星天牛不同为害状态下山核桃挥发物成分的GC-EAD和行为反应

【目的】为了挖掘对星天牛Anoplophora chinensis有行为反应的山核桃Juglans mandshurica挥发物。【方法】采用动态顶空套袋吸附法收集不同为害状态[健康(CK)、天牛取食、产卵和钻蛀后]山核桃释放的挥发物,并运用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、气相色谱-触角电位测量系统(GC-EAD)及"Y"型嗅觉仪技术分析鉴定出对星天牛产生电生理及行为反应的挥发物。【结果】GC-EAD反应结果表明:星天牛成虫对不同为害状态下山核桃释放的挥发物中的蒎烯、罗勒烯、对二乙苯、萜品烯、壬醛、α-萜品醇、五甲基苯、丙烯酸-2-乙基己酯、2,6-二甲基萘以及正十六烷10种挥发物产生显著的触角电位反应,对其他挥发物无反应,其中蒎烯和罗勒烯的反应较强。嗅觉反应结果表明:蒎烯仅对星天牛雄虫产生显著的引诱作用(P≤0.05),罗勒烯对星天牛雌雄虫产生极显著的引诱作用(P≤0.01);丙烯酸-2-乙基己酯对星天牛雌虫产生显著的驱避作用(P≤0.05),对二乙苯仅对星天牛雄虫产生显极著的驱避作用(P≤0.01),壬醛对星天牛雄虫产生显著的驱避作用(P≤0.05)。【结论】本研究结果表明,罗勒烯对星天牛雌成虫产生较强的引诱作用,而丙烯酸-2-乙基己酯对其雌成虫产生较好的驱避作用;蒎烯和罗勒烯对星天牛雄成虫产生较强的引诱作用,而对二乙苯和壬醛则对其雄成虫产生较好的驱避作用。     

中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP14的表达及配体结合特性分析

【目的】气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)在昆虫寄主定位、产卵地选择等行为中发挥着重要作用,明确中华蜜蜂Apis cerana cerana AcerOBP14与配体的结合特性有助于阐明中华蜜蜂嗅觉识别的分子机制。【方法】通过qRT-PCR测定OBP14在20日龄中华蜜蜂成年工蜂、20日龄中华蜜蜂成年雄蜂、中华蜜蜂采粉蜂和意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica采粉蜂触角中的表达量。构建原核表达载体pET28a/AcerOBP14,表达并分离纯化重组蛋白AcerOBP14。利用荧光竞争结合实验检测AcerOBP14与37 种气味配体化合物的结合特性。【结果】qRT-PCR分析发现, OBP14在中华蜜蜂采粉蜂触角中的表达量极显著高于20日龄中华蜜蜂成年工蜂和雄蜂以及意大利蜜蜂采粉蜂中的。荧光竞争结合实验表明,AcerOBP14与蜂王信息素、告警信息素、那氏信息素及多种植物挥发物都具有结合能力,其中与β 罗勒烯的结合能力最强,解离常数 Ki=0.297 μmol/L。【结论】AcerOBP14的配体结合谱较宽,暗示其可能参与了中华蜜蜂的多种生理行为反应,且在中华蜜蜂的采粉行为中发挥着重要作用。     

西方蜜蜂对东方蜜蜂采集行为及食物资源利用的影响

【目的】在云南省腾冲市界头镇油菜花期,比较西方蜜蜂Apis mellifera L.不同放蜂密度下东方蜜蜂Apis cerana F.采集行为和对食物资源利用的变化,以期从食物资源竞争的角度为合理保护我国本土蜂种和维持植物群落结构及其稳定性提供科学依据。【方法】以界头镇为研究区域,在油菜花期根据西方蜜蜂的蜂场分布、蜂群数量及放蜂密度,确定了三个样点两种生境,观察西方蜜蜂不同放蜂密度下对东方蜜蜂的采集行为、访花频率、单花采集停留时间及粉源植物利用的影响。【结果】在农田生境中,西方蜜蜂放蜂密度最大的沙坝地试验点东方蜜蜂的访花频率最高(14.93朵/min),单花采集停留时间最短(1.96 s/朵),采集油菜花粉的数量比例最低(37%),采集花粉的种类最多(11种植物),与放蜂密度最小的新庄试验点相比,上述指标差异均显著。在山林生境中,西方蜜蜂放蜂密度最小的新庄试验点,东方蜜蜂的访花频率最低(8.48朵/min),单花采集停留时间最长(4.55 s/朵),采集油菜花粉的数量比例最高(33%),采集花粉的种类最少(8种植物),与放蜂密度最大的沙坝地试验点相比,上述指标差异均显著。【结论】在两种生境下,西方蜜蜂放蜂密度对东方蜜蜂采集行为和粉源植物利用均有显著影响,西方蜜蜂放蜂密度越大,东方蜜蜂对大宗蜜源植物(油菜)花粉的采集量越少,其采集区域由农田向山林转移的趋势越明显。     

