Honungsbiforskares tidigare försök att inventera svampmångfalden i honungsbikolonier visade att Aspergillus flavus ofta finns i bikupor. I en ny studie har forskare upptäckt att denna svamp är unikt anpassad för att överleva i bisamhällen.

Studien "En Aspergillus flavus-stam från bibröd från det västerländska honungsbiet (Apis mellifera) visar anpassningar till särdragen i bikupans miljö" publicerades i Ecology and Evolution .

Det västerländska honungsbiet, Apis mellifera, lagrar stora mängder mat i form av bibröd, som används som en huvudsaklig födokälla för kupan. Det rikliga näringsvärdet hos denna matkälla gör den också till ett tilltalande mål för mikroorganismer. Bibröd är dock surt med lite fukt och är sköljt med den antimikrobiella kemikalien propolis.

Trots den ogästvänliga naturen hos bibröd, består mikrobiomet i bikupor av flera bakterie- och svamparter som är viktiga för matlagning, lagring och matsmältning av honungsbi.

"Det mesta av forskningen om bibröd har fokuserats på bakterier och det antogs att svampar inte spelade någon stor roll eftersom bakterierna gjorde det för ogästvänligt för dem", säger Daniel Bush, doktorand i Berenbaum (IGOH/ GEGC/GNDP) lab.

"Efter att ha pratat med mykologer misstänkte jag att det inte var fallet och jag gav mig i kast med att visa att svampar kunde leva framgångsrikt i bibröd."

I studien använde forskarna tre stammar av A. flavus:en som inte finns i bikupor, en stam som isolerades från bikupor i centrala Illinois och en patogen stam från en honungsbikoloni som hade en stenblodsinfektion.

De testade först om stammarna visade några skillnader i deras svar på pH och temperatur. Det senare tittades på eftersom bikupor kännetecknas av högre temperaturer året runt jämfört med de yttre miljöerna, vilket är en utmaning för många mikrober.

Även om stammarna alla kunde växa över olika temperaturområden, hade de synliga tillväxtskillnader under olika pH-förhållanden. Stammen som isolerades från bikuporna klarade lågt pH, medan de andra två inte kunde.

Stammarna testades också under olika matrikpotential, vilket mäter hur mycket fukt som är tillgängligt och respons på propolis.

"Vi såg att stammen från bikupan var kapabel att hantera extrema nivåer av miljötryck från kolonispecifika källor", sa Bush. "Det var intressant att det kunde hantera propolis, som tros ha svampdödande egenskaper."

För att bättre förstå hur de bikupa-associerade svamparterna kunde anpassa sig, sekvenserade forskarna också A. flavus-stammen och fann att den hade flera genetiska mutationer som gjorde att den kunde tolerera de svåra förhållandena i bibrödsmiljön.

"Vi tror att det här är tecken på att det finns en nivå av anpassning för svampen som hjälper den att leva tillsammans med bina", sa Bush. "Vi misstänker att det finns en viss ömsesidig nytta för båda organismerna, men vi har inte hittat tillräckligt med bevis än."

Forskarna hoppas nu kunna studera hur svampen presterar på olika sammansättningar av bibröd under deras livscykel. De hoppas att deras arbete kommer att belysa hur fungicider som rutinmässigt används för att skydda bikuporna kommer att påverka dessa mikrober.

Mer information: Daniel S. Bush et al, En Aspergillus flavus-stam från bibröd från det västerländska honungsbiet (Apis mellifera) visar anpassningar till särdragen hos bikupans miljö, ekologi och evolution (2024). DOI:10.1002/ece3.10918

Journalinformation: Ekologi och evolution

Tillhandahålls av University of Illinois i Urbana-Champaign