加拿大圭尔夫大学(Guelph University)的最新研究显示,蜜蜂体内的一种梳理基因可能是保护蜜蜂免受致命的蜂蜜蟹螨伤害的关键。环境科学学院(School of Environmental Sciences)的恩勒斯特·古茨曼(Ernesto Guzman)教授带领来自普渡大学(Purdue University)的科学家进行了此项研究。
蜂蜜蟹螨常依附于蜜蜂的身体并以饮食蜜蜂的血为生。受感染的蜜蜂的寿命只有正常蜜蜂的一半,它们通常会死于失血过多或螨传播的致命病毒。古斯曼教授说:“大约85%的蜜蜂群都存在螨虫,所以几乎不可能将它们根除。所以,我们的目标是维持低水平的螨虫数量。实现这个目标的一个方法就是培育对螨虫有抵抗力的蜜蜂,而抵抗力的机制之一就是蜜蜂的梳理行为。”
螨虫身形扁平,藏匿在蜜蜂腹部的区块间,蜜蜂很难能触碰到它们。为了清除螨虫,蜜蜂需要用2、3条腿大力抓挠,同时长时间晃动身体。虽然所有的蜜蜂都有梳理基因,但只有当梳理基因呈现高显性表达时,蜜蜂才会激烈地挠抓身体,才会去除身体上的蜂蜜蟹螨,对他们产生抵抗力。那些基因呈低显性表达的蜜蜂,有些不会抓挠,有些一开始会轻轻地抓,然后就放弃了。
为了将基因与蜜蜂的螨虫抗性联系起来,古茨曼研究团队必须证明激烈的抓挠行为会使一些蜜蜂更具有抗螨效力。在之前的一项研究中,古茨曼发现,具有抗螨性的俄罗斯蜜蜂的梳理行为比不具有抗性的安大略蜜蜂激烈得多。古茨曼说:“俄罗斯蜜蜂是第一批接触蜂蜜蟹螨的蜜蜂,并且产生了抗螨性。但是我们想确定是什么导致了这种抗性。”为了确定激烈的梳理行为是否与遗传学有关,研究人员在引入蜂蜜蟹螨后比较了蜜蜂的核糖核酸(RNA)。研究发现具有激烈梳理行为的蜜蜂显示出了高显性轴突蛋白1基因,并已知该基因与重复运动有关。该项研究成果近期发表在《行为遗传学(Behavior Genetics)》杂志上。
古斯曼研究团队的下一步研究重点是确定高显性轴突蛋白1基因的表达水平是否可以遗传。如果能证实这种基因具有可遗传性,便可进一步筛选基因表达强的工蜂用于育种。
(编译 梁晓贺)