科学家发现了一组核心基因，这些基因参与蜜蜂对多种病毒引发疾病的应答。这一发现或有助于科学家和养蜂人培育更能抵御压力的蜜蜂。
“过去十年间，北半球的蜜蜂种群遭受了严重且持续的损失，主要原因是病原体（如真菌和病毒）的影响，”埃克塞特大学博士后研究员文森特·杜布莱（Vincent Doublet）说。“我们发现的这些基因，为培育能够抵御这些病原体的蜜蜂品系提供了新可能。”
DNA测序技术的最新进展推动了大量研究，探讨参与蜜蜂应对病原体过程的基因。然而，直到现在，这些海量数据仍过于庞杂且各不相同，难以揭示蜜蜂免疫力的总体规律。
“许多研究采用基因组学方法来了解蜜蜂如何应对病毒和寄生虫，但要对这些研究进行比较，找出帮助蜜蜂抵御各种压力源的核心基因和通路，一直很困难，”宾夕法尼亚州立大学昆虫学教授克里斯蒂娜·格罗辛格（Christina Grozinger）说。
“我们的团队开发了一种新的生物信息学工具，使我们能够整合来自19个不同基因组数据集的信息，从而识别参与蜜蜂应对疾病的关键基因。”
具体而言，研究人员开发了一种名为定向秩乘积分析的新统计方法。该方法能够识别在19个数据集中表达模式相似的基因，而不只是识别某个数据集中表达量高于其他基因的基因。
研究结果发表于《BMC基因组学》，表明这些表达模式相似的基因包括编码蛋白质的基因，这些蛋白质负责应对病原体造成的组织损伤；还包括编码酶的基因，这些酶参与食物中碳水化合物的代谢，此外还有许多其他基因。碳水化合物代谢的减少或许反映了感染给生物体带来的代价。
“人们原以为蜜蜂应对不同病原体的方式截然不同，但我们发现，它们主要依靠一组核心基因，在遭遇任何重大病原体挑战时开启或关闭这些基因，”德国综合生物多样性研究中心动物学教授罗伯特·帕克斯顿（Robert Paxton）说。“如今，我们可以探索病原体战胜蜜蜂宿主所依赖的生理机制，以及蜜蜂如何反击这些病原体。”
这项发现的意义并不限于蜜蜂。核心基因属于保守通路的一部分——也就是说，它们在昆虫进化过程中一直得以保留，因此也为其他昆虫所共有。这意味着，这些基因有助于深入了解病原体与其他昆虫（如熊蜂）之间的相互作用，也有助于利用病原体控制蚜虫和某些蛾类等害虫。
“这项分析以前所未有的深度揭示了昆虫与其病原体相互作用背后的机制，”杜布莱说。“通过这项分析，我们整理出一份基因清单，它很可能成为未来功能研究、培育更具抗逆性的蜜蜂品系以及控制新发蜜蜂疾病的重要资源。”
这项研究得到了德国莱比锡的德国综合生物多样性研究中心（iDiv）的支持。