蜂王上颚腺信息素对中华蜜蜂、意大利蜜蜂雄蜂选择行为的影响

【目的】分析蜂王上颚腺信息素(Queen mandibular pheromone,QMP)对中华蜜蜂Apis cerana cerana(简称中蜂)雄蜂与意大利蜜蜂Apismelliferaligustica(简称意蜂)雄蜂行为反应的变化,探索两蜂种雄蜂之间婚飞的干扰机理。【方法】本试验通过室内Y型嗅觉仪检测QMP及其主要成分反式-9-氧代-2-癸烯酸[(E)-9-oxodec-2-enoicacid,9-ODA]对飞行、爬行状态下中蜂雄蜂与意蜂雄蜂选择行为的差异进行研究。【结果】飞行或爬行状态下的中蜂雄蜂和意蜂雄蜂,均对3.5、7.0和14.0μg/μL的9-ODA没有显著趋向性反应(P 0.05);飞行中蜂雄蜂、飞行与爬行意蜂雄蜂均对0.04、0.2、1.0及7.0μg/μL的QMP具有显著趋避反应(P 0.05),而QMP对爬行中蜂雄蜂无显著影响(P 0.05);在中蜂雄蜂和意蜂雄蜂共存时的试验中发现:飞行、爬行意蜂雄蜂均对7.0μg/μL QMP存在显著趋避反应(P 0.05),而7.0μg/μL QMP对飞行或爬行中蜂雄蜂均无显著影响(P 0.05)。【结论】在室内环境下,QMP对中蜂、意蜂雄蜂有驱避作用。     

两种对云斑天牛有林间诱捕效果的植物源物质

【目的】为了探明对云斑天牛Batocera horsfieldi(Hope)有效的引诱物质。【方法】研究了云斑天牛对白蜡树、山核桃、黄山栾树和野蔷薇4种寄主植物的室内取食偏好性,采用动态顶空吸附法结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析了植物挥发物成分,然后利用触角电位-气相色谱联用技术(GC-EAD)测定植物挥发物对云斑天牛触角的反应,最后对相关化合物进行了野外诱捕试验。【结果】结果表明:云斑天牛最喜欢取食的寄主植物是白蜡树,其次是黄山栾树和山核桃,野蔷薇没有取食;寄主植物挥发物成分中,萜烯类和烷烃类等物质占主要成分,不同寄主植物的挥发物中多种成分存在显著性差异;壬醛引起了云斑天牛显著的GC-EAD反应;最后,林间诱捕试验结果显示,顺-3-己烯醇和壬醛分别在林间诱捕到了一定量的云斑天牛,并且都是雄虫,同时顺-3-己烯醇还诱捕到了星天牛Anoplophora chinensis(Forster)。【结论】试验结果说明,顺-3-己烯醇和壬醛是两种对云斑天牛具有林间引诱效果的植物源物质,同时,顺-3-己烯醇是云斑天牛和星天牛共享的植物源引诱物质。     

小菜蛾成虫对健康和机械损伤薄荷的嗅觉反应

【目的】比较健康和机械损伤的薄荷Mentha spicata对小菜蛾Plutella xylostella成虫嗅觉反应的影响,为筛选小菜蛾植物源驱避剂提供科学依据。【方法】利用触角电位(EAG)仪和Y型嗅觉仪分别测定小菜蛾雌、雄成虫对健康和机械损伤薄荷的触角电位和嗅觉行为反应,通过田间试验测定雌蛾产卵选择的忌避反应。【结果】健康薄荷和机械损伤薄荷均能引起小菜蛾雌、雄成虫触角电位反应,但损伤薄荷引起的触角电位反应值显著高于健康薄荷(P0.05);室内行为选择试验结果显示,损伤薄荷对小菜蛾雄性成虫有显著驱避作用(P0.05),驱避指数为53.33%,对雌性成虫有极显著驱避作用(P0.01),驱避指数达到80%;田间产卵选择试验发现,损伤薄荷对小菜蛾雌成虫产卵有极显著驱避作用(P0.01),产卵忌避指数达到71.32%。但是健康薄荷对小菜蛾雌、雄成虫的行为选择和雌性成虫的产卵选择均无显著驱避作用(P0.05)。【结论】机械损伤薄荷对小菜蛾成虫有较强的驱避效果,可以对其进行驱避活性挥发物质的筛选或作为驱避源来防治小菜蛾的危害。     

