蜂蜜蜂寄生虫基因组测序有助于对抗蜂群破坏

今天在开放获取期刊上发表的GigaScience是一篇文章，介绍了寄生螨(Tropilaelaps mercedesae)的基因组，它感染了蜂群，这些蜂群正面临着整个世界的广泛破坏。该研究由交通利物浦大学和利物浦大学的一个国际研究团队进行，重点是螨虫，因为它们是蜂蜜蜂群的主要威胁之一。这项研究表明，T。mercedesae螨基因组中存在特定的特征，这些特征是通过它们与蜜蜂的相互作用形成的，目前控制螨虫的机制不太可能对T. mercedesae有用。。基因组序列和发现为鉴定基于基因的螨控制策略和理解螨生物学提供了极好的资源。

尽管蜂蜜蜂群的减少有许多潜在原因，但蜜蜂的病原体和寄生虫，特别是螨虫，被认为是蜜蜂健康和蜂蜜蜂群的主要威胁。蜜蜂螨 Tropilaelaps mercedesae是大多数亚洲国家普遍存在的蜜蜂寄生虫，对全球目前的蜜蜂螨Varroa destructor具有类似的蜂群影响。此外，T。mercedesae和V. destructor通常在亚洲蜂群中共存，并且与蜜蜂的全球贸易相互作用T. mercedesae很可能在世界范围内建立，如V. destructor所发生的那样。

鉴于蜂群的持续国际破坏，研究人员对T. mercedesae的基因组进行了测序，以评估寄生虫与宿主之间的相互作用，并为拯救蜜蜂种群的持续战斗提供资源。

作者确定了基因组中的遗传成分，并将其与自由生活螨的基因组进行了比较。与自由生活的螨虫相反，T。mercedesae有一个非常专业的生活史和栖息地，严格依赖于一个稳定的殖民地内的蜜蜂。因此，基因组和转录组序列与内部和自由生活的螨的比较揭示了T.mecedesae基因组的特定特征，并显示它们通过与蜜蜂和集落环境的相互作用而成形。

特别感兴趣的是，作者发现螨虫不依赖于感知刺激性化学物质来影响它们的行为。研究人员指出，这一发现意味着“针对味觉，嗅觉和离子型受体的控制方法无效”。相反，在试图破坏化学通信时，控制措施必须使用其他目标。作者进一步强调，“需要确定生物控制的目标。”

研究人员表示控制螨虫还有其他困难，他们说：“我们发现T，梅赛德斯富含解毒酶和有毒异生素的泵，因此螨虫很快就会产生杀螨剂抗性。为了开发化学控制方法，我们需要寻找上述蛋白质可能无法识别的化合物。“

与此相关的是，研究人员调查了感染蜂螨的细菌，对这些细菌知之甚少。科学家发现共生R. grylli样细菌通常存在于T. mercedesae中，他们认为“操纵与T，mercedesae相关的共生Rickettsiella grylli样细菌也可能有助于我们开发新的控制策略“。

他们进一步发现这种细菌参与了Wolbachia基因向螨基因组的水平基因转移。Wolbachia是一种通常感染节肢动物的细菌，但在T.cecedesae中不存在。尽管作者对发现水平基因转移的发生并不过分感到惊讶，因为已经在约33%的节肢动物基因组中检测到它，但他们确实注意到这是“据我们所知，这是在螨虫和蜱中发现的第一个例子”。而且，由于目前没有Wolbachia感染螨虫，这表明Wolbachia曾经是T. mercedesae或其祖先的共生体，但在进化过程中它会被R. grylli样细菌所取代。“

蜂蜜蜂群体破坏的程度仍然是一个复杂的问题，但是由于蜜蜂是各种植物授粉所必需的，因此对作物生产力具有广泛的影响。事实上，在中国的几个地方，农场工人已经开始进行人工授粉，以保持果园的高产量。因此，现在需要有助于对抗这一全球威胁的研究和资源。来自T. mercedesae研究的发现，基因组，转录组和蛋白质组资源为拯救蜜蜂殖民地的斗争增添了另一项武器。