摘要: 【目的】吡虫啉(imidaclorprid)是新烟碱类农药中使用最为广泛的农药种类,作用于蜜蜂脑部的烟碱型乙酰胆碱受体,此外,吡虫啉对蜜蜂生长发育有一定影响。本研究旨在明确吡虫啉大田使用剂量对蜜蜂学习、记忆行为的影响,为探明部分地区蜂群大面积死亡原因提供佐证,也可为该药田间安全使用提供参考。【方法】用油漆笔标记刚出房的1日龄意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂,置于蜂群中8 d后取出,在室内恒温恒湿箱(30±1℃,相对湿度为40%±10%,黑暗)中笼养9 d(每盒50头),处理组自由采集含0.01 ng/μL吡虫啉的30%(w/v)糖水,对照组自由采集含0.01 ng/μL丙酮的30%(w/v)糖水。使用自制的蜜蜂气味学习设备,在3次配对的柠檬气味刺激和糖水刺激训练基础上,对18日龄蜜蜂进行气味联想性学习和记忆实验。【结果】处理组和对照组蜜蜂在为期9 d的饲喂过程中的死亡率无显著差异(P>0.05)。在3次气味联想性学习实验中,与对照组相比,处理组蜜蜂在第2和第3次实验中学习能力显著降低(P<0.01),而在第1次实验中无差异[喙伸反应率(PER)%=0];24 h后,处理组蜜蜂的喙伸反应率与对照组无显著差异(P>0.05)。【结论】结果表明,0.01 ng/μL吡虫啉不会导致蜜蜂急性死亡;在此剂量吡虫啉作用下,蜜蜂的24 h长期记忆虽不受影响,但学习能力显著受到抑制,进而可能对蜜蜂的采集行为等产生不利影响。

摘要: 【目的】探讨移虫龄期对西方蜜蜂Apis mellifera蜂王卵巢发育的分子调控机制。【方法】运用相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)技术对不同龄期移虫培育的蜂王卵巢组织蛋白质进行定量分析,筛选差异表达蛋白。利用蛋白质免疫印迹法对结果进行验证。【结果】iTRAQ定量分析共鉴定到蜂王卵巢组织蛋白质二级图谱452 966个,最终获得3 642个蛋白。GO(Gene Ontology)富集结果表明,不同龄期移虫发育的蜂王卵巢组织差异表达蛋白主要富集在细胞代谢、分裂以及蛋白质合成。Pathway富集分析表明,1龄幼虫期移虫和2龄幼虫期移虫发育的蜂王卵巢组织差异表达蛋白主要富集在碳水化合物代谢、脂代谢和外源降解类群;1龄幼虫期移虫和3龄幼虫期移虫发育蜂王卵巢组织差异蛋白主要富集在有机体发育通路、核糖体通路和溶酶体代谢。与此同时,两个差异表达蛋白即储存蛋白Hexamerin110和Hexamerin70b的蛋白免疫印迹检测结果表明,随着移虫龄期的增加,Hexamerin110和Hexamerin70b的表达量均呈现降低的趋势。【结论】对不同龄期移虫的蜂王之间差异表达蛋白进行鉴定,为进一步研究蜂王生殖发育及级型分化的调控机制提供理论依据。

摘要: 【目的】本研究旨在探讨亚致死浓度水平的多菌灵农药对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫生长发育和解毒酶系活性的影响。【方法】以饲喂添加不同浓度(0.25和0.75 mg/g a.i.,校准死亡率<5%)多菌灵的饲料作为处理组,以基础饲料作为对照。实验室内人工饲养意大利蜜蜂1日龄幼虫直至羽化出房,记录和测定幼虫生长发育指标(蛹重、化蛹率和羽化率),并测定1日龄蛹的保幼激素和蜕皮激素滴度、总蛋白浓度以及总超氧化物歧化酶和主要解毒酶系活性。【结果】对照组与各处理组之间的意大利蜜蜂蛹体重、化蛹率、羽化率无显著差异(P>0.05);0.75 mg/g a.i.多菌灵处理组中总蛋白浓度显著降低(P<0.05);0.25和0.75 mg/g a.i.多菌灵处理组中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著增加(P<0.05),分别是对照组的135%和128%;0.25和0.75 mg/g a.i.多菌灵处理组中保幼激素(JH)滴度显著高于对照组(P<0.05),分别为对照组的1.57和1.75倍;其拮抗激素蜕皮激素(Ecd)滴度则低于对照组,分别只有对照组的62%和65%,差异极显著(P<0.01)。处理组幼虫化蛹时间延长;对解毒酶系酶活性测定发现,细胞色素P450(CYP450)和羧酸酯酶(Car E)活性出现相同的变化趋势,具体表现为在0.25 mg/g a.i.多菌灵处理组中被激活升高(P<0.05),在0.75 mg/g a.i.多菌灵处理组中激活效应消失,酶活性下降,但并未出现抑制现象(P>0.05)。谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性在对照组和处理组间略有不同,但无显著差异(P>0.05)。【结论】选取的亚致死剂量多菌灵农药不会导致蜜蜂急性死亡,但会对幼虫生长发育具有抑制作用,对解毒酶系也产生不同程度的影响,这可能对蜜蜂的健康发育和日后蜂群的稳定具有潜在的危害。

