工程肠道共生菌抑制寄生微孢子虫提高蜜蜂的存活率

蜜蜂(Apis mellifera)是重要的农业传粉者，也是研究发育、行为、记忆和学习的模式生物。寄生蜂微孔虫是蜜蜂群体崩溃的常见原因，它已经对小分子疗法产生了抗药性。因此，迫切需要一种替代的长期战略来对抗微孢子虫感染，合成生物学提供了一种潜在的解决方案。

蜜蜂拥有特殊的肠道细菌共生体，这些共生体在蜂巢内传播。在此之前，研究人员通过激活螨虫RNA干扰(RNAi)途径，表达针对螨虫必需基因的双链RNA (dsRNA)来抑制体外寄生螨虫。

图 1. 工程肠道共生菌(Snodgrassella alvi)对蜜蜂小孢子虫感染易感性影响的实验方案

在这项研究中，我们设计了一种蜜蜂肠道共生体，通过寄生虫自身的RNAi机制表达针对蜜蜂所需基因的dsRNA。

图 2. 工程肠道共生菌对蜜蜂存活和蜜蜂蜂增殖的影响

经过工程改造的共生菌急剧减少了小孢子虫的增殖，提高了蜜蜂在寄生虫攻击后的存活率。这种保护在新出现的和老的觅食蜂中都被观察到。

图 3. 工程肠道共生菌保护新出现的蜜蜂

此外，工程共生菌在同箱蜜蜂之间传播，这表明将工程共生菌引入蜂箱可能导致群体水平的保护。

https://doi.org/10.1073/pnas.2220922120