蜜蜂麻痹病研究进展
2021-03-28赵滦刘一冰张南蔺哲广吉挺
赵滦 刘一冰 张南 蔺哲广 吉挺
(扬州大学动物科学与技术学院,扬州 225009)
蜜蜂是一种重要的经济昆虫。在农业生产中,蜜蜂授粉可以大幅度提高农产品品质和产量,同时还能提供天然优质的蜂产品[1]。然而蜜蜂却易受多种病原体的侵害,如病毒、细菌和寄生虫等,其中蜜蜂传染性病害因其危害程度严重、传播迅速、病情易反复等特点,已经成为影响蜂产品产量和安全的重要因素[2]。
病毒病是指由蜜蜂病毒引起的传染性疾病,目前已知的蜜蜂病毒病已有20 余种,其中蜜蜂麻痹病是由蜜蜂麻痹病毒引起的危害成年蜜蜂的传染性疾病[3],分为急性麻痹病和慢性麻痹病,分别由蜜蜂急性麻痹病毒(ABPV)和蜜蜂慢性麻痹病毒(CBPV)引发。在蜂群中,蜜蜂麻痹病十分常见,一旦患病则难以根治。当暴发大面积的蜜蜂麻痹病时,蜂群的群势发展及单群蜂产品产量都会受到严重影响,同时还会影响蜜蜂正常授粉,这将对农业和蜜蜂养殖业造成巨大经济损失。
1 慢性蜜蜂麻痹病毒
蜜蜂慢性麻痹病是由CBPV 引起并导致成年蜜蜂死亡的病毒病。CBPV 是一种正链单链RNA 病毒,由两段长度分别为3647 个碱基(RNA1)和2305 个碱基(RNA2)的RNA 单链构成,主要侵袭成年工蜂,该病已广泛分布于世界许多国家。CBPV 于1963年首次被英国人Bailey 分离鉴定出来,主要侵袭成年蜜蜂的神经系统,同时也是引起CCD 的主要病原体之一[4]。
蜜蜂慢性麻痹病是养蜂生产中最主要的疾病之一,尤其对于意大利蜜蜂(意蜂)蜂群危害严重。患病蜜蜂发病和死亡过程缓慢,通常会趴在箱底或在地面缓慢爬行。在养蜂生产中,患慢性麻痹病的蜜蜂症状与患微孢子虫极为相似,难以区分。但可依据两个方面进行判断,首先,患慢性麻痹病的蜜蜂虚弱无力,表现为漫无目的、左右不定的爬行状态,还会出现病蜂之间互讨食物的现象;而患微孢子虫病的蜜蜂则表现为成群结队向低洼处爬行的特点[5]。其次,患麻痹病的病蜂肠道内容物稀少,且多为水便;而患微孢子虫病的病蜂肠道中充满浑浊、酸臭的粪便[6]。
患慢性麻痹病的蜂群可能同时出现Ⅰ型和Ⅱ型两种典型的麻痹病症状。Ⅰ型麻痹综合征表现为腹部膨大,蜜囊内充满液体,身体和翅膀因颤抖无法飞行,并聚集在巢脾框梁或是蜂箱底部;Ⅱ型麻痹综合征病蜂身体瘦小,头部和腹部末端发亮,由于病蜂常常受到健康蜂的驱逐和拖咬,身体绒毛几乎脱落,翅常出现缺刻,身体和翅膀颤抖,失去飞翔能力,不久便会衰竭死亡[7]。当蜂群内出现两种症状时,往往以一种症状为主,即盛夏高温时节以Ⅰ型为主,秋季则以Ⅱ型为主[8]。该病发病后,死亡时间不定,发病严重的蜜蜂在任一时段都会死亡,发病情况较轻的蜜蜂当外界蜜粉源充足时可以暂时自愈[9]。
2 急性蜜蜂麻痹病毒
首先在蜜蜂体内检测出CBPV[10],后续在一次CBPV 的传染性试验中被发现ABPV,之后世界各地的西方蜜蜂蜂群均有ABPV 检出的报道[11]。不同发育阶段的蜜蜂个体均可检测到ABPV,该病毒主要侵害蜜蜂的神经系统,感染后的蜜蜂发病迅速,发病到死亡时间短,若不采取措施,蜂群将在发病后1 周左右全部死亡,这是急性麻痹病的典型症状[12]。患病蜜蜂外表与健康蜜蜂无异,但提起巢脾后可见大量蜜蜂由于附着无力而坠落,病蜂在箱底和巢门口挣扎直至死亡,这与发生农药中毒时症状相似[6]。ABPV 也可呈亚致死感染并在蜜蜂种群中少量无症状的持续存在。此外,该病与温度密切相关,蜂群内的病情可能会随着气温的转暖而得到缓解[11]。
