科学家转基因细菌以保护蜜蜂免受殖民地崩溃

一个varroa螨，一种可以削弱蜜蜂的常见害虫，使它们更容易受到病原体，喂养蜜蜂的饲料。

德克萨斯大学的科学家们在奥斯汀的审议报告中，他们制定了一种保护蜂蜜蜜蜂免受被称为殖民地崩溃的致命潮流的新战略：基因工程的细菌菌株。

在美国越来越多的蜂蜜蜜蜂殖民地已经看到了他们的成年蜜蜂的Dwindling。根据全国调查，养蜂人去年冬天损失了近40％的蜂窝殖民地，这是自调查13年前的调查开始以来的最高利率。

工程细菌生活在蜂蜜蜜蜂的胆量中，并充当生物工厂，抽出药物保护蜜蜂免受殖民地崩溃的两个主要原因：Varroa螨虫和变形的翼病毒。研究人员认为，他们的方法可以为农业使用一天，因为工程细菌易于生长，接种蜜蜂是简单的，并且工程细菌不太可能扩散到蜜蜂之外。

与对照蜜蜂相比，用靶向变形的翼病毒的细菌菌株治疗的蜜蜂比第10天存活36.5％。同时，在用螨虫细菌诱导的螨虫诱导的肉螨治疗的另一组蜜蜂上喂养的Varroa螨虫在10天比对对照蜜蜂喂养的螨虫更容易死亡。

“它对蜜蜂健康有直接影响，”纳希·莫兰，一项综合生物学教授和研究的主要调查员。

“这是第一次通过遗传工程改善蜜蜂的健康，”肖恩伦纳德，研究生和研究的第一作者增加了。

Varroa螨虫和变形的翼病毒经常聚集在一起;作为蜜蜂喂的螨虫，它们可以传播病毒，同时也削弱了蜜蜂并使它们更容易受到环境中病原体的影响。

为了解决每个问题，该团队工程化了一种细菌菌株以靶向病毒，另一个用于螨虫。与对照蜜蜂相比，用靶向病毒的细菌菌株治疗的蜜蜂比第10天存活36.5％。同时，在用螨虫细菌诱导的螨虫诱导的肉螨治疗的另一组蜜蜂上喂养的Varroa螨虫在10天比对对照蜜蜂喂养的螨虫更容易死亡。

莫兰和她的团队在德克萨斯大学奥斯汀校区举办了众多屋顶荨麻疹的成千上万的蜜蜂。

据美国养蜂业联合会称，蜜蜂每年贡献近2000亿美元的美国作物生产的价值，他们在全球粮食生产中发挥着巨大作用。没有蜜蜂，从杏仁到西兰花的杏仁，几十个作物将消失或产生显着减少食物。

像人类一样，蜂蜜蜜蜂在其肠道中具有细菌生态系统，称为微生物组，还称为RNA干扰（RNAi）的抗病毒防御机制，帮助身体争夺某些病毒，称为RNA病毒。当引入RNA病毒时，它产生称为双链RNA的分子，即健康细胞检测，引发RNAi免疫应答。

“当RNA病毒复制时，你通常只获得这些分子的迹象，”莫兰说。“这可能是一个邪恶的东西，你应该攻击它。”

为了促进蜜蜂的病毒的有用RNAi的反应 - 并引发螨虫的致命RNAi反应 - 该团队在实验室环境中向数百名蜜蜂引入了修饰的细菌。喷洒含有细菌的糖水溶液，蜜蜂彼此修饰并摄取了溶液。该团队发现与工程化细菌接种的年轻工人蜂，LED蜜蜂的免疫系统被引用以保护它们免受变形的翼病毒，这是一种RNA病毒，并导致螨虫自身的免疫系统抗击并最终杀死它们。

虽然实验发生在与基因工程的严格生物密封议定书下，但莫兰表示，即使没有这样的方案，工程化细菌的风险也逃到野生和感染其他昆虫 - 从而赋予一些抗害虫或抗病原体超级植物 - 是非常低。所使用的细菌类型高度专业化在蜜蜂肠道中，不能在它外面留下，并且对只掠过蜜蜂的病毒是保护的。尽管如此，将需要进一步研究，以确定农业环境中治疗的有效性和安全性。

这种方法的另一个好处是研究人员将其用作研究蜂遗传学的工具。工程化细菌可以击倒特定的蜂基因，使蜜蜂基因组的工作能力有能力，并且可能使新的繁殖策略能够产生更强大的蜜蜂菌落。

参考：“工程化的Symbionts激活蜂蜜蜜蜂免疫和极限病原体”，J.Ilijah Powell，Jiri Perutka，Peng Geng，Luke C. Heckmann，Richard D. Horak，Bryan W. Davies，Andrew D. Elington，Jeffrey e 。Barrick and Nancy A. Moran，1月31日2020年1月31日，Science.Doi：
10.1126 / science.AAX9039.

另一名高级作者是杰弗里·巴里克副教授。其他共同作者是Andy Ellington教授Bryan Davies副教授Eli Powell，前博士后研究员Jiri Perutka，博士生彭庚博士，本科卢克Heckmann和研究科学家助理理查德D. Horak。

Moran最近在科学杂志中阐述了其卓越的职业，拥有沃伦J.和Viola Mae Raymer椅子。该研究的资金由国家卫生研究院和国防高级研究项目机构提供。