲,不會(huì)影響蜂群的正常繁殖(Rosenkranzetal., 2010)。反復(fù)打開(kāi)和關(guān)閉巢房封蓋子會(huì)造成巢房?jī)?nèi)溫度、濕度的變化,狄斯瓦螨對(duì)巢房溫度、濕度變化很敏感(Leetal., 1990; Kraus and Velthuis, 1997),蜜蜂重新封蓋行為在不清除感染蜂螨幼蟲的情況下,可以降低狄斯瓦螨的繁殖率(Oddieetal., 2018)。有研究表明與重新封蓋行為相關(guān)的基因位于5號(hào)染色體上(Guichardetal., 2021)。

此外,雄蜂巢房是一種特殊的抗螨陷阱,狄斯瓦螨更偏向于寄生雄蜂育子巢房,過(guò)度寄生會(huì)導(dǎo)致雄蜂死亡,意味著失去了食物供應(yīng),整個(gè)雄蜂巢房?jī)?nèi)的瓦螨只能全軍覆沒(méi),因?yàn)楣し洳粫?huì)從外面打開(kāi)雄蜂巢房的封蓋子(Boecking and Spivak, 1999)。蜜蜂能夠調(diào)節(jié)蜂群空間使用和社交互動(dòng)來(lái)應(yīng)對(duì)狄斯瓦螨侵染和蜜蜂病毒的轉(zhuǎn)播,被狄斯瓦螨侵染的蜂群,通過(guò)增加采集蜂群體與哺育蜂群體間的安全距離和減少個(gè)體間交流和接觸來(lái)避免可能的傳播(Puscedduetal., 2021),蜂群這種保持社交距離和減少交流和接觸的行為跟人類防控新冠肺炎病毒的策略具有相似性。

2.2 瓦螨敏感衛(wèi)生行為特征

VSH行為的特征是執(zhí)行VSH的工蜂通過(guò)觸角感受狄斯瓦螨和染病幼蟲相關(guān)的信號(hào)化合物,打開(kāi)封蓋子,并將染病幼蟲和狄斯瓦螨清除出巢房(Harbo and Harris, 2009)。VSH行為主要是由哺育蜂來(lái)執(zhí)行(Mondetetal., 2015),很低的化學(xué)物質(zhì)線索即可觸發(fā)它們的VSH行為。為了躲避VSH工蜂的檢測(cè),狄斯瓦螨能夠模仿宿主身上的表皮碳?xì)浠衔镞M(jìn)行化學(xué)偽裝(Katheretal., 2015),使其逃脫衛(wèi)生工蜂的檢測(cè)(Le Conteetal., 2015)。VSH行為是通過(guò)清除蜜蜂染病后代來(lái)控制狄斯瓦螨的種群數(shù)量,越高的清除率意味著清除越多的蜜蜂后代,可能會(huì)對(duì)蜂群的發(fā)展造成一定的損失,降低蜂群的自然抵抗力(Rosenkranzetal., 2010)。蜜蜂VSH行為的特征跟其抗螨機(jī)理是研究VSH抗螨特性的關(guān)鍵。VSH行為的抗螨機(jī)理即執(zhí)行VSH行為的工蜂開(kāi)蓋清除感染狄斯瓦螨的蜜蜂幼蟲和蜂蛹,中斷了雌性狄斯瓦螨的繁殖,并將被感染的蜜蜂幼蟲及其身上的雌性蜂螨一同清除掉(Harbo and Harris, 2009)。VSH顯著影響了狄斯瓦螨的繁殖,主要表現(xiàn)為:中斷繁殖螨的繁殖,導(dǎo)致其繁殖失敗并被清除出蜜蜂幼蟲巢房,以及延遲雌性蜂螨的繁殖,導(dǎo)致部分雌螨不繁殖或繁殖的后代在宿主蜜蜂出房前尚未發(fā)育成熟,來(lái)不及交配而產(chǎn)生不育螨(Le Conteetal., 2010)。

