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东方蜜蜂微孢子虫的研究进展

2010-02-13吴艳艳代平礼编译

中国蜂业 2010年2期
关键词:内勤巢脾孢子

吴艳艳 周 婷 王 强 代平礼 编译

两年前,玛丽亚诺·伊赫斯博士的研究团队(西班牙养蜂分中心)因报道东方蜜蜂微孢子虫(Nocema ceranae)可能导致蜂群锐减而震惊蜂业界。突然间,我们似乎找到导致蜂群崩溃失调症(CCD)的原因。此报道一出,随即一系列以《微孢子虫双胞胎》为题的文章,全部发给ScientificBeekeeping.com网站。关于东方蜜蜂微孢子虫对西班牙养蜂业的影响存在两种截然相反的观点。伊赫斯博士提出,如果不使用抗生素,感染东方蜜蜂微孢子虫的蜂群必将垮掉。不少业内同行持反对意见。其实这不仅仅是学术争论,养蜂面临着高昂的管理成本,包括用抗生素治病和消毒感染巢脾等费用。

一、“微孢子虫双胞胎”不是真正的双胞胎

东方蜜蜂微孢子虫(Nocema ceranae)与蜜蜂微孢子虫(Nocema apis)实际上更像堂亲或表亲,发现东方蜜蜂微孢子虫与胡蜂微孢子虫(N.vespula)关系更近,而不是蜜蜂微孢子虫。这个观点得到多数研究者的认同,不能简单地将蜜蜂微孢子虫的知识应用于东方蜜蜂微孢子虫。此外,东方蜜蜂微孢子虫不同类型表现出不同程度的致病性(东方蜜蜂微孢子虫能感染多种寄主),当其危害蜂群时,自然选择会使该地区蜜蜂产生抗病力。

丹尼斯·安德森博士解释蜜蜂微孢子虫(N.apis)致病一般遵循温度驱使模式,即少量越冬蜂感染,继而将孢子传染给越冬蜂团的临近蜜蜂(染病蜜蜂在蜂团中呈口袋状分布),在越冬期逐渐扩大,直至春季染病蜜蜂飞出巢后死亡。夏季微孢子虫维持较低水平,到秋季出现小高峰,并再次进入温度驱使模式。与N.apis只在11月和3月危害严重不同,东方蜜蜂微孢子虫不存在季节性,它们全年感染,并在夏季生长旺盛,使蜂群在春季或夏季流蜜期难以存活甚至垮掉。

两种微孢子虫均感染蜜蜂肠道上皮细胞,但相似之处仅限于此。研究人员发现东方蜜蜂微孢子虫继续感染基底细胞,之后孢子的踪迹遍及整个营养系统,包括咽下腺和唾液腺,它们仅感染20%脂肪体,不感染肌肉组织。

拉奎尔·马丁埃纳德斯(2009)发现东方蜜蜂微孢子虫在25℃时感染蜜蜂比N.apis快,她还发现N.apis温度范围窄,25℃能生长,33℃生长旺盛,但37℃时死亡;而东方蜜蜂微孢子虫在37℃能够存活。确切地说,东方蜜蜂微孢子虫更具致病性,并且比蜜蜂微孢子虫更耐热。

二、蜂王感染

蜜蜂微孢子虫(N.apis)一直威胁着蜂王,造成过早换王。在寒冷与蜂群负担重时,此N.apis在从哺育蜂向蜂王转移后危害性更强。蜂王便通过粪便中的孢子感染工蜂,由哺育蜂饲喂传播。而东方蜜蜂微孢子虫直至蜂群垮掉时才能感染蜂王,这对养王场来说是个好消息。

三、免疫抑制

孢子虫的感染能抑制蜜蜂对食物的消化能力。莫罗那(1993)发现感染N.apis的幼蜂在消化食物时,水解蛋白能力下降。伊赫斯博士认为感染东方蜜蜂微孢子虫的蜜蜂因极度饥饿致死,这缘于消化功能的丧失。卡里纳·图内斯(2009)发现感染N.apis后蜜蜂免疫系统的应答增强,而东方蜜蜂微孢子虫则导致系统明显被抑制。维特·罗基宁还指出感染东方蜜蜂微孢子虫可能缩短蜜蜂寿命。所以,蜜蜂经受着营养匮乏和免疫抑制。由于微孢子虫能穿透蜜蜂应对病毒感染的最重要壁垒——完好的肠道上皮,这提示我们应去探究东方蜜蜂微孢子虫和病毒的相关性。圣地亚哥·波利仕科(2009)曾在阿根廷发现东方蜜蜂微孢子虫至少感染三种熊蜂。尚未确定这一发现有多大意义,但是当一种寄生虫拥有寄主种类愈多,其危害性愈大。

