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在一项新的研究发表在杂志上科学,研究人员从德克萨斯大学奥斯汀分校大纲的新颖的方法保护蜜蜂蜂群衰竭的风险,转基因细菌。
蜂群崩溃是什么?
蜂群衰竭失调发生在大多数的工蜂在殖民地消失,留下一个女王,剩余食物和数量有限的蜜蜂照顾护士女王和任何不成熟的蜜蜂的殖民地。
蜜蜂殖民地死亡人数持续上升,据蜜蜂的最新通知伙伴关系调查。结果表明,在整个调查期间(2018年4月1日- 2019年4月1日),美国的养蜂人损失估计有40.7%的蜜蜂殖民地管理——略高于损失的速度在2010 - 2011年的调查报告(37.8%)。
一个常见的寄生虫,蜂螨,是殖民地损失的主要因素,除了变形翼RNA病毒。蜂螨虫和畸翅病毒经常来的。螨捕食蜜蜂传播病毒,从而削弱蜜蜂的免疫系统,这意味着他们更容易受到环境病原体。
更欢迎客人
除了寄生的客人,蜜蜂也在宿主肠道共生菌Snodgrassella艾尔维(s .艾尔维)。细菌导致蜜蜂的微生物,并充当一个抗病毒防御RNA病毒。在介绍蜜蜂的RNA病毒,细菌产生双链RNA,健康细胞可以检测和随后引发一种核糖核酸干扰(RNAi)反应。
“你通常只能获得这些分子的迹象,当一个RNA病毒复制,”莫兰说,综合生物学教授德克萨斯大学奥斯汀分校。“这是一个信号,这可能是一个邪恶的事情,你应该攻击。”
莫兰和他的同事们决定利用共生肠道细菌创造,从本质上讲,一个内科“泵”,产生药物防止蜜蜂蜂螨虫和变形翼病毒。
新方法是“蜜蜂的膝盖”
长期、持续的操纵蜜蜂基因表达被证明是困难的,由于不完整的基因表达和脱靶效应。 因此,科学家们转向了肠道细菌美国艾尔维、基因工程细菌不断产生双链rna操纵蜜蜂的基因表达原位。
“这是第一次有人改善蜜蜂通过基因工程微生物的健康,”肖恩·伦纳德补充说,研究生和这项研究的第一作者。
检测是否美国艾尔维可以提供双链RNA原位,科学家们接种蜜蜂美国艾尔维改变与一个没有双链RNA表达的质粒,或质粒相对应的双链RNA表达绿色荧光蛋白(GFP)。设定时间后,他们的蜜蜂,蜜蜂殖民地的双链RNA, RNA检测到GFP的头,内脏和血淋巴取样时间。他们还发现,某些基因与蜜蜂的免疫途径调节。更详细的讨论了特定的基因调节。
有显示,工程美国艾尔维可以持续产生双链RNA在原地,莫兰和团队探索是否产生的双链RNA基因工程可以防止蜜蜂畸翅病毒和细菌蜂。
他们改造的细菌病毒为目标,另一个目标螨虫。他们发现,使用这些方法,蜜蜂的免疫系统准备抵御病毒和螨。
分析后,蜜蜂处理细菌针对细菌菌株的36.5%相比更容易生存,直到第十天的控制。的蜂螨捕食的一组蜜蜂mite-targeting转基因细菌处理的70%更有可能死于第十天的螨捕食控制蜜蜂。
pesty问题
蜜蜂在全球粮食生产,起到了很大的作用。 造成近200亿美元 每年美国作物生产的价值。因此蜂群衰竭可以有不利影响全球粮食资源。
莫兰和团队的工作是一个可行的办法,防止蜜蜂pest-related问题?这是可能的,事实上,在实验中使用的细菌是高度专业化的,不能长时间生存以外的蜜蜂内脏,当然是一个奖金。
然而,作者警告说,需要进一步研究来评估治疗的有效性和安全性是否用于农业。
本研究的第二个应用程序创建一个蜜蜂遗传学研究的工具。工程菌的能力击倒宿主基因在蜜蜂允许蜜蜂基因组的研究,这可能使研究小说育种策略。
参考:伦纳德等。(2020)。工程共生体激活蜜蜂免疫和限制病原体。科学。DOI: 10.1126 / science.aax9039。
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