2.3 行為調(diào)控機(jī)制

雌性蜂螨身上附著的揮發(fā)性化學(xué)氣味和染病蜜蜂幼蟲相關(guān)的化合物是觸發(fā)VSH行為的主要因素,可通過(guò)選擇相關(guān)化合物作為VSH行為的誘導(dǎo)劑,觸發(fā)蜂群的VSH行為,提高狄斯瓦螨清除率。同時(shí)巢房區(qū)域內(nèi)雌螨的密度和數(shù)量也會(huì)增加觸發(fā)蜜蜂的VSH行為的概率(Rosenkranzetal., 1993)。蜂群的強(qiáng)弱也會(huì)影響蜜蜂VSH行為的觸發(fā)。幾種抗螨行為之間互作也能提高蜜蜂對(duì)狄斯瓦螨的防治效果,梳理行為、重新封蓋行為、VSH行為之間并不是單獨(dú)抗螨的機(jī)制,彼此之間既是獨(dú)立的行為,但又相互關(guān)聯(lián),相互促進(jìn)。

2.3.1化學(xué)調(diào)控

化學(xué)調(diào)控出發(fā)點(diǎn)是狄斯瓦螨身上的化學(xué)線索(Rosenkranzetal., 1993),感染蜂螨幼蟲或蛹及其巢房相關(guān)化學(xué)信號(hào)(Wagoneretal., 2018)。研究證明,染病蜜蜂幼蟲相關(guān)的混合信號(hào)化合物(Z)-10-三碳聯(lián)烯、(Z)-8-十五碳聯(lián)烯、(Z)-8-十七烯和(Z)-6-十五烯的混合物在2 h的測(cè)試中觸發(fā)了衛(wèi)生行為(Wagoneretal., 2021)。有研究鑒定了這6個(gè)瓦螨寄生特異性化合物:TrCO、PCO、TCA、HPCO、HCA和NCO能夠觸發(fā)VSH行為(Mondetetal., 2021),為VSH行為誘導(dǎo)劑研發(fā)提供了選擇。多種化合物混合使用觸發(fā)效率更高,說(shuō)明VSH行為的觸發(fā)是由多種化學(xué)信號(hào)調(diào)控。具有VSH行為的蜜蜂對(duì)相關(guān)化學(xué)物質(zhì)顯示出左右觸角不對(duì)稱的氣味反應(yīng),左側(cè)觸角產(chǎn)生更強(qiáng)的EAG信號(hào)(Mondetetal., 2021)。有研究表明衛(wèi)生行為的觸發(fā)并非只與敏感的嗅覺(jué)相關(guān),當(dāng)瓦螨侵染水平達(dá)到臨界值時(shí)衛(wèi)生行為就會(huì)被觸發(fā),只是VSH蜂群的這個(gè)臨界值較低(Le Conteetal., 2011)。

2.3.2分子調(diào)控

蜜蜂基因組測(cè)序工作為從分子水平進(jìn)一步研究蜜蜂的抗螨機(jī)制提供了重要基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)hex110基因在中蜂中表達(dá)上調(diào),在意大利蜜蜂Apismelliferaligustica中表達(dá)下調(diào),NPY-r基因在2種蜜蜂中表達(dá)下調(diào)外,2種蜜蜂的差異表達(dá)基因均不同,說(shuō)明分子調(diào)控在不同蜂種中存在差異(Zhangetal., 2010)。通過(guò)分析大腦轉(zhuǎn)錄組,發(fā)現(xiàn)共有39個(gè)轉(zhuǎn)錄本在高VSH和低VSH蜜蜂的大腦中差異表達(dá),其中高VSH顯著上調(diào)的有14個(gè),下調(diào)的有25個(gè)(Le Conteetal., 2011)。發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)的Dscam基因的3個(gè)外顯子在高VSH中持續(xù)下調(diào),其對(duì)于調(diào)節(jié)軸突引導(dǎo)和神經(jīng)元連接是必不可少的(Chenetal., 2006)。氣味結(jié)合蛋白3(Obp3)最初被描述為嗅覺(jué)組織中氣味分子的載體,首先在果蠅觸角研究中被認(rèn)為與氣味轉(zhuǎn)換有關(guān),它的下調(diào)可能在VSH蜜蜂的嗅覺(jué)敏感性中起到支持作用;同時(shí),在果蠅嗅覺(jué)基因表達(dá)中可能解釋嗅覺(jué)行為的候選基因Ets65A的下調(diào),表明VSH蜜蜂表達(dá)的氣味引導(dǎo)行為水平與其他蜜蜂不同(Le Conteetal., 2011)。

