蜜蜂Apisspp.作为世界上最主要的授粉生物,对于生态系统的平衡、可持续农业和食品安全至关重要。然而近年来,全球各地区西方蜜蜂Apismellifera大范围的蜂群损失(colony losses)现象愈演愈烈,野生授粉昆虫数量同样呈逐步衰减之势,引起了科学界和公众的广泛关注。在关于蜜蜂种群数量下降的研究中,狄斯瓦螨Varroa de structor被公认为西方蜜蜂群健康的首要生物威胁。狄斯瓦螨是蜜蜂的一种体外寄生虫,原始寄主为广泛分布于亚洲的东方蜜蜂Apiscerana,在西方蜜蜂全球性的引种过程中,狄斯瓦螨得以伺机实现寄主迁移,继而作为一种新兴病原迅速侵害全球的西方蜜蜂;与之相反,在其原始寄主东方蜜蜂群内,狄斯瓦螨并无显见危害。分类学上同一属的两个种之间由于协同进化时间的迥异,对于同一种寄生虫表现出如此显著的敏感性差异,这一天然的有利因素为探究寄主与寄生虫间的互作关系与协同进化提供了理想的模型。本研究希望通过对比东方蜜蜂与西方蜜蜂对狄斯瓦螨显著的敏感性差异,进一步探究狄斯瓦螨与其原始寄主间的相互作用关系,进而从一定层面上揭示寄主-寄生虫间的协同进化机制,为寄生虫的寄主特异性研究提供一些借鉴。主要研究内容和结果如下:1.东方蜜蜂和西方蜜蜂巢内卫生行为能力的比较从未成熟个体和成年工蜂两个角度探究分析它们分别在蜂群对不健康个体的清理行为中所发挥的作用。研究发现东方蜜蜂工蜂幼虫对于体表良性针刺的反应更为迅速且程度更加强烈,受到伤害的幼虫更易被工蜂发现并移除;同时,东方蜜蜂对巢内液氮冷冻处理的未成熟蜜蜂个体的探测和清理行为较西方蜜蜂更强,且在实验开始后最初的2-3 h内即表现出对大量封盖巢房迅速的反应能力。东方蜜蜂幼虫更加敏感的生理条件加之其成年工蜂更为敏锐的清理行为,二者很可能协同提升了蜂群的群体免疫力。2.蜜蜂未成熟和成年个体对狄斯瓦螨繁殖的影响狄斯瓦螨的繁殖与被寄生蜜蜂个体的发育这两者间是一个典型的紧密关联又相互拮抗的寄主-寄生虫互作模型。本研究通过探究瓦螨的寄主选择、寄生到成功繁殖等一系列对于其种群的维持和增长具有积极意义的活动,使用人工转染瓦螨侵染新封盖的工蜂幼虫并在隔离成年工蜂的条件下和在蜂群条件中进一步探明寄主的未成熟和成年个体在与瓦螨的较量中分别扮演的角色,分析寄主与寄生虫在协同进化中的军备竞赛(evolutionaryarmsrace)。结果显示,东方蜜蜂未成熟个体相较于西方蜜蜂更易受到狄斯瓦螨寄生的影响而导致发育迟缓,而且停滞的发育状态与在蜂群中被成年工蜂清理的时间高度相关。成功入侵西方蜜蜂的朝鲜基因型狄斯瓦螨虽然可在其原始寄主的工蜂封盖巢房内正常繁殖,但蜂群中未成熟个体的非正常发育和成年工蜂的清理行为共同影响了狄斯瓦螨的繁殖成功率。东方蜜蜂个体更为敏感、脆弱的特性促进了其群体的健康,该种反常的群体免疫模式类似于高等生物体内的细胞凋亡机制,我们因而将此新发现的社会性昆虫的群体免疫机制命名为“类细胞凋亡免疫”。3.狄斯瓦螨的差异性致病力与其繁殖能力间的关系通过分析狄斯瓦螨对其原始寄主(东方蜜蜂)未成熟个体的致死率差异,我们首次提出了狄斯瓦螨对寄主的影响因其来源的不同而表现出差异性的致病力,且致病力不同的瓦螨的繁殖能力有区别:中等致病力和低致病力瓦螨的繁殖率较高,低致病力瓦螨的繁殖成功率和有效生育力最强,而高致病力瓦螨的繁殖情况最差。4.狄斯瓦螨致蜜蜂未成熟个体死亡原因分析就狄斯瓦螨致寄主个体死亡的原因,我们从内因和外因分别进行探究,并排除了蜜蜂主动选择利他性自杀的可能。蜜蜂个体在没有瓦螨寄生时,蜂体所感染的病毒对宿主的危害十分有限;而瓦螨所携带的蜜蜂残翅病毒(DWV)、以色列急性麻痹病毒(IAPV)和克什米尔病毒(KBV)很可能是导致被寄生蜜蜂个体发育受阻、进而死亡的关键因子,且在西方蜜蜂和东方蜜蜂个体中的致死机制相似:IAPV和KBV的急性致死毒性很可能是诱发被瓦螨寄生的个体死于幼虫期的主因,而DWV的慢性毒力则很可能是导致发育中的蜜蜂停滞于预蛹期和蛹期的主导因素。5.狄斯瓦螨对于授粉生物多样性保护的积极性意义狄斯瓦螨成功实现寄主迁移后,成为西方蜜蜂生存的巨大威胁,有效限制了后者种群的增长与扩张,并阻止其在非自然分布区内建立野生种群的可能,从而降低了入侵的西方蜜蜂与本土授粉生物间对于有限的生存空间和食物资源的争夺。然而,抗螨蜂种的选育恰恰可能打破这一平衡。我们提出建议:1)蜂群抗螨品系的引种在非西方蜜蜂自然分布地区应被严格管制,2)开发更为高效、绿色的控螨措施以降低对此蜂种的需求,3)加强对本土授粉生物的开发与利用,以降低对外来授粉者的依赖程度。