亚洲玉米螟对玉米果穗挥发物的定向行为反应

为了明确玉米果穗挥发物对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)定向行为的影响,本研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、气相色谱-触角电位(GC-EAD)技术以及行为实验测定了亚洲玉米螟对玉米果穗挥发物的电生理及行为反应。结果表明:玉米果穗气味对其未交配雄蛾、雌蛾均具有引诱作用;从中分离出35种化合物,其中(+)-环苜蓿烯含量最高,达到(2391.60±161.34)ng;6种化合物能引起亚洲玉米螟未交配成虫的GC-EAD反应,其中顺-3-己烯-1-醇、(+)-环苜蓿烯、β-石竹烯对未交配雄蛾、雌蛾定向行为具有引诱作用。     

不同危害状态下寄主山核桃挥发物成分的比较及桑天牛对其组分的GC-EAD和行为反应

【目的】挖掘能影响桑天牛Apriona germari行为反应的山核桃Juglans mandshurica挥发物,为筛选桑天牛的植物源引诱剂或驱避剂提供理论依据。【方法】采用动态顶空套袋法收集不同危害状态[健康(CK)以及桑天牛取食、产卵和钻蛀危害]下山核桃释放的挥发物,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、气相色谱-触角电位测量系统(GC-EAD)及Y型嗅觉仪分析鉴定出桑天牛成虫对其产生电生理及行为反应的挥发物。【结果】不同危害状态下山核桃释放的挥发物皆以萜烯类和芳香族化合物居多,且有多种成分相对含量存在显著性差异,其中每种危害状态下山核桃释放的挥发物都有一种或几种特有的成分。桑天牛成虫仅对不同危害状态下山核桃释放的蒎烯、乙酸叶醇酯、壬醛、α-萜品醇、丙烯酸-2-乙基己酯及正十六烷6种挥发物产生显著的电生理反应,对其他挥发物无反应,其中雌成虫对壬醛的电生理反应最强,而雄成虫对乙酸叶醇酯的电生理反应最强。嗅觉反应结果显示,丙烯酸-2-乙基己酯仅对桑天牛雌成虫有显著的引诱作用(P0.05),而乙酸叶醇酯则仅对雄成虫有极显著的引诱作用(P0.01);壬醛对桑天牛雌雄成虫均有显著的引诱作用(P0.05),而α-萜品醇则对其有显著的驱避作用(P0.05)。【结论】本研究结果表明,乙酸叶醇酯、壬醛和丙烯酸-2-乙基己酯对桑天牛成虫有较强的引诱作用,而α-萜品醇则对其有较好的驱避作用。     

甘薯蚁象对不同甘薯品种植物挥发物的EAG和嗅觉反应

【目的】为筛选对甘薯蚁象Cylas formicarius(Fabricius)有引诱作用的植物挥发性物质。【方法】采用顶空气体采样法收集5个甘薯品种的植物挥发物,通过气相-质谱联用系统(GC-MS)进行物质鉴定及定量分析,测定甘薯蚁象成虫对候选挥发物的触角电位(EAG)反应和嗅觉趋向选择行为。利用Y型嗅觉仪测定甘薯蚁象成虫对5个甘薯品种茎叶的嗅觉反应。【结果】5种甘薯品种的植物挥发物种类和含量有所差异。7种候选挥发物(罗勒烯、柠檬烯、壬醛、β-石竹烯、葎草烯、法尼烯和乙酸-顺-3-己烯酯)均引起甘薯蚁象雌、雄成虫的EAG反应。其中,雌虫对柠檬烯、壬醛和β-石竹烯的反应相对值较大;而引起雄虫反应相对值较大的挥发物为罗勒烯、柠檬烯、葎草烯。在趋向行为反应中,柠檬烯和壬醛对甘薯蚁象雄虫的吸引作用高于对照,而雌虫对葎草烯、柠檬烯有极显著的趋向选择。甘薯蚁象成虫对5种茎叶的反应率为40.90%~65.21%,且5个甘薯品种的茎叶挥发物均没有显著的引诱作用(P0.05)。【结论】甘薯蚁象雌、雄成虫对甘薯植物挥发物具有不同的EAG及趋向行为反应,气味化合物柠檬烯与甘薯蚁象偏爱选择密切相关。     

