Elucidation of impacts of novel bacterial pathogens on honey bee brood and colonies

阐明新型细菌病原体对蜜蜂幼崽和蜂群的影响

• 批准号: 21H04757
• 负责人: 高松 大輔
• 金额: $ 21.96万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04757/
• 关键词: ミツバチ; 新規病原細菌; ハチミツ

ミツバチの病原細菌としては、これまで腐蛆病菌しか知られていなかったが、我々は、国産ハチミツ中に幼虫の死亡率を上昇させる腐蛆病菌以外の菌が存在していることを発見した。これらは幼虫の重大な健康リスクとして養蜂業に経済的被害を与えてきた可能性がある。本課題では、ミツバチの新規病原細菌候補株について、①幼虫に対する病原性の確認、②病原因子の探索、③検出法の開発、④野外における分布状況と蜂群の健康状態への影響調査を行うことで、今まで見過ごされてきたミツバチの健康リスクについてその全体像を明らかにすることを目指している。本年度は、日本養蜂協会と全国の99名の養蜂家の協力のもと、野外における新規病原細菌候補３菌種の分布状況の調査に用いるハチミツを収集するとともに、各養蜂場における蜂群の健康状態について、年２回のアンケート調査を行った。また、ミツバチ幼虫の感染試験や新規病原細菌のゲノム解析などを行うことによって、以下のことを明らかにした。（１）ミツバチ幼虫新規病原細菌候補株のうち、Paenibacillus属２菌種の50%致死濃度（LC50）は、約10,000-35,000個/mlであり、既知の病原体であるアメリカ腐蛆病菌（LC50 = 約2,000-9,000個/ml）の毒性と比べると若干弱いが菌株によってはかなり近い毒性を示した。（２）新規病原細菌候補株のゲノム中には、既知の殺虫毒素とアノテーションされる遺伝子は見つからなかった。（３）令和３年度に開発した新規病原細菌を特異的に検出するリアルタイムPCR法は、ハチミツ１mlあたり10個から100個程度の菌細胞（芽胞）が混入していれば定量的に検出可能であることが確認できた。（４）プラスミドベクターを新規病原細菌候補Paenibacillus属２菌種にエレクトロポーレーションで導入する方法を確立した。

到目前为止，已知引起蜜蜂的病原菌只有疥疮病，但我们发现国产蜂蜜中还存在其他增加幼虫死亡率的细菌。这些可能对养蜂业造成经济损失，并对幼虫造成严重的健康风险。在该项目中，我们将（1）确认蜜蜂病原菌对幼虫的致病性，（2）寻找致病因子，（3）开发检测方法，（4）调查田间分布状况及其影响通过这样做，我们的目的是揭示迄今为止一直被忽视的蜜蜂的整体健康风险。今年，在日本养蜂协会和全国99名养蜂人的合作下，我们将收集蜂蜜用于对三种候选新病原菌分布的实地调查，并改善每个养蜂场蜂群的健康状况。关于这一状况，每年进行两次问卷调查。此外，通过对蜜蜂幼虫进行感染试验和新病原菌基因组分析，我们澄清了以下问题。 (1)蜜蜂幼虫新致病菌候选菌株中，类芽孢杆菌属的两个种的50%致死浓度(LC50)约为10,000-35,000个细胞/ml，但毒性略弱于类芽孢杆菌属。大约 2,000-9,000 个细胞/ml，一些菌株表现出非常相似的毒性。 (2)新型病原菌候选菌株基因组中未发现注释为已知杀虫毒素的基因。 （3）2021财年开发的专门检测新病原菌的实时PCR方法可以定量检测每毫升蜂蜜10至100个细菌细胞（孢子）。 (4)我们建立了一种通过电穿孔将质粒载体导入两种候选新病原菌类芽孢杆菌的方法。