摘要: [目的]基于抗白垩病相关单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点C2587245T在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica雄蜂幼虫中白垩病抗性检验,验证该位点遗传稳定性和抗病性,为分子标记辅助育种在育种生产中直接应用提供技术支持。[方法]通过白垩病虫尸,在实验室条件下制备白垩真菌孢子悬液,通过形态学和分子生物学方法鉴定蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis。使用无伤害提取意大利蜜蜂蜂蜂王DNA筛选出SNP位点C2587245T为C/C和T/T基因型的蜂王,并培育C/C和T/T基因型处女王,用二氧化碳刺激其产出雄蜂卵,选择2日龄意大利蜜雄蜂幼虫进行实验室培养,3日龄龄雄蜂幼虫接种5×104个孢子/μL的蜜蜂球囊菌悬液10 d,观测接种蜜蜂球囊菌后的C基因型和T基因型雄蜂幼虫的生长情况和存活率。[结果]通过无伤害提取DNA的方法可以在不影响意大利蜜蜂雄蜂幼虫正常生活的条件下提取出高质量的DNA;用本研究的饲养方法可以保证意大利蜜蜂雄蜂幼虫在实验室条件的正常生长发育。C基因型和T基因型意大利蜜蜂雄蜂3日龄幼虫接种蜜蜂球囊菌后在发病时间和发病症状等方面都有极其显著差异,C基因型雄蜂幼虫在表现疾病典型症状的时间上比T基因型雄蜂幼虫晚大约2 d;在接种蜜蜂球囊菌后6 d时两种基因型雄蜂幼虫表现出的症状差异最为明显。[结论]雄蜂由于其纯合单倍体的生物学特性,更方便验证SNP位点C2587245T纯合的抗病作用。SNP位点C2587245T为C基因型雄蜂幼虫具有良好的抗白垩病能力,并且SNP位点C2587245T具有稳定的遗传性,这些研究结果可为在蜜蜂抗病育种领域提供一种可靠的分子辅助标记,为后续雄蜂转录组测序、寻找雄蜂和工蜂在免疫相关基因表达方面的差异,尝试找到SNP位点C2587245T对白垩病所特有的抗病机制提供基础。

摘要: [目的]熊蜂是自然环境中一类重要的传粉昆虫,其体表通常覆盖着颜色鲜亮的体毛,从而形成明显的体色模式。本研究旨在探明云南短头熊蜂Bombus breviceps体色模式多态性的地理分布格局,为熊蜂遗传进化及环境适应性研究提供基础数据。[方法]通过检视2017-2021年在云南和贵州共127个采样点采集的957头短头熊蜂标本[包括雌成蜂898头(蜂王103头、工蜂795头)以及雄成蜂59头],绘制雌、雄成蜂体色模式图,分析体色模式的类型及优势度。基于不同体节的体色组成对体色模式进行系统聚类,基于经纬度0.5°×0.5°单元格内体色类群组成分析云南短头熊蜂体色模式的地理分布格局。[结果]短头熊蜂胸部背板体毛的颜色在黑色、灰黄色和橙黄色间过渡变化,腹部背板体毛颜色有黑色、灰黄色、黄色和深棕色,腹部第1背板均为黄色,黄色体毛由第1背板向后逐节延伸最多至第3背板的整节,第2,3背板的体毛为黄色、黑色或灰黄色,而深棕色体毛由腹部第6背板向前逐节延伸最多至第3背板的下半节;雌成蜂有81种体色模式,其中工蜂有80种,蜂王有13种,其中12种与工蜂相同,雄成蜂有37种体色模式,其中28种与雌成蜂相似。雌成蜂的81种体色模式中,优势模式有2种,丰盛模式有5种,常见模式有9种,稀少模式有64种。雌成蜂体色模式可聚为3个体色类群,即:A类群(黑胸棕尾),B-1类群(橙胸黑尾)和B-2类群(橙胸棕尾)。云南短头熊蜂体色模式的地理分布可划分为云南高原西部(Ⅰ)和云南高原东部(Ⅱ)2个大区。Ⅰ区进一步可分为滇中亚热带高原区(Ⅰ1)和滇西南热带低山宽谷区(Ⅰ2);Ⅱ区进一步可分为滇东南亚热带岩溶山地河谷区(Ⅱ1)和滇东北亚热带中山河谷区(Ⅱ2)。A体色类群仅分布于Ⅰ1区,Ⅰ2区仅有B-2类群分布,而B-1类群仅分布于Ⅱ区,且同域分布有B-2类群。体色模式多态性高低与分布地经纬度无明显相关性,云南高原中部24.00。-24.50°N,102.50°-103.00°E方格内的体色模式多态性最高,达18种;A体色类群分布地平均海拔[(1 951±311) m],极显著高于B-1[(1 568±352) m]和B-2[(1 556±534) m]类群。[结论]云南短头熊蜂体色模式多态性丰富,可划分为3个主要的体色类群,其地理分布与气候区划、地型地貌和土地利用类型相关,地理区划特征明显,同区域内体色模式多态性向优势模式趋同。本研究结果对深入挖掘中国本土熊蜂资源和物种多样性保护具有重要意义,为不同生境利用与发展熊蜂提供技术支撑。

