Ученые из Университета Техаса в Остине сообщают, что они разработали новую стратегию защиты медоносных пчел от двух болезней, вызывающих, так называемый, коллапс колонии

Согласно общенациональному опросу в США, пчеловоды потеряли почти 40% своих пчелиных семей прошлой зимой, что является самым высоким показателем с момента проведения обследования 13 лет назад. Заражение пчел варроатозом и вирусом деформированного крыла – вот две основные причины, которые тесно связаны, поскольку клещи питаются на пчелах, они могут распространять вирус, одновременно ослабляя этих насекомых и делая их более уязвимыми для болезнетворных микроорганизмов в окружающей среде.

Ученые из Университета Техаса предлагают решение - генетически модифицированные штаммы бактерий. Искусственные бактерии легко выращивать, ими просто инокулировать пчел, а кроме того, искусственные бактерии вряд ли распространятся на другие виды насекомых.

Для решения каждой проблемы исследователи разработала один штамм бактерий для борьбы с вирусом, а другой - для клещей.

По сравнению с контролем зараженные пчелы, обработанные штаммом бактерий, нацеленным на вирус, показали лучшую выживаемость - до 36,5%.

Между тем, 70% клещей варроа, питающиеся другим набором пчел, обработанных штаммом бактерий, нацеленных на клещей, погибали к 10 дню.

Как и у людей, у медоносных пчел в кишечнике есть экосистема бактерий, называемая микробиомом, а также механизм противовирусной защиты, называемый РНК-интерференцией, который помогает организму бороться с определенными вирусами, называемыми РНК-вирусами. Когда вводится РНК-вирус, он продуцирует молекулы (двухцепочечные РНК), которые обнаруживает здоровая клетка, вызывая иммунный ответ.

«Признаки этих молекул обычно появляются только при репликации РНК-вируса, - рассказала Нэнси Моран, профессор интегративной биологии и основной автор исследования. - Это сигнал о том, что зло пора атаковать».

Чтобы стимулировать полезную реакцию на вирусы у пчел и вызывать смертельную реакцию иммунной системы у клещей, команда представила модифицированные бактерии сотням пчел в лабораторных условиях.

Насекомых опрыскивали водным раствором с бактериями и сахаром, пчелы ухаживали друг за другом и принимали раствор.

Ученые обнаружили, что прививка молодых рабочих пчел искусственными бактериями привела к тому, что иммунная система пчел подготовилась ​​для защиты от вируса деформированного крыла, а также прививка заставила собственную иммунную систему клещей бороться с ними и в конечном итоге убивать.

Хотя эксперименты проводились в соответствии со строгими протоколами биоконтроля, Моран отметила, что даже при отсутствии таких протоколов риск попадания искусственных бактерий в дикую природу и заражения других насекомых и, таким образом, придания им некоторых суперспособностей против вредителей, - очень низкий.

Используемые бактерии являются узкоспециализированными для жизни в кишечнике пчелы, не могут долго выживать вне ее и защищают от вируса, поражающего только пчел. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования для определения эффективности и безопасности обработки в сельскохозяйственных условиях.

По данным Американской федерации пчеловодства, медоносные пчелы ежегодно привносят около 20 млрд долларов США в стоимость продукции растениеводства, опыляя важные культуры от миндаля и ягод до брокколи.

Работа была опубликована в журнале Science.

(Источник: news.utexas.edu).