科學家揭示蜜蜂群落中黃麴菌的隱密共生
過去曾對蜜蜂蜂群真菌多樣性進行編目研究的結果一致認為,黃麴菌是蜂巢中常見的真菌。研究顯示,黃麴菌具有獨特的適應能力,能夠在蜂巢的惡劣條件下茁壯成長,顯示黃麴菌與蜜蜂之間可能存在共生關係。蜜蜂研究人員過去曾對蜜蜂群落中真菌多樣性進行編目時發現,黃麴菌經常出現在蜂巢中。在一項新的研究中,科學家發現這種真菌對在蜂群中生存有獨特的適應性。
黃麴菌對在蜂群中生存有獨特的適應性。資料來源:Ling-Hsiu Liao
西方蜜蜂(Apis mellifera )以蜜蜂”麵包”的形式儲存大量食物,作為蜂群的主要營養。這種營養豐富的食物儘管呈酸性且含水量低,卻能吸引各種微生物。此外,蜜蜂麵包上還塗上蜂膠這種抗菌物質,為微生物的生存創造了一個具有挑戰性的環境。
儘管蜂巢中的麵包不適合蜜蜂食用,但蜂巢中的微生物群包括多種細菌和真菌,它們對蜜蜂食物的準備、儲存和消化非常重要。
貝倫鮑姆(IGOH/GEGC/GNDP)實驗室的研究生丹尼爾-布希(Daniel Bush)說:”大多數關於蜜蜂麵包的研究都集中在細菌上,人們認為真菌並沒有發揮很大的作用,因為細菌讓麵包對真菌來說太不友善了。
在這項研究中,研究人員使用了三種黃麴菌株:一種是蜂巢中沒有的菌株,一種是從伊利諾州中部的蜂巢中分離出來的菌株,還有一種是從感染了石蒜病的蜂群中分離出來的致病菌株。
他們首先測試了菌株對pH 值和溫度的反應是否有差異。之所以研究後者,是因為蜂巢全年的溫度都高於外部環境,這對許多微生物來說都是一個挑戰。雖然這些菌株都能在不同的溫度範圍內生長,但它們在不同的pH 值條件下生長差異明顯。從蜂巢中分離出來的菌株能夠承受低pH 值,而其他兩種菌株則不能。
這些菌株還在不同的日照電位(衡量可用水分的多少)和對蜂膠的反應條件下進行了測試。布希說:”我們看到,來自蜂巢的菌株能夠應對來自菌落特定來源的極端環境壓力。有趣的是,它能夠處理蜂膠,而蜂膠被認為具有殺菌特性。”
為了更了解與蜂巢相關的真菌物種是如何適應環境的,研究人員也對黃麴菌株進行了定序,發現它有幾種基因突變,能夠耐受蜜蜂麵包環境的惡劣條件。
布希說:『我們認為,這些跡象表明,真菌有一定程度的適應性,可以幫助它與蜜蜂共同生活。我們懷疑這兩種生物之間存在某種互利關係,但我們還沒有找到足夠的證據。 “
研究人員現在希望研究這種真菌在蜜蜂生命週期中對不同成分的蜜蜂麵包的作用。他們希望,他們的研究工作能夠揭示,常規用於保護蜂巢的殺真菌劑將如何影響這些微生物。
編譯來源:ScitechDaily