摘要: 【目的】鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana气味受体基因并分析其结构特征,明确其在外界蜜粉源充足和缺乏时期不同发育阶段各组织中的表达差异,以期为该基因的功能研究提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术从中华蜜蜂采集蜂触角中扩增获得气味受体基因的cDNA序列;利用生物信息学软件预测分析其编码蛋白的结构特性;采用MEGA6.0邻接法(neighbor-joining)构建系统进化树;利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在不同蜜粉源条件下在中华蜜蜂不同日龄(1,5,10,15,20,25和30日龄)工蜂的不同组织(触角、头(去除触角)、胸(去除翅)、腹、足和翅)中的表达差异。【结果】从中华蜜蜂采集蜂触角中克隆获得了中华蜜蜂气味受体基因Acer OR113的cDNA序列(Gen Bank登录号:KT252877.1)。该基因的开放阅读框(ORF)长1 035 bp,编码344个氨基酸,成熟蛋白分子量为40.13 kD,理论等电点(pI)7.05,无信号肽,含有6个跨膜结构且N端位于胞内,在第59-343位氨基酸之间存在一个昆虫气味受体家族7tm-6 superfamily保守结构域。Acer OR113与西方蜜蜂Apis mellifera的Amel OR113亲缘关系最近,氨基酸序列一致性高达94%。实时荧光定量PCR结果显示,无论外界环境中蜜粉源是否充足,Acer OR113在不同日龄工蜂触角中的表达量均极显著高于其他组织(P<0.01),腹部中的表达量最低;外界蜜粉源充足时各日龄工蜂触角中Acer OR113的表达量均极显著低于蜜粉源缺乏时相应日龄工蜂触角中的表达量(P<0.01)。【结论】Acer OR113具有昆虫气味受体的典型特征,其基因特异性高表达于中华蜜蜂成虫触角中,且表达量在外界蜜粉源缺乏时期高于在蜜粉源充足时期,推测其主要与识别外界蜜粉源的花香气味有关。

摘要: 【目的】本研究旨在通过趋势分析对胁迫意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)幼虫肠道的球囊菌Ascosphaera apis的差异表达基因(DEGs)进行转录组分析。【方法】将纯化的球囊菌孢子配制为1×107孢子/m L的饲料饲喂意蜂3日龄幼虫,利用Illumina Hi Seq 2500平台对球囊菌胁迫的意蜂幼虫肠道c DNA进行测序,将过滤得到的有效读段(clean reads)映射(mapping)到核糖体数据库及意蜂参考基因组,最后将未映射上的reads映射到本课题组组装并注释的球囊菌参考转录组。利用STEM软件对DEGs进行趋势分析。利用WEGO软件对显著表达模式中的DEGs进行GO富集分析。利用Blastall对显著表达模式中的DEGs进行KEGG代谢通路富集分析。最后,通过对随机选取的6个DEGs进行RT-q PCR分析,对RNA-seq数据进行验证。【结果】球囊菌胁迫意蜂幼虫肠道样品的Illumina测序共得到球囊菌的25 454 076条原始读段(raw reads),经过滤得到24 909 820条clean reads,Q30均在93.46%以上。趋势分析结果显示,19 893个DEGs聚类为8个表达模式,其中有12 151个DEGs聚类为3个表现为显著上调趋势的表达模式。GO富集分析结果显示,表现上调趋势的DEGs富集在40个GO term,富集基因数最多的为细胞进程(cellular process)(2 601 unigenes),其次为代谢进程(metabolic process)(2 553 unigenes)和细胞(cell)(2 522unigenes)。KEGG代谢通路富集分析结果显示,上调趋势中的DEGs富集在119个代谢通路上,其中富集基因数最多的是核糖体(ribosome)(213 unigenes),其次为氨基酸生物合成(biosynthesis of amino acids)(154 unigenes)和内质网蛋白加工(protein processing in endoplasmic reticulum)(130unigenes)。共有48个DEGs富集在MAPK信号通路上,聚类分析结果显示,这些DEGs随着胁迫时间的延长表达水平逐渐增强。RT-q PCR结果显示,6个DEGs的表达水平变化趋势与RNA-seq数据一致,证明了本研究中的转录组数据真实可靠。【结论】本研究为在分子水平揭示球囊菌的致病机理提供了重要信息,也为阐释球囊菌胁迫意蜂幼虫过程中的病原-宿主互作机制奠定了基础。