Sesongvariasjon av soppflora i tarm hos den europeiske honningbien (Apis mellifera)

Abstract

Den europeiske honningbien (Apis mellifera) er den viktigste pollinatoren benyttet innen agrikultur, hvor de har en høy økonomisk verdi. Honningbien er benyttet som modellorganisme og den bakterielle tarmfloraen er godt undersøkt. Det er få studier utført som undersøker sopptarmflora hos honningbien. Derfor ønsket vi å undersøke honningbiens soppflora over en sesong i de forskjellige tarmdelene (honningmage, midtmage, ileum og rektum), sammen med mengde sopp tilstede. Det ble benyttet honningbier fra friske kuber lokalisert i Ås, Norge. Mengden sopp tilstede ble undersøkt med kvantitativ PCR (qPCR). Sammensetningen ble undersøkt med dyrkningsuavhengige og avhengige metoder med sekvensering av ITS1 regionen med bruk av Illumina MiSeq og hele ITS regionen med bruk av Sanger sekvensering. Mengden sopp tilstede observert med qPCR varierte over sesongen i alle tarmdelene utenom honningmagen. Det ble observert høyere mengder sopp i midtmagen i juli, mens det ble observert høyere mengder i rektum i mars og april. Fra dyrkningsuavhengig metode ble det observert variasjon i alfa og betadiversitet (sammen med sammensetningen av soppfloraen) over sesongen. Gjennomgående ble det observert størst andel av gjærsopp, utenom i juni og juli hvor det også ble observert høye mengder med hyfesopper. Det ble identifisert 63 forskjellige isolater med dyrkingsavhengig metode. Ingen av isolater fra dyrkning var delt igjennom hele sesongen, og det var delt noen få isolater mellom nærliggende måneder. Det var tydelig å se en variasjon på soppfloraen over sesongen i de forskjellige tarmdelene. Det tyder på at forandring av både miljø og diet er viktige faktorer som påvirker denne variasjonen.

The European honey bee (Apis mellifera) are prominent crop pollinators, where they have a large economic value. Honey bees are used as a model organism, and its bacterial gut microbiota is well studied. There are few studies that examines the gut mycobiota in honey bees. We wish to investigate the composition and the amount of the gut mycobiota within different gut compartments (crop, midgut, ileum and rectum) of the honey bee during their forager seasons. We sampled honey bee guts from healthy hives in Ås, Norway. Quantitative PCR (qPCR) was used to determine the amount of fungi present in each of the gut parts. The composition was examined with culture independent and dependent methods. With the use of sequencing of the ITS1 region using Illumina MiSeq and the entire ITS region using Sanger sequencing. The amount of fungi observed with qPCR varied over the season in all the gut compartments, except the crop. Higher amounts of fungi were observed in midgut in July, while higher amounts were observed in the rectum in March and April. From the culture independent method, it was observed variation in alpha and beta diversity (along with the composition of the fungi) over the season. The largest amounts of fungi observed was yeast, except in June and July, which had high amounts of molds as well. There were 63 different isolates identified with culture dependent method. None of the isolates from cultivation were shared throughout the whole season, and a few isolates were shared between adjacent months. A variation in the mycobiota over the season in the different gut compartments were clearly visible. The change of both environment and diet are important factors that affect this variation.