摘要: 蜂王与工蜂具有相同遗传背景，都是由受精卵发育而成，但由于发育过程中营养和空间差异导致蜂王与工蜂在形态、生理和行为上出现显著差异，特别是蜂王寿命比工蜂寿命高数十倍，表现出很强的衰老与寿命可塑性。胰岛素信号通路(insulin signal pathway, IIS)可调节工蜂行为，进而影响工蜂寿命；蜂王长寿与氧化应激增加和应激防御增强有关；卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)与保幼激素(juvenile hormone, JH)之间存在相互作用，高卵黄原蛋白和低保幼激素水平与长寿有关；端粒酶活性和端粒长度受蜜蜂发育及级型影响，蜂王端粒长度、端粒酶活性都明显高于工蜂的，越冬工蜂比夏季工蜂寿命更长，端粒酶活性更高；线粒体损伤是衰老的标志，而老年蜂王线粒体功能维持在旺盛状态；衰老与DNA甲基化密切相关，DNA甲基化和组蛋白修饰在社会性昆虫可塑性调控中发挥重要作用。随着人口老龄化加剧和衰老相关疾病高发，“健康老龄化”引发了社会各界对生命科学和社会科学中一系列重要问题的密切关注。有关蜜蜂衰老与寿命调控的研究结果将对衰老生物学有重要参考价值。

摘要: 【目的】明确紫外线辐照被寄生的寄主蛹对寄生蜂果蝇锤角细蜂Trichopria drosophilae生长发育的影响，以期为改进大量繁殖果蝇锤角细蜂的技术提供参考。【方法】在暗箱中，分别使用UVA, UVB和UVC 3种紫外灯辐照处理被寄生的黑腹果蝇Drosophila melanogaster蛹，辐照时长分别为3, 6和9 h,观测辐照后果蝇锤角细蜂的死蛹率、卵-成蜂历期、成蜂羽化率和性比(雌雄性比)及寿命等指标。【结果】与对照相比，UVA辐照对果蝇锤角细蜂的成蜂羽化率、死蛹率和雌雄性比均无显著影响；UVB辐照3, 6和9 h以及UVC辐照3和9 h时，果蝇锤角细蜂的成蜂羽化率显著降低，死蛹率显著升高；UVB辐照3, 6和9 h时，寄生蜂雌雄性比均大于2.00。UVA辐照3和6 h以及UVC辐照3, 6和9 h时，果蝇锤角细蜂卵-雌成蜂历期显著低于对照。UVC辐照3, 6和9 h时，果蝇锤角细蜂卵-雄成蜂历期显著低于对照。随UVA辐照时间的增加雌成蜂寿命增加，但UVA辐照组雌成蜂寿命与对照组均无显著差异，UVB辐照6 h时雌成蜂寿命显著高于对照；经过紫外线辐照处理后雄成蜂寿命均高于对照，UVA辐照3 h、UVB辐照6 h和UVC辐照9 h时雄成蜂寿命与对照差异显著。【结论】紫外线辐照被寄生的黑腹果蝇蛹可以显著影响果蝇锤角细蜂的卵-成蜂历期和成蜂寿命。本研究结果为改进果蝇害虫生物防治天敌资源的大量扩繁技术提供参考。

摘要: 【目的】利用代谢组学分析患枣花病意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂中肠内代谢物变化，挖掘出与蜜蜂枣花病相关的重要代谢通路，旨在揭示蜜蜂枣花病发病机制，为枣花病靶向药物的研发提供理论依据。【方法】分别利用液相色谱-质谱联用(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)和气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)技术对患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂进行中肠非靶向代谢组检测；通过主成分分析(principal component analysis, PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA),以变量投影重要性(variable projection importance, VIP)>1.0,差异倍数(fold change, FC)>2.0和P<0.05为标准筛选差异代谢物，并对其进行KEGG注释和通路富集；利用生化方法测定意大利蜜蜂工蜂中肠中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)的活性，并通过qRT-PCR测定抗氧化基因Sod1,Sod2和CAT及免疫基因Defensin,Hymenoptaecin,Apidaecin和Abaecin在中肠内的表达量。【结果】基于LC-MS代谢组检测，正离子和负离子模式下分别获得患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂间差异代谢物49和43种，其中分别有33和30种能够在HMDB和KEGG数据库中鉴定到。基于GC-MS代谢组检测，患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂间筛选到22种挥发性差异代谢物，其中11种能够在HMDB和KEGG数据库中鉴定到。与健康意大利蜜蜂工蜂相比，患枣花病意大利蜜蜂工蜂中肠内经鉴定的73种差异代谢物中，28种含量上升，45种含量下降；其中，京尼平苷酸、吲哚-3-乙酸、喹啉和棉子糖在患枣花病意大利蜜蜂工蜂中肠内大量积累，而乌索酸、L-苏糖酸、葡萄糖酸、D-半乳糖酸、苏糖酸和芦丁的含量下降最为明显。KEGG代谢通路富集分析结果表明，患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂间差异代谢物显著富集在抗坏血酸和醛酸代谢、半乳糖代谢及丁酸甲酯代谢这3条碳水化合物代谢通路。酶活性测定及qRT-PCR结果显示，与健康意大利蜜蜂工蜂相比，患枣花病意大利蜜蜂工蜂中肠中SOD和CAT酶活显著降低，Sod1,Sod2,CAT,Defensin,Hymenoptaecin和Apidaecin的表达量均呈下调趋势。【结论】利用LC-MS和GC-MS非靶向代谢组学均能够有效地分析枣花病影响下蜜蜂中肠内代谢物的变化差异。研究结果表明，意大利蜜蜂采集枣花后其中肠内碳水化合物代谢发生异常，引起肠道抗氧化和免疫能力显著下降，推测肠道功能障碍是导致蜜蜂死亡的主要原因。该研究为蜜蜂枣花病的发病机理提供了新见解。