2.3.3其他

蜂群強(qiáng)弱會(huì)影響蜜蜂的VSH行為;關(guān)聯(lián)性相近的行為之間會(huì)相互促進(jìn),如衛(wèi)生行為和VSH行為能夠引發(fā)更長(zhǎng)時(shí)間的梳理行為,導(dǎo)致更多雌性蜂螨和染病幼蟲被清除。不同的行為之間相互作用,彼此間能產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用(Kirraneetal., 2018)。環(huán)境、氣候、溫度等因素也是影響VSH的因素,有研究表明季節(jié)性升溫會(huì)加劇秋季蜂群內(nèi)的狄斯瓦螨侵害水平,隨著蜜蜂繁殖的增加意味著狄斯瓦螨更多的繁殖概率,狄斯瓦螨種群數(shù)量增加則VSH也會(huì)隨之增加(Smolińskietal., 2021)。

3 VSH作為抗性性狀在抗螨蜜蜂遺傳育種中的應(yīng)用研究

抗性蜜蜂的培育被證明是一條可持續(xù)的狄斯瓦螨防治道路,增加寄主的耐受性,使狄斯瓦螨和蜜蜂能夠和平共存(Guichardetal., 2020)。西方蜜蜂蜂群深受狄斯瓦螨的危害,歐洲抗性選擇計(jì)劃始于20世紀(jì)80年代,至今已有近40年的積累(Rindereretal., 2010)。鑒于中華蜜蜂Apiscerana的高抗螨特性,國(guó)內(nèi)蜜蜂繁育工作重心多放在蜜蜂的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益方面,抗螨性狀的培育工作較少。19世紀(jì)末開(kāi)始,養(yǎng)蜂人將不同亞種的蜂群雜交,雜交后大多數(shù)蜂群能在狄斯瓦螨的侵染中存活下來(lái),表明抗性是由基因調(diào)控的可遺傳的(Büchleretal., 2010)。可通過(guò)遺傳育種使后代獲得VSH抗性(Harbo and Harris, 2001)。高VSH蜂王和低VSH蜂王通過(guò)混交和回交,可得到不同VSH強(qiáng)度的蜂群(Genersch and Aubert, 2010)。VSH性狀一旦注入到蜂群中,可以通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的選擇保持至少幾代(Dankaetal., 2016)。有研究開(kāi)發(fā)了單核苷酸多態(tài)(SNP)標(biāo)記方法,進(jìn)行基因組測(cè)序能夠診斷和評(píng)估具有高度衛(wèi)生行為能力的蜜蜂品系,為抗性育種選擇提供了選擇方法(Kimetal., 2019)?？茖W(xué)的育種工作依賴于具有合適的測(cè)試性狀和育種計(jì)劃的有效協(xié)調(diào),同時(shí)要以田間條件測(cè)試的遺傳力和實(shí)用性為出發(fā)點(diǎn)再結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況綜合考慮(Büchleretal., 2010)。

4 展望

狄斯瓦螨的防治是目前養(yǎng)蜂業(yè)的棘手問(wèn)題,培育抗螨蜂種被認(rèn)為是未來(lái)養(yǎng)蜂業(yè)防治狄斯瓦螨的可持續(xù)方法,通過(guò)培育抗螨的蜂種增加蜜蜂的寄生蟲耐受性,使其和狄斯瓦螨之間達(dá)到一種和平共存的水平。蜜蜂的抗性性狀是抗螨蜜蜂培育的最好選擇,已經(jīng)有研究證明蜜蜂的VSH、梳理行為、重新封蓋行為等都是蜜蜂有效的抗螨性狀?？茖W(xué)地檢測(cè)、篩選抗性基因是育種工作的基礎(chǔ)。深入探究抗螨性狀的機(jī)制能夠幫助人們找到防治狄斯瓦螨的策略。往后的研究重心在于抗螨蜂種的培育工作上,所以抗螨行為的抗性基因和分子調(diào)控機(jī)制是突破口,培育抗螨的蜜蜂將能夠在未來(lái)幫助蜜蜂抵抗狄斯瓦螨的侵害,降低蜜蜂病毒的傳播,提高蜜蜂的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。