白堊病流行病學(xué)
白堊病是蜂球囊菌侵染蜜蜂幼蟲(工蜂、蜂王和雄蜂幼蟲)導(dǎo)致其死亡的真菌性傳染病。盡管該病導(dǎo)致蜜蜂幼蟲個體死亡,但是通常不會摧毀整個蜂群,不過會引起群勢下降。工蜂能有效識別并清理發(fā)病幼蟲,因此大部分蜂群可自愈。蜂群間甚至同一蜂群內(nèi)來自不同父系的工蜂在感病性和清理行為方面有差異。白堊病在全球范圍內(nèi)發(fā)生,并有逐漸上升的趨勢。蜂球囊菌是異菌體形,只有在兩種不同株菌絲相互接觸的地方才能形成孢子。蜜蜂幼蟲主要通過孢子污染的飼料受感染。孢子在蜜蜂腸道中萌發(fā),受二氧化碳激活,感病幼蟲食欲快速降低,然后停止取食。最新研究表明,蜂球囊菌產(chǎn)生一些酶協(xié)助病原體穿透幼蟲中腸圍食膜。
蜜蜂的發(fā)育和生長依賴于蜜蜂幼蟲所獲得的養(yǎng)分。蜂球囊菌孢子萌發(fā)需要蜜蜂幼蟲中腸特殊的環(huán)境,溫度和pH值是影響孢子活力和萌發(fā)的最主要因素。蜂球囊菌菌絲生長,穿過腸壁,進入體腔,最后使蜜蜂幼蟲軀體末端破裂,淋巴循環(huán)中斷,導(dǎo)致幼蟲死亡。蜂球囊菌營養(yǎng)體從幼蟲軀體末端到前段蔓延,厚厚的菌絲覆蓋整個幼蟲。接著,真菌生長形成大小和顏色不一的子囊。病尸腫脹充滿巢房,最終病尸變干形成所謂的白堊木乃伊狀。病尸可能是白色也可能是黑色,這依賴于是否產(chǎn)生子囊。每個黑色尸體包含108~109個子囊。檢測白色木乃伊狀病尸,能看到菌絲,但看不到子囊和孢子。白色木乃伊狀病尸由單一型菌絲侵染導(dǎo)致。
不論蜂巢溫度如何,蜂球囊菌均可導(dǎo)致蜜蜂幼蟲死亡。蜜蜂幼蟲暴露在白堊病孢子下4天受到侵染。侵染的初始癥狀偶爾出現(xiàn)于封蓋后,尤其是短期的低溫后。以后的侵染可能增加孢子的產(chǎn)生和在蜂群內(nèi)的傳播,加劇病害發(fā)生。Vojvodic等專家發(fā)現(xiàn)低溫不會促進蜂球囊菌生長,在培養(yǎng)基上生長的最適溫度與蜂群的溫度相近(34℃)。這些結(jié)果表明成功侵染的溫度與菌絲生長的最適溫度是不同的。
病菌孢子幾乎無處不在,幼蟲發(fā)育的理想溫度等外部因素可能導(dǎo)致病害暴發(fā)。Hedtke等檢測了22個蜂場的220群蜂至少6年時間,以確定影響白堊病暴發(fā)的其他因素。春季孢子蟲侵染和夏季蜂螨侵襲與下一個季節(jié)白堊病的暴發(fā)顯著相關(guān),表明蜂螨等病原物的侵染可能使得蜂群更易患白堊病。
健康蜂群取食來自染病蜂群的花粉可能導(dǎo)致白堊病的傳播。研究顯示,蜂球囊菌具有在市售花粉中長期存活的可能性。根據(jù)蜂群內(nèi)條件和溫度選擇4個試驗溫度:-12℃、1℃、40℃和室溫(25~27℃)。三種試驗方法:干試驗、濕試驗和花粉試驗。結(jié)果顯示:蜂球囊菌在潮濕環(huán)境下,40℃存活不超過1個月,室溫下可存活至少6個月,-12℃和1℃可存活1年。而病原菌在干燥條件和花粉中,無論在何種試驗溫度下均可存活至少1年。因此,病原菌在有花粉和養(yǎng)蜂設(shè)備的條件下可正常越冬存活,成為下一個季節(jié)的傳染源。
對白堊病等真菌病害,蜜蜂已經(jīng)有了群體免疫性。內(nèi)勤蜂通過衛(wèi)生行為,將感病或死幼蟲及蛹從巢房中移走,清理到蜂箱外。這些衛(wèi)生行為對避免、控制和消除無處不在蜂球囊菌是尤其重要的。蜜蜂的衛(wèi)生行為可阻礙白堊病的暴發(fā)以及在蜂群間的傳播。工蜂可探測到感病幼蟲釋放的化學(xué)物質(zhì),隨后將感病幼蟲從蜂巢清走,蜜蜂的這種衛(wèi)生行為是一種典型的降低病原菌傳播的群體免疫力。從感染白堊病幼蟲中收集到可被工蜂探測到的三種揮發(fā)性化合物已經(jīng)被鑒定,是乙酸苯乙酯、2-苯乙醇和苯甲醇。這三種物質(zhì)在感染白堊病的幼蟲中發(fā)現(xiàn),而在健康幼蟲中未發(fā)現(xiàn)。兩次現(xiàn)場生物測定顯示,乙酸苯乙酯是誘導(dǎo)工蜂衛(wèi)生行為的關(guān)鍵化合物。
工蜂可能在群內(nèi)及群間傳播蜂球囊菌,而工蜂不易感白堊病。病原菌在群內(nèi)通過工蜂哺育行為污染飼料傳播。蜂球囊菌孢子通過工蜂取食污染飼料攜帶,經(jīng)哺育蜂飼喂幼蟲而傳給幼蟲。蜂群間主要通過養(yǎng)蜂員混用蜂具和飼喂污染飼料傳播。病原孢子能在蜂箱上以及在蜂箱內(nèi)巢脾、花粉和蜂蜜中積累,可存活15年。被病原菌污染的蜂箱材料可成為白堊病的長期傳播源。白堊病的發(fā)生需滿足兩個條件:病原孢子和感病幼蟲。污染的巢脾可能是傳播源,試驗顯示蜂群采用污染的巢脾比采用無污染的巢脾,其感病率顯著較高。
白堊病在春季極易流行,因為病原菌喜歡在陰冷、潮濕、不通風(fēng)的蜂箱中生長。除了環(huán)境條件,生物因子間的相互作用也對感病率和發(fā)病的嚴重程度有影響,例如病原菌株、蜜蜂的遺傳背景等。蜂球囊菌不同菌株的毒力差異可達20倍。蜂群中病原孢子濃度高增加了侵染機會,病害的發(fā)生率依賴生產(chǎn)特殊子囊孢子的菌株、孢子萌發(fā)率以及孢子的傳播。
蜜蜂幼蟲易感白堊病,尤其是純種喀尼阿蘭蜂、意大利蜜蜂和歐洲黑蜂的幼蟲。給3日齡幼蟲飼喂不同劑量的蜂球囊菌孢子,呈現(xiàn)清晰的劑量反應(yīng)關(guān)系。整個試驗LD50范圍為55~905個孢子。相同蜜蜂亞種的蜂群之間反應(yīng)顯著不同,隨著孢子劑量增加,幼蟲死亡的平均時間縮短,取食越多孢子的幼蟲死亡越快。歐洲黑蜂和喀尼阿蘭蜂比意大利蜜蜂更易感病。
童越敏 譯