四、行为改变

由于受感染的采集蜂过早死亡,东方蜜蜂微孢子虫最明显的症状是群势快速下降。有趣的是,染病的采集蜂喜好在凉爽天气觅食,而且外出觅食更频繁,它们飞出巢外死亡,这可以避免蜂群内感染。鲍勃·哈瑞森描述了另一种症状,蜜蜂不取食糖浆却大量溺死在饲喂器内,他认为这是判断感染东方蜜蜂微孢子虫的典型标志。克里斯·梅克(2009)发现,由于染病蜜蜂食欲和饥饿水平的提升,迫使蜜蜂获取更多的食物,从而解释了蜜蜂溺死在饲喂器的原因。

五、营养期与孢子增殖

大多数昆虫的微孢子虫感染幼虫,而东方蜜蜂微孢子虫和蜜蜂微孢子虫则不然。由于成年蜜蜂寿命相对较短,夏季仅几周时间,这意味着寄生虫会在蜜蜂成年早期感染,才能在蜜蜂死亡前经历几次传代,以繁殖和产生大量孢子。

蜜蜂微孢子虫主要通过蜜蜂清扫巢脾而摄入孢子传播,而东方蜜蜂微孢子虫通过进食贮存的花粉感染。上述两种行为多发生于内勤蜂,这些内勤蜂很快被感染。奇怪的是,尽管微孢子虫能在几天内完成生命周期,幼蜂体内却无大量孢子,直至成为采集蜂时(大约20天),才在肠道发现孢子。比较同一蜂群的内勤蜂和采集蜂的平均孢子量,会发现在后期孢子迅速增长,采集蜂孢子数平均值是内勤蜂的10~20倍。

了解东方蜜蜂微孢子虫是否能以营养体繁殖,而不产生孢子,仅通过检测肠道中的孢子是否会忽略真正的感染。此疑问得到澳大利亚研究者济塔·桑切斯的支持。济塔此前研究蚕幼虫微孢子虫(N.bombycis),它能维持营养体感染而不产生孢子。拉奎尔(2009)发现东方蜜蜂微孢子虫在感染早期,其营养体与孢子的比值高于蜜蜂微孢子虫,所以不能因早期肠道内无孢子而认定蜜蜂未受感染。

六、孢子的传播

由于蜜蜂感染蜜蜂微孢子虫后会引发痢疾,当蜂群死亡后,巢脾通常布满褐色的斑点和条痕,会感染新放入的蜜蜂。当蜜蜂摄入孢子后,其消化的食物使孢子释放出鱼叉状的极体,为使孢子真正感染蜜蜂,极体必须经过围食膜,并穿透上皮细胞。即使这样,营养体还必须克服细胞自有和诱导出的免疫反应进行繁殖。

英格玛尔·福瑞斯发现微孢子虫LD50(50%蜜蜂感染所需剂量)接近100个孢子。一旦达到剂量,感染迅速蔓延。肠道内感染细胞在2~3天内产生新的孢子,此后孢子可自行感染蜜蜂,而不是被排出肠道外。感染6天后,孢子遍及上皮层,7天蜜蜂死亡(实验室,东方蜜蜂微孢子虫)。

已发现蜜蜂微孢子虫在夏季和冬季产生不同类型的孢子(有的生长快,有的则处于休眠状态),尚不知东方蜜蜂微孢子虫是否如此。蜜蜂微孢子虫通过粪便传播,缘于冬季感染的越冬蜂出现痢疾或蜂王感染。东方蜜蜂微孢子虫与痢疾无关,伊赫斯发现它们通过带有孢子的花粉进行感染,但尚不清楚其传播方式。将巢脾放回蜂群前,许多养蜂者要先用乙酸(或其他方式)消毒。美国没有研究人员对巢脾进行实际检测,以确定其被东方蜜蜂微孢子虫孢子污染。

