摘要: 【目的】头部是熊蜂感觉和取食中心,也是生理行为的指挥中心。microRNA(miRNA)参与重要生理行为的调控。本研究初步探索了产卵和未产卵兰州熊蜂Bombus lantschouensis蜂王头部差异表达miRNA及其靶基因,以期探明蜂王头部miRNA在产卵过程中作用。【方法】以本土优良蜂种兰州熊蜂B.lantschouensis为材料,利用Solexa高通量测序技术对产卵和未产卵蜂王头部miRNA进行测序,运用生物信息学软件对miRNA及其靶基因进行预测;并应用q PCR技术验证极显著差异表达的miRNA。【结果】共获得兰州熊蜂产卵和未产卵蜂王头部miRNA的clean data数,分别为14 228 864和21 431 031条reads;长度分析表明,在1924 nt序列中22 nt序列数量最多,分别占产卵和未产卵蜂王序列的45.8%和45.1%。miRNA预测结果显示,共获得297个miRNA,其中270个为已知miRNA,有92个存在于蜜蜂中,其余178个分别存在于蜜蜂以外的其他物种中;另外27个为新的miRNA。在蜜蜂92个已知的miRNA中,在产卵蜂王头部中表达的共有91个,特异表达的有2个;在未产卵蜂王头部中表达的共有90个,特异表达的有1个。27个新的miRNA中,在产卵蜂王头部中表达的共有22个,特异表达的有2个;未产卵蜂王头部中表达的共有25个,特异表达的有5个。miRNA差异表达分析表明,在产卵与未产卵蜂王头部,共有8个已知miRNA表达量达到差异极显著水平(P<0.01)。q PCR结果表明,这8个表达差异极显著的miRNA均存在于熊蜂体内。在8个差异极显著的miRNA中,取前3个miRNA进行靶基因预测,发现它们共同调控9个靶基因,这些基因主要参与GTP结合和转录调控。【结论】本研究首次利用高通量测序技术鉴定了熊蜂头部组织的miRNA,并发现蜂王产卵与否受到miRNA差异表达的调控。结果为今后深入开展熊蜂miRNA功能验证及产卵调控机制研究奠定了基础。

摘要: 【目的】为了比较西方蜜蜂Apis mellifera和兰州熊蜂Bombus lantschouensis在设施桃园内对不同时期桃花的访花偏好性、以及这种偏好性与花粉活力和采集花粉花蜜之间的关系。【方法】记录2种蜂在温室桃园内访问早期花、中期花和晚期花的比例,测定桃花不同时期的花粉活力以及2种蜂携带的花粉活力,观察2种蜂采集花蜜和采集花粉的成功率,统计2种蜂访花过程中桃花所处的枝条数及植株数。【结果】桃花不同时期的花粉活力差异显著,早期花花药未开裂,花粉未释放,中期花花粉活力(58.3%)显著高于晚期花花粉活力(34.2%)(P<0.01);西方蜜蜂更加偏好访问中期花,对中期花的访问率高达75.3%,显著高于兰州熊蜂对中期花的访问率(49.2%)(P<0.01);西方蜜蜂携带的花粉活力(92.1%)显著高于兰州熊蜂携带的花粉活力(72.9%),但是西方蜜蜂采集花粉和采集花蜜的成功率均低于兰州熊蜂(P<0.01);在访问一定数量的桃花过程中,兰州熊蜂在设施桃园内访问的枝条数和植株数较多,分布范围较广(P<0.01)。【结论】和兰州熊蜂相比,西方蜜蜂对活力花粉的辨别能力更强,更加偏好访问花粉活力较高的花朵,这种偏好性导致其采集花粉花蜜的成功率降低。

