丁桂玲 譯

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所農(nóng)業(yè)部授粉昆蟲(chóng)生物學(xué)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室）

引發(fā)蜜蜂衛(wèi)生行為的因素

丁桂玲 譯

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所農(nóng)業(yè)部授粉昆蟲(chóng)生物學(xué)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室）

行使衛(wèi)生行為的工蜂有發(fā)現(xiàn)、打開(kāi)封蓋及迅速移走受細(xì)菌（Paenibacillus larvae）和真菌（Ascosphaera apis）感染的蜂子的能力，它們還打開(kāi)部分被大蜂螨寄生的蜂子的封蓋并移走蜂子。衛(wèi)生行為限制了傳染病的傳播，降低了蜂螨的繁殖可能性。

15～20日齡的工蜂在開(kāi)始采集前行使衛(wèi)生行為，蜜蜂依據(jù)化學(xué)或物理線索識(shí)別染病或被蜂螨寄生的蜂子的能力影響其衛(wèi)生行為的效率。Gramacho和Goncalves（2009）發(fā)現(xiàn)，與衛(wèi)生行為有關(guān)的行為順序有很大變異性。用大頭針扎巢房封蓋及其中的蜂子后兩小時(shí)內(nèi)工蜂探測(cè)到死亡或受傷的蜂蛹并開(kāi)始打開(kāi)房蓋，這是衛(wèi)生行為的開(kāi)始。在針扎后4～6小時(shí)打開(kāi)死亡蜂子的巢房封蓋達(dá)到最大值，24小時(shí)后幾乎所有的巢房封蓋都被打開(kāi)。另一個(gè)變量稱(chēng)為蜂子部分移除，在針扎后4小時(shí)進(jìn)行分析，包括被打開(kāi)房蓋、部分或全部移除的蜂子。蜂子部分移除的最大值發(fā)生于針扎后10小時(shí)。一般行為順序?yàn)椋悍馍w的巢房－刺穿的巢房-蜂子部分被移除-空房。

早期對(duì)衛(wèi)生行為遺傳學(xué)的研究指出此性狀符合孟德?tīng)柗▌t，由兩個(gè)隱性位點(diǎn)控制。Gramacho和Goncalves（2009）提出3對(duì)隱性基因的新模型以解釋衛(wèi)生行為的遺傳機(jī)制。而使用分子技術(shù)和數(shù)量性狀位點(diǎn)的另一個(gè)研究則提出可能至少有7個(gè)QTLs與衛(wèi)生行為相關(guān)，每個(gè)QTL控制總表型變異的9～15%。此外，衛(wèi)生行為的表達(dá)在蜂群及蜜蜂個(gè)體水平上都是可變的。移除非正常蜂子的速度和效率受到環(huán)境資源條件和蜂群中行使衛(wèi)生行為的蜜蜂比例的影響。

Gramacho和Spivak（2003）提出假設(shè)，在育出的衛(wèi)生行為蜂群中，同日齡蜜蜂的嗅覺(jué)敏感性存在差異。他們預(yù)測(cè)那些由針刺法誘導(dǎo)打開(kāi)房蓋的蜜蜂比移除蜂子的蜜蜂對(duì)染病蜂子有更高的嗅覺(jué)敏感性，可以更好地區(qū)分健康蜂子和染病蜂子的氣味。記錄3個(gè)蜂群15～21日齡蜜蜂的觸角點(diǎn)圖看出，打開(kāi)巢房封蓋的蜜蜂比移除蜂子的蜜蜂對(duì)所有濃度的染病蜂子的氣味都有更高的嗅覺(jué)敏感性。吻屈伸反射顯示，打開(kāi)封蓋的蜜蜂比移除蜂子的蜜蜂可以更好地區(qū)分染病蜂子和健康蜂子的氣味。針刺法收集的打開(kāi)房蓋的蜜蜂比液氮冷凍法收集的打開(kāi)房蓋的蜜蜂的嗅覺(jué)敏感性明顯較差，這可能是由于用大頭針扎死的蜂子有較大的刺激強(qiáng)度。衛(wèi)生行為的開(kāi)始依賴(lài)于蜜蜂的嗅覺(jué)敏感性和非正常蜂子的刺激強(qiáng)度。嗅覺(jué)敏感性和響應(yīng)能力不同導(dǎo)致蜜蜂劃分為打開(kāi)房蓋和移走蜂子兩種行為。

對(duì)感染真菌Ascosphaera apis的幼蟲(chóng)收集的揮發(fā)性化合物通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜及觸角電位分析進(jìn)行鑒別，乙酸苯乙酯、2-苯基乙醇和苯甲醇出現(xiàn)在染病幼蟲(chóng)的揮發(fā)性收集物中而不出現(xiàn)在健康幼蟲(chóng)的收集物中。生物測(cè)定表明，乙酸苯乙酯是與感染Ascosphaera apis相關(guān)的引起衛(wèi)生行為的一種重要化合物。

