蜜蜂微生物組的物種變化隨年齡和蜂巢的作用而不同
根據(jù)農(nóng)業(yè)研究服務(wù)(ARS)科學(xué)家發(fā)表的一項新研究,微生物種類 - 蜜蜂蜂王腸中的微生物組 - 隨著年齡的增長而變化緩慢,而工蜂的微生物組變化更快。
了解蜜蜂腸道微生物組的細(xì)節(jié),為管理蜂蜜蜂群提供了一套全新的工具,亞利桑那州圖森市卡爾海登蜜蜂研究中心的ARS微生物生態(tài)學(xué)家Kirk E. Anderson解釋道。
“我們建立了蜜蜂微生物組的構(gòu)成與衰老和壓力生理學(xué)的緊密聯(lián)系。我們的結(jié)果提供了通過改善女王飼養(yǎng),營養(yǎng)和其他管理實踐來改善群體健康的路線圖,”他解釋說。
蜂蜜蜂王,將所有雞蛋放在蜂房中,通常在管理的殖民地中持續(xù)約三年,然后養(yǎng)蜂人將其替換為繁殖減緩。但近年來,皇后的失敗速度更快。這是過去12年中報告的更高的群體損失的一個因素,并且增加了養(yǎng)蜂人的成本和勞動力。皇后區(qū)目前每個售價約25美元。
蜜蜂腸道微生物組在代謝,發(fā)育和生長,免疫系統(tǒng)功能和對病原體的保護(hù)中起重要作用。從10-12種群體的常見名單中,五到七個細(xì)菌種群通常構(gòu)成蜜蜂核心微生物組的絕大多數(shù)。確切的混合取決于蜂蜜蜂的年齡和蜂巢功能。
Anderson和ARS分子生物學(xué)家Vincent Ricigliano發(fā)現(xiàn),隨著女王年齡的增長,在她的腸道微生物組中,兩種細(xì)菌種類的水平逐漸增加:乳酸桿菌和雙歧桿菌,兩者都已知在包括人類在內(nèi)的哺乳動物中提供益生菌益處。與此同時,她的微生物組降低了Proteobacteria物種的水平,這通常與不健康的微生物失衡有關(guān)。
這種轉(zhuǎn)變的速度與女王的生物年齡相關(guān),而不是與實際年齡相關(guān)?;屎髤^(qū)在生物學(xué)上以不同的速度老化,這取決于它們的群體暴露于各種環(huán)境壓力,包括可用的營養(yǎng)和暴露于極端溫度。
有趣的是,在這項研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的潛在的女王特異性病原體,未在任何成年工蜂(Delftia細(xì)菌)中檢測到(按伯克霍爾德氏菌的順序)。女王口腔和腸道中Delftia的出現(xiàn)上升或下降與被認(rèn)為有益的細(xì)菌水平相反。根據(jù)安德森的說法,這表明Delftia可能參與早期女王死亡。
相比之下,乳桿菌和雙歧桿菌水平下降,變形菌的數(shù)量隨著工蜂的老化而上升。工人的微生物組似乎以高度可預(yù)測的方式發(fā)生變化,特別是隨著年齡的增長。這可能意味著工人微生物群的早期變化可以用作群體減少和/或失敗的警告指示。
將這些新信息應(yīng)用于增強(qiáng)蜜蜂的微生物組可能是一種減緩衰老或抵抗生理壓力的新策略。
此外,由于認(rèn)識蜂蜜蜜蜂的相對簡單的微生物的增加,ARS研究人員希望,蜜蜂可以提供在學(xué)習(xí)更復(fù)雜的一個很好的模式,微生物其他物種,包括人類。
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