ABPV 已被认为是一种致使蜂群损失和崩溃的重要病因,与以色列急性麻痹病毒(IAPV)和克什米尔病毒(KBV)之间联系密切。此外在世界各地的蜂群中IAPV 的隐蔽感染现象十分普遍[13,14],它可在健康成蜂和幼虫体内呈隐形感染,这一点和ABPV 相似,ABPV 和IAPV 两种病毒可能通过成蜂唾液腺分泌物以不明显的水平传播。因此,快速、有效地监控和检测相关的ABPV、IAPV 和KBV 病毒至关重要[15]。另外IAPV 与蜂群崩溃失调症(CCD)相关[15],蜜蜂被病毒颗粒感染后会影响到本蜂群内的每一个成员,从而影响整个蜂群的发展[16,17]。1977年,Bailey 等人[6]从一只患病成年中华蜜蜂体内首次分离出KBV[18],目前该病毒已先后在东方蜜蜂和西方蜜蜂体内被发现。实验室研究表明,在所有已知蜜蜂病毒中,KBV 是毒性最强的,仅在成年蜜蜂血淋巴或幼虫体内注射极少量病毒粒子,即可在3日内杀死病蜂[11]。
3 蜜蜂麻痹病的传播途径及感染的表现形式
3.1 传播途径
病毒颗粒在蜜蜂体内有两种传播途径:垂直传播和水平传播[19-21]。垂直传播途径是指病毒粒子由被感染的蜂王或雄蜂传递给后代,而水平途径是指病毒粒子在不同级型的蜂群成员之间传播[20,22]。有研究表明,在大多数情况下,采集蜂可能是导致麻痹病毒在蜂群之间传播的原因,即水平传播[23],采集蜂可能在与其他蜂群的病蜂、环境中受污染的花朵、大黄蜂或其他野生蜜蜂发生密切接触后感染或携带麻痹病毒[24]。当其归巢后,病毒便被带入巢中,其他蜜蜂采食和接触后也可能会受到感染。另外,蜂群中的幼虫可能会因摄入受感染哺育蜂分泌的食物而感染病毒,当幼虫摄入过多病毒粒子时,常在封盖前死亡,或成功羽化后成为隐性感染的带毒蜜蜂[25]。
蜜蜂麻痹病毒可以通过采集蜂和守卫蜂之间的直接或间接接触传播,还可能由受感染的非本地蜜蜂入侵本栖息地蜂群而传播[26]。其中慢性麻痹病与蝙蝠体内的病毒(Iflaviridae)相关,病毒基因组核酸分析结果表明蝙蝠可能为该病毒宿主,并且可能表现为无症状感染,因此蝙蝠可能是蜜蜂麻痹病的传染源之一[27]。
狄斯瓦螨作为蜜蜂的寄生虫,在麻痹病的传播中起着重要作用,不仅能够促进病毒对蜜蜂的感染,而且自身也是多种蜜蜂病毒的传播载体。研究调查表明,在被感染蜜蜂麻痹病毒的蜂群中同时也发现瓦螨的侵染,可能预示瓦螨在病毒传播过程中有促进作用[28]。De Miranda[29]研究了瓦螨感染取食蜜蜂幼虫或成虫的过程,这些体外寄生虫似乎为病毒颗粒进入幼虫或成虫创造了机会,感染的瓦螨在蜜蜂群体内以及群体间水平传播。在这些条件下,蜜蜂病毒感染可能是致命的[30]。此外,其他可能增加病毒对蜜蜂负面影响的因素包括环境和营养压力等[31]。
3.2 感染的表现形式