中华蜜蜂气味结合蛋白基因OBP4的分子特性及时空表达

气味结合蛋白OBPs在蜜蜂识别气味分子和生理反应的过程中起到了十分重要的作用。本研究通过利用生物信息学软件预测分析中华蜜蜂Apis cerana cerana气味结合蛋白基因OBP4（AcerOBP4）编码的蛋白理化特性和结构特征;采用MEGA 5.2软件中的邻位相连法（Neighbor-joining,NJ）构建AcerOBP4及其它昆虫OBPs的系统发育树;通过qRT-PCR技术分析AcerOBP4在中华蜜蜂的哺育蜂、采集蜂和1日龄工蜂各组织的表达情况。结果表明,中华蜜蜂和意大利蜜蜂Apis mellifera OBP4（AmelOBP4）氨基酸同源性为78%,AcerOBP4在中华蜜蜂的触角表达量最高,其次是足和头部组织表明该基因与蜜蜂的嗅觉行为密切相关。此外,AcerOBP4在蜜蜂脑部有一定的表达,但是在腹部组织表达量很低。该研究结果丰富了蜜蜂OBPs表达特性的研究数据,同时也为继续深入研究OBP4在中华蜜蜂中是否影响嗅觉行为提供了基础。     

Open-air-nesting honey bees Apis dorsata and Apis laboriosa differ from the cavity-nesting Apis mellifera and Apis cerana in brood hygiene behaviour

The cavity-nesting Apis mellifera and Apis cerana bees detect, uncap, and remove diseased brood. The hygiene behaviour of open-air-nesting bees Apis dorsata and Apis laboriosa was investigated in India and Nepal. Sealed A. dorsata pupae were pin-killed or deep-frozen. The workers removed 73 or 37% of damaged pin-killed pupae depending on the diameter of the pins, and only 7% of the frozen undamaged pupae. Migrating A. dorsata and A. laboriosa left unopened the sealed brood in deserted combs. Thus, A. dorsata and A. laboriosa do not open undamaged cells with dead brood. This behaviour is a more efficient mechanism in preventing the spread of diseases and parasitic mites than uncapping and removing dead pupae by A. mellifera and A. cerana. It may be beneficial for migrating A. dorsata and A. laboriosa to temporarily disuse part of the comb cells in exchange for arresting the mites there and thus reducing the increase of their population.     

Comparison of learning and memory of Apis cerana and Apis mellifera

The honeybee is an excellent model organism for research on learning and memory among invertebrates. Learning and memory in honeybees has intrigued neuroscientists and entomologists in the last few decades, but attention has focused almost solely on the Western honeybee, Apis mellifera. In contrast, there have been few studies on learning and memory in the Eastern honeybee, Apis cerana. Here we report comparative behavioral data of color and grating learning and memory for A. cerana and A. mellifera in China, gathered using a Y-maze apparatus. We show for the first time that the learning and memory performance of A. cerana is significantly better on both color and grating patterns than that of A. mellifera. This study provides the first evidence of a learning and memory difference between A. cerana and A. mellifera under controlled conditions, and it is an important basis for the further study of the mechanism of learning and memory in honeybees.     

Apis iridescent virus and "clustering disease" of Apis cerana

NPV of Spodoptera littoralis was completely inactivated in vitro following 10 min of exposure to a temperature higher than 90°C, but survived 3 weeks at ?20°C. At pH 12, some 75% of the infectivity was lost. Measurable proteolysis in vitro of the polyhedral protein by a larval midgut extract could be obtained only when the pH of the reaction mixture was raised to an unnatural level of 10.5, the natural pH of the midgut content being 8.5 or 9.5 according to different authors. The plant growth retardant Phosfon synergized mortality caused by the NPV. The virus could be cross-transmitted to two congeneric species of Spodoptera (S. exigua and S. litura), but could not infect any of four tested species belonging to other genera of the Moctuid family.     

Wabenzellmasze bei Apis mellifica

Zusammenfassung In bezug auf die Wabenzellgröße konnte eine außerordentlich weitgehende Plastizität des Bauinstinktes nachgewiesen werden.Sowohl die Arbeiterinnenals auch die Drohnenzellgröße sind als Funktion der Körpergröße der Baubienen anzusehen. Schwankungen innerhalb des der Größe der Baubienen adäquaten Zellgrößentypus sind einerseits durch die Verschiedenheit der sozialen Baulage, andererseits durch Unterschiede in der Reaktionsweise der Baubienen zu erklären. Die Drohnenzellgröße ist ganz besonders vom physiologischen Zustand des Volkes abhängig.Eine experimentelle Beeinflussung der Wabenzellgröße gelingt nur auf einer entsprechend vorgeprägten Mittelwand. In extremen Fällen tritt unter Beibehaltung des Zellbodens in der vorgeprägten Größe eine dem physiologischen Zustand des Volkes gemäße Regulation der Zellgröße in horizontaler Richtung — also Verengung oder Erweiterung des Zellprismas — ein.Unterschiede in der Wabenzellgröße werden von Arbeiterin und Königin wahrgenommen und beachtet.Bei der Königin dürfte der durch den Größenunterschied von Drohnen- und Arbeiterinnenzelle bewirkte Reiz (kinästhetisch) eine Regulation des Befruchtungsmechanismus bewirken.     

