التحليل الزمني لميكروبات نحل العسل يكشف أربعة فيروسات جديدة والانتشار الموسمية للفيروسات والنوزيما المعروفةTemporal Analysis of the Honey Bee Microbiome Reveals Four Novel Viruses and Seasonal Prevalence of Known Viruses, Nosema, and Crithidia
التحليل الزمني لميكروبات نحل العسل يكشف أربعة فيروسات جديدة والانتشار الموسمية للفيروسات والنوزيما المعروفة
مستخلص:
يؤدي نحل العسل (Apis mellifera) دورا حاسما في الإنتاج العالمي من الأغذية عن طريق دوره كملقحات للعديد من المحاصيل. في الآونة الأخيرة، يعاني نحل العسل في كل من الولايات المتحدة وكندا وأوروبا من زيادة غير مبررة في الخسائر السنوية بسبب الظاهرة المعروفة باسم ظاهرة إختفاء النحل (CCD). إن التحليل الوبائي لل CCD به ارتباك بسبب الندرة النسبية من الدراسات الميدانية للمسببات الممرضه النحل . لتحديد ما يشكل الحالة المرضية الفسيولوجية الغير طبيعية في طوائف نحل العسل ، فمن الأهمية بمكان أن يتم تشخيص طيف العوامل المعدية الخارجية في طوائف النحل السليمة مع مرور الوقت.قمنا بإجراء دراسة مستقبلية على نطاق واسع لعملية النحل المهاجرة باستخدام عينات عالية التردد مقترنة بطرق الكشف الجزيئي، بما في ذلك microarray, qPCR, and ultra-deep sequencing. وقمنا بتثبيت انتشار موسمي وافر من الفيروسات المعروفة، Nosema sp., Crithidia mellificae ، والبكتيريا. التحليل التسلسلي العميق جدا حدد أربعة RNA viruses جديدة، اثنان منها كانت أكثر العناصر وفرة لوحظ من نحل العسل ميكروبيوم (⁓1011 viruses per honey bee). نتائجنا تثبت حدوث اصابة فيروسية عرضية و أنماط ممرضات متميزة بين الأوقات الزمنية في الصيف والشتاء. ذروة العدوى من فيروس نحل العسل الشائعة والنوزيما
حدثت في الصيف، في حين أن مستويات trypanosomatid Crithidia mellificae و Lake Sinai virus 2وهو فيروس جديد بلغت ذروتها في يناير.
Temporal Analysis of the Honey Bee Microbiome Reveals
Four Novel Viruses and Seasonal Prevalence of Known
Viruses, Nose ., Michelle L. Flenniken ., Juan C. Engel , J. Graham Ruby , Donald Ganem , Raul
Andino , Joseph L. DeRisi
Temporal Analysis of the Honey Bee Microbiome Reveals Four Novel Viruses and Seasonal Prevalence of Known Viruses, Nosema, and Crithidia
Abstract
Honey bees (Apis mellifera) play a critical role in global food production as pollinators of numerous crops. Recently, honey
bee populations in the United States, Canada, and Europe have suffered an unexplained increase in annual losses due to a
phenomenon known as Colony Collapse Disorder (CCD). Epidemiological analysis of CCD is confounded by a relative dearth
of bee pathogen field studies. To identify what constitutes an abnormal pathophysiological condition in a honey bee
colony, it is critical to have characterized the spectrum of exogenous infectious agents in healthy hives over time. We
conducted a prospective study of a large scale migratory bee keeping operation using high-frequency sampling paired with
comprehensive molecular detection methods, including a custom microarray, qPCR, and ultra deep sequencing. We
established seasonal incidence and abundance of known viruses, Nosema sp., Crithidia mellificae, and bacteria. Ultra deep
sequence analysis further identified four novel RNA viruses, two of which were the most abundant observed components of
the honey bee microbiome (,1011 viruses per honey bee). Our results demonstrate episodic viral incidence and distinct
pathogen patterns between summer and winter time-points. Peak infection of common honey bee viruses and Nosema
occurred in the summer, whereas levels of the trypanosomatid Crithidia mellificae and Lake Sinai virus 2, a novel virus,
peaked in January.