De Miranda 等人[29]的研究表明蜜蜂病毒疾病存在显性感染和隐性感染两种形式。显性感染的特点是当蜜蜂被病毒感染后表现出明显的临床症状,病毒的产生率高;在隐性感染中,低浓度的病毒颗粒在没有明显临床症状的情况下存在(当无外界环境因素干扰时,不会表现出任何疾病迹象,难以发觉),但会破坏蜜蜂的健康[32]。在生产过程中可通过隐性感染或显性感染来区分急性和慢性麻痹病。此外,由于该病毒在蜂群内可通过多种方式传播,从而导致麻痹病毒在蜂群内持续繁衍数代,这可能促使隐性感染转变为显性感染,例如蜜蜂受病毒长期侵袭后,影响免疫的压力因素可能会触发隐藏在蜜蜂或蜂群中的休眠病毒,从而成为显性感染[33,34]。此外,环境、气候、杀虫剂以及与其他病原体共同感染等因素都能加重麻痹病毒的传播和该病对蜂群的危害。
4 检测技术
低浓度的蜜蜂麻痹病毒可长期以隐形感染的方式停留在蜜蜂体内,然而其一旦在特定环境条件下被激活,将表现出强烈的致病性,进而导致蜜蜂快速死亡[2]。因此,如何快速的对该病进行诊断十分重要。以往的蜜蜂疾病诊断主要依靠肉眼观察患病蜜蜂个体的病症或通过电镜观察分离、纯化后的病原,其方法耗时长、操作过程繁琐且结果难以进行明确区分。
在实验室中可以通过聚合酶链式反应(PCR)检测来确定一系列蜜蜂病毒的联合感染率[35,36],利用化学合成的蜜蜂病毒基因互补引物序列的小片段进行PCR 扩增实验,可以快速、准确地定性和定量检测蜜蜂病毒样品。通过病毒核酸检测技术,可以对实验样本中病毒RNA 的浓度进行精准测定,鉴定更加快速、精确,同时也易于对其检测结果的分析和鉴定[11]。还可以使用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)对在蜂群内随机选择的工蜂进行检测,以此来对蜜蜂群体中病毒感染程度进行评估。
5 总结
大量研究表明,蜜蜂麻痹病对养蜂生产的危害严重,其传播迅速、难以治愈和传播途径多样性的特点给防治工作造成困难。蜜蜂是一种群体性生物,一旦有个体感染病毒,极易在蜂群内造成大规模传播和感染,且蜜蜂的生命周期比较短,感染病毒会加速其死亡进程。
对蜂群中的疾病问题进行全面诊断也十分重要,环境、蜂群、病原体和每一只蜜蜂都是导致感染发生的链条上的一个环节[37]。目前,国内外对蜜蜂麻痹病的研究主要集中在其病毒的复制、快速检测方法建立和分子流行病学调查等方面,因此应当建立诊断和管理的详细计划,从环境观察开始,然后对蜂箱、蜂群和蜜蜂进行检查,采集样本,进行相关实验室诊断和进一步的疾病调查。
积极开展选种育种工作,选育出抗病和耐病蜂种。培育抗病毒能力可以改善蜜蜂的健康状况,可以通过蜂群中麻痹病毒感染的存活率来评估这种能力。选育抗病品种是最经济、最有效的防治手段,因此,可在病蜂场中筛选那些发病较轻或不发病的蜂群作为抗病育种的原始素材,然后进行有目的有计划的培育,获得具有较高抵抗力的品种。此外,在养蜂生产实践过程中不可只一味追求蜂产品产量,竭泽而渔式的养殖方式会导致蜂群过度消耗,抵抗力下降。应该适当取蜜取粉,给蜂群充裕的时间休养生息、自我调节,越冬时还要确保巢内饲料充足等,更好的促进蜂群健康发展。