摘要: 熊蜂是众多野生植物及农作物的有效授粉昆虫,具有重要的经济和生态价值。熊蜂复杂的生长发育过程及社会性使其成为社会生物学研究的最佳模式生物之一。社会性昆虫的生殖劳动分工具有重要的进化意义,而级型分化是形成生殖劳动分工的基础。蜜蜂级型分化的研究已取得诸多重要成果,其机理也得到了较为深入的阐释,而熊蜂的社会性研究尚未形成系统,与蜜蜂研究相差甚远。近来的研究表明,饲喂频率或者饲喂总量的差异能够引起熊蜂级型分化的发生。保幼激素和蜕皮激素与熊蜂幼虫的发育紧密联系,在熊蜂级型分化的过程中发挥重要作用。一些参与蜜蜂级型分化的基因,在熊蜂级型间也存在差异表达。此外,群体间的相互作用以及蜂王和工蜂间的竞争也是促进熊蜂级型分化发生的重要因素。本文从营养、激素调控、群体发展及相互作用等方面综述熊蜂级型分化机制,并对未来的研究提出可能方向。

摘要: 【目的】为了探明中国境内明亮熊蜂复合种Bombus lucorum complex的物种组成及其分布特性。【方法】利用DNA条形码技术对来源于中国境内的明亮熊蜂复合种的223个标本进行了鉴定,并根据鉴定结果分析了各物种的分布特性。【结果】中国境内明亮熊蜂复合种包括地熊蜂B.terrestris、隐熊蜂B.cryptarum、明亮熊蜂B.lucorum和长翅熊蜂B.longipennis。4种熊蜂共获得160条DNA条形码序列,包含36个单倍型,其中B.longipennis单倍型最多,为14个;B.terrestris最少,为3个。B.terrestris和B.lucorum亲缘关系最远,其遗传距离为0.077;B.lucorum和B.longipennis亲缘关系最近,其遗传距离为0.034。系统进化分析(贝叶斯法和最大似然法)表明,4种熊蜂的分化先后顺序为B.terrestris,B.longipennis,B.lucorum和B.cryptarum。4种熊蜂的分布格局不同,平均分布海拔高度由高到低的顺序依次为B.longipennis,B.cryptarum,B.lucorum和B.terrestris。B.longipennis发现于高海拔的青藏高原东部及南部地区,而B.terrestris仅发现于低海拔的新疆西北部边界地带。【结论】本研究探明了中国境内明亮熊蜂复合种的分类地位及其分布特性,为深入研究该类群的资源保护和农业授粉利用奠定了基础。

摘要: 磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)是蜂毒主要成分,也是蜂毒的主要过敏原,在熊蜂个体和群体防御方面具有重要功能。为了探究熊蜂A2基因的生物学功能,本研究以小峰熊蜂Bombus hypocrita为材料进行了蜂毒PLA2基因的克隆、鉴定了与表达特性分析。结果表明:该基因全长为2 272 bp,GenBank登录号为KF214771,由4个外显子和3个内含子组成,编码区(CDS)长为543 bp,共编码180个氨基酸残基。氨基酸序列相似分析显示,成熟的小峰熊蜂PLA2(含有136个氨基酸)与其他蜂类PLA2的氨基酸序列相似性较高,均包含10个保守的半胱氨酸残基、1个保守的Ca(2+)结合位点和1个酶活性中心。基于PLA2氨基酸序列的系统进化树分析表明,熊蜂属Bombus与蜜蜂属Apis在不同分支上,属单系群,且蜜蜂属分化较早。荧光定量PCR结果表明,PLA2基因在小峰熊蜂各日龄均有表达,且随日龄增长,表达量呈先上升后下降的趋势,10日龄时出现峰值,其表达量显著高于其他日龄(P<0.05)。半定量PCR结果表明,PLA2基因在毒腺、卵巢、中肠中表达量较高,在足、触角、食道腺中表达量较低,在脂肪体、肌肉、神经、气管、复眼、脑中未表达。本研究探明了小峰熊蜂PLA2的基因结构及其表达特性,丰富了熊蜂PLA2的生物学基础,为进一步深入研究熊蜂PLA2生物学功能和作用机制以及开发蜂毒生物制剂等鉴定了基础。