Forskere finder unikke tilpasninger af svampe forbundet med bibrød

De tidligere forsøg fra honningbiforskere på at opgøre svampediversiteten i honningbikolonier afslørede, at Aspergillus flavus ofte findes i bistader. I en ny undersøgelse har forskere opdaget, at denne svamp er unikt tilpasset til at overleve i bikolonier.

Undersøgelsen "En Aspergillus flavus-stamme fra bibrød fra den vestlige honningbi (Apis mellifera) viser tilpasninger til karakteristiske træk ved bikubemiljøet" blev offentliggjort i Ecology and Evolution .

Den vestlige honningbi, Apis mellifera, opbevarer store mængder mad i form af bibrød, som bruges som hovedfødekilde for bikuben. Den rigelige næringsværdi af denne fødekilde gør den også til et tiltalende mål for mikroorganismer. Bibrød er dog surt med lidt fugt og overhældes med den antimikrobielle kemiske propolis.

På trods af bibrøds ugæstfri natur består mikrobiomet i bistader af flere bakterie- og svampearter, som er vigtige for tilberedning, opbevaring og fordøjelse af honningbifødevarer.

"Det meste af forskningen i bibrød har været fokuseret på bakterier, og det blev antaget, at svampe ikke spillede en stor rolle, fordi bakterierne gjorde det for ugæstfrit for dem," sagde Daniel Bush, en kandidatstuderende i Berenbaum (IGOH/ GEGC/GNDP) laboratorium.

"Efter at have talt med mykologer, havde jeg mistanke om, at det ikke var tilfældet, og jeg satte mig for at demonstrere, at svampe var i stand til at leve med succes i bibrød."

I undersøgelsen brugte forskerne tre stammer af A. flavus:en, der ikke findes i bistader, en stamme, der blev isoleret fra bistader i det centrale Illinois, og en patogen stamme fra en honningbikoloni, der havde en stonebrood-infektion.

De testede først, om stammerne viste nogen forskelle i deres reaktioner på pH og temperatur. Sidstnævnte blev set på, fordi bistader er kendetegnet ved højere temperaturer året rundt sammenlignet med de udendørs miljøer, hvilket er en udfordring for mange mikrober.

Selvom stammerne alle var i stand til at vokse på tværs af forskellige temperaturområder, havde de synlige vækstforskelle under forskellige pH-forhold. Stammen, der blev isoleret fra bistaderne, var i stand til at modstå lav pH, mens de to andre ikke kunne.

Stammerne blev også testet under forskelligt matrikpotentiale, som måler, hvor meget fugt der er tilgængeligt, og respons på propolis.

"Vi så, at stammen fra bikuben var i stand til at håndtere ekstreme niveauer af miljøpres fra kolonispecifikke kilder," sagde Bush. "Det var interessant, at det kunne håndtere propolis, som menes at have svampedræbende egenskaber."

For bedre at forstå, hvordan de bikubeassocierede svampearter var i stand til at tilpasse sig, sekventerede forskerne også A. flavus-stammen og fandt ud af, at den havde flere genetiske mutationer, der gjorde det muligt for den at tolerere de barske forhold i bibrødsmiljøet.

"Vi mener, at det er tegn på, at der er et niveau af tilpasning til svampen, som hjælper den med at leve sammen med bierne," sagde Bush. "Vi har mistanke om, at der er en gensidig fordel for begge organismer, men vi har ikke fundet tilstrækkelige beviser endnu."

Forskerne håber nu at studere, hvordan svampen klarer sig på forskellige sammensætninger af bibrød i løbet af deres livscyklus. De håber, at deres arbejde vil kaste lys over, hvordan fungicider, der rutinemæssigt bruges til at beskytte bistaderne, vil påvirke disse mikrober.

Flere oplysninger: Daniel S. Bush et al., En Aspergillus flavus-stamme fra bibrød fra den vestlige honningbi (Apis mellifera) viser tilpasninger til karakteristiske træk ved bikubemiljøet, økologi og evolution (2024). DOI:10.1002/ece3.10918

Journaloplysninger: Økologi og evolution

Leveret af University of Illinois at Urbana-Champaign