七、巢脾消毒与孢子活性

用乙酸熏蒸和辐射法消毒东方蜜蜂微孢子虫污染的巢脾,漂白剂和碱液也行。克拉默博士将东方蜜蜂微孢子虫的孢子放进冰箱,2天后,他发现其中一些孢子死亡(看不到)。他对10000个孢子进行分析(数据未发表),孢子活性最初为87%,在冷藏室放置1小时后,活性降至70%;在冷冻室放置1小时后,活性降至10%~50%;在零下80℃放置1小时后,仅有5%孢子存活。瑞典研究人员发现很难用冰冻的孢子感染蜜蜂。他们指出美国大部分地区冬季寒冷足以杀死东方蜜蜂微孢子虫孢子。这与一些商业养蜂者的做法不谋而合,他们将感染的蜂具在寒冷天气下存放一个月。然而他们又发现蜜蜂微孢子虫(N.apis)孢子冷冻后更具感染性,1000个冷冻后的孢子能100%感染蜜蜂,高于未冷冻或冷藏保存的孢子。

在寒冷环境下东方蜜蜂微孢子虫的孢子很脆弱,而温暖地区的养蜂者,包括美国中西部的养蜂者(将蜂群转移到加利福尼亚进行杏树授粉),其污染的蜂具未经冬季寒冷气候“消毒”,而受害严重。克拉默博士还发现,如果温度升高,东方蜜蜂微孢子虫孢子会迅速死亡。

八、微孢子虫的诊断

马丁·埃纳德斯(2009)指出,东方蜜蜂孢子虫病和蜜蜂微孢子虫均能在2天内在肠道细胞中完成生命周期(孢子至孢子),并且认为孢子数不能真实反映感染蜜蜂的健康状况。尚无简单而省钱的检测方法,再次奉劝养蜂者不要太相信孢子计数,尤其是对蜂群中几只蜜蜂的检测,应该分清孢子虫感染和遭受孢子虫病害的区别。如果蜂群含有500万个孢子,这时仅有极少数蜜蜂感染到一定程度;而当对应内勤蜂感染达到相当高比例时,则需要特别关注,蜂群会很快垮掉。采集蜂样本提示蜂群是否被感染,而内勤蜂样本是判断感染是否严重的指标。感染东方蜜蜂微孢子虫的蜂群出现幼虫病,这种幼虫病在过去三年内发生过,出现插花子现象,死幼虫变黄,并伴有欧洲幼虫腐臭病的症状。杰夫和丹尼斯博士同样在东海岸发现此现象,他们称之为“鼻涕幼虫病(snotty brood)”。该病害在蜂群间传播,抗生素有效,蜂群能自愈。

多数人没有意识到东方蜜蜂微孢子虫的孢子数与冬季损失的关系。无论何种微孢子虫感染,均会对蜂群产生影响,并易引发其他病害。然而,对于多数蜜蜂病害,在饲料充足、天气条件好的情况下,蜂群能维持得很好。而如果蜂场拥挤、自然花粉不足、蜂群有螨或其他病害,应特别留意东方蜜蜂微孢子虫。温暖地区的商业养蜂者发现孢子数高于200万个/群,蜂群群势无法增长,而在加利福尼亚500万个孢子/群对蜂群影响不明显。

对东方蜜蜂微孢子虫进行监测,需收集巢门口的蜜蜂。许多养蜂人用收蜂器,没有收蜂器也可用蜂扫将巢门口蜜蜂扫进广口瓶(用纱网挡住巢门比用木板方便)。确保每份样本不少于50只蜜蜂。在同一蜂场选几群蜂,每群收集大约10只蜂,装入同一瓶中,做好标记。

九、治疗方法

目前仍很难确定治疗东方蜜蜂微孢子虫最有效和最适宜的方法。由于对照组的症状自然消失,杰夫·佩蒂斯和斯蒂夫·佩纳尔的大规模田间试验失败。此现象使我们对养蜂者报道某些治疗方法的有效性产生怀疑,不知他们是否设置对照蜂群。烟曲霉素通常有效,但不完全,建议提高25%的剂量。东方蜜蜂微孢子虫会在治疗几个月后重新感染。无草药治疗的相关数据,尚不知百里酚是否有效。

尚不了解东方蜜蜂微孢子虫为何能替代蜜蜂微孢子虫。如果将两者感染同一只蜜蜂,均能生长,可见不存在竞争抑制。建议避免对蜂群进行不必要的治疗,这样会对蜜蜂造成不利影响。

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