在可能影響蜜蜂探測(cè)死亡或染病蜂子的多個(gè)因素中，視覺(jué)線索未被研究。Morais等人（2010）測(cè)定巢房封蓋的光的透射比特征，以確定蜜蜂是否可能利用視覺(jué)線索探測(cè)到封蓋巢房?jī)?nèi)的非正常蜂子。從衛(wèi)生行為和非衛(wèi)生行為品系各3個(gè)蜂群中移出并測(cè)定新舊子脾的巢房封蓋。衛(wèi)生行為蜂群有平均99.8%的衛(wèi)生行為，而非衛(wèi)生行為蜂群有平均2.3%的衛(wèi)生行為。非衛(wèi)生行為的蜜蜂品系巢房封蓋的光透射比是衛(wèi)生行為蜜蜂的2.4倍。通過(guò)掃描電子顯微鏡檢查法確認(rèn)，非衛(wèi)生行為蜂群封蓋尺寸較大，有較多的氣孔。他們認(rèn)為蜜蜂不可能通過(guò)視覺(jué)探測(cè)到受損蜂子并引發(fā)衛(wèi)生行為。巢房封蓋上的氣孔可能影響到嗅覺(jué)探測(cè)的效力，不過(guò)發(fā)現(xiàn)在衛(wèi)生行為蜂群的老子脾上巢房封蓋氣孔數(shù)較少、尺寸較小。

Spivak等（2003）認(rèn)為衛(wèi)生行為是由嗅覺(jué)線索調(diào)節(jié)的：蜜蜂可能探測(cè)到巢房中患病、被寄生或死亡的蜂子，刺激它們打開(kāi)巢房蓋并移走內(nèi)容物。對(duì)非正常蜂子氣味探測(cè)增加的遺傳物質(zhì)可能促進(jìn)了衛(wèi)生行為的表達(dá)。因?yàn)樯窠?jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)章魚(yú)胺在蜜蜂基于嗅覺(jué)的行為中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。他們檢測(cè)了兩個(gè)品系蜜蜂章魚(yú)胺的表達(dá)和生理機(jī)能，比較了蜜蜂中腦部、觸角神經(jīng)葉的章魚(yú)胺免疫反應(yīng)神經(jīng)元的染色強(qiáng)度差異，還根據(jù)觸角電圖測(cè)試兩品系蜜蜂的嗅覺(jué)反應(yīng)如何受口服章魚(yú)胺和依匹斯汀影響。與同日齡不表現(xiàn)衛(wèi)生行為的蜜蜂相比，表現(xiàn)衛(wèi)生行為的蜜蜂章魚(yú)胺——免疫反應(yīng)神經(jīng)元有更高的染色強(qiáng)度。章魚(yú)胺明顯增加非衛(wèi)生行為品系蜜蜂對(duì)低濃度患病蜂子氣味的觸角電位反應(yīng)，而依匹斯汀明顯降低了衛(wèi)生行為品系蜜蜂的觸角電位反應(yīng)，這種降低在非衛(wèi)生行為品系蜜蜂中未檢測(cè)到。兩品系蜜蜂均證明章魚(yú)胺可以提高蜜蜂探測(cè)患病蜂子，并作出反應(yīng)。

在巴西對(duì)抗螨的非洲化蜜蜂及對(duì)蜂螨敏感的卡尼鄂拉蜂的衛(wèi)生行為進(jìn)行評(píng)價(jià)，兩種蜜蜂在“打開(kāi)房蓋”、“移除接種的蜂螨/螞蟻”以及“移走蜂子”方面的表現(xiàn)程度和方式相似。對(duì)不同來(lái)源的死蜂螨及溶劑萃取的蜂螨提取物的相似反應(yīng)表明，氣味或蜂螨的運(yùn)動(dòng)引發(fā)衛(wèi)生行為的作用很小。不過(guò)，與純?nèi)軇┫啾?，蜂螨二氯甲烷提取物增加了衛(wèi)生反應(yīng)。所以，對(duì)蜂螨感染的蜂子的衛(wèi)生反應(yīng)一定由其他信號(hào)引發(fā)，可能是由對(duì)特定反應(yīng)或被感染的幼蟲(chóng)或蜂蛹?xì)馕兜奶綔y(cè)所引發(fā)。

蜂螨感染的蜂子引發(fā)衛(wèi)生行為的刺激物為嗅覺(jué)線索。確定蜜蜂探測(cè)和清空被蜂螨感染的巢房的能力后，Nazzi等（2004）利用SPME-GC-MS研究人為感染工蜂子后釋放的揮發(fā)性化合物，Z-(6)-十五烯明顯提高了被蜜蜂清空的巢房數(shù)。

對(duì)蜂螨敏感的衛(wèi)生行為（VSH）是基于遺傳的行為抗性，把蜂螨感染的蛹從封蓋巢房中移走由衛(wèi)生行為蜜蜂探測(cè)到非正常狀態(tài)開(kāi)始，然后蜜蜂打開(kāi)房蓋暴露出受感染的寄主，把其從巢房中移走。有時(shí)，蜂螨感染的蜂蛹房蓋被打開(kāi)后會(huì)重新封蓋，蜂螨可能在重新封蓋前從巢房中逃離，但它經(jīng)常留在巢房?jī)?nèi)。蜂子暴露于VSH蜜蜂一周后常常有較高比例的巢房蓋被重新封蓋（﹥30%），一些蜂群甚至90%以上的巢房蓋都重新封蓋。大多數(shù)被重新封蓋的巢房未被大蜂螨感染，但約有20%重新封蓋的巢房中含有一只蜂螨。Harris等（2012）發(fā)現(xiàn)，VSH蜜蜂作用于有生殖能力的蜂螨感染的蜂蛹（通過(guò)移除或打開(kāi)房蓋及重新封蓋）與不育蜂螨感染的蜂蛹的比率為3∶1。傾向清除有生殖力的蜂螨暗示著引發(fā)VSH行為的刺激物與蜂子巢房?jī)?nèi)出現(xiàn)后代蜂螨相關(guān)，這些氣味可能直接來(lái)源于蜂螨后代（排泄物或表皮碳?xì)浠衔铮┗蚍潋易鍖?duì)蜂蛹的增加的損害（取食處傷口或病毒傳播）。