中蜂与意蜂无王群培育非自身蜂种蜂子及改造王台特性

以中华蜜蜂和意大利蜜蜂为试验材料,通过组织相应无王群,把一蜂种无王群中的子脾加入到另一蜂种无王群中,进行中蜂和意蜂无王群培育非自身蜂种蜂子和改造王台特性研究,当未培育出蜂王时,分别从原有王群中调入子脾进行第2、第3期试验。结果表明:中蜂无王群中的工蜂会清除引入意蜂子脾中的蜂卵,但随着引入意蜂子脾封盖子羽化出房的意蜂幼蜂数量增加而逐渐接受意蜂幼虫,蜂群未改造意蜂王台,只培育出中蜂蜂王;意蜂无王群中的工蜂会随着引入中蜂子脾中羽化出房的中蜂幼蜂数量增加而逐渐接受中蜂卵及幼虫,并从第2期试验开始会改造中蜂王台,但最终只培育出意蜂蜂王。     

意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)与中华蜜蜂(Apis cerana ceraca)的生态位比较

为了明确中华蜜蜂和意大利蜜蜂在皖南山区生态适应性,研究两种蜜蜂的食物生态位、时间生态位和空间生态位及其差异,结果是中蜂与意蜂食物(蜜源植物)资源生态位宽度分别是 0.923、0.765,中蜂对蜜源植物采集喜好性差异小,而意蜂差异大,中蜂对意蜂生态位重迭为0.160,中蜂对意蜂生态位相似性为0.755;油菜花期,中蜂与意蜂时间资源生态位宽度分别是0.879、0.801,枇杷花期,分别是0.760、0.677,中蜂与意蜂的空间资源生态位宽度分别是0.797、0.670.中蜂3种生态位宽度均大于意蜂,中蜂三维生态位值是意蜂的1.61倍和1.57倍.表明中蜂在皖南山区生态适应性比意蜂强.     

Monthly changes in various drone characteristics of Apis mellifera ligustica and Apis mellifera syriaca

This study was conducted to investigate drone rearing activity and semen production of Apis mellifera ligustica and Apis mellifera syriaca . Tendency of worker bees of both subspecies towards egg laying under semiarid conditions were also monitored in the experiments. Differences were not observed in drone brood production between both honeybee subspecies throughout the investigation. Worker bees of both subspecies needed a significantly shorter time to start egg laying during February and March in comparison with the time those workers needed for laying eggs during the remaining months of the study. Syrian bee workers started egg laying earlier than Italian bee workers. Drones from laying workers were much smaller and produced less sperms with more abnormalities than normal drones. Drones produced from queens in May were heavier and produced more sperms with less abnormalities than those produced during the other months. The drone brood rearing of both subspecies tended to follow the same general cycle in 2005 and 2006. The study suggests that virgin queens have a better chance to receive adequate viable sperm amounts from drones in April and May in semiarid Mediterranean conditions.     

中华蜜蜂和意大利蜜蜂蜂毒前溶血肽原蛋白cDNA的克隆与序列分析

分别从中华蜜蜂Apis cerana cerana和意大利蜜蜂Apis mellifera工蜂毒腺中抽提总RNA,通过RT-PCR方法扩增,各得到了蜂毒前溶血肽原蛋白的cDNA,再将扩增产物克隆到pGEM-Teasy载体上,进行测序和序列分析。结果表明,所扩增到的这两个片段长度均为213 bp,均为编码蜂毒前溶血肽原的cDNA,并分别推导出两者所编码的氨基酸序列。经序列比较,中华蜜蜂前溶血肽原与意大利蜜蜂、印度蜜蜂Apis cerana indica前溶血肽原的同源性都为97%。所报道的中华蜜蜂蜂毒前溶血肽原的核苷酸序列的GenBank登录号为AF487907。     

意大利蜜蜂和中华蜜蜂为蓝莓授粉的行为比较研究

应用意大利蜜蜂和中华蜜蜂为蓝莓授粉,对其授粉行为和活动方式进行了比较研究。结果表明:(1)采集过程中意蜂和中蜂的行为存在差异,意蜂头部探进铃铛花,将喙伸入花管中吸食花蜜,头部粘附花粉,花粉一部分被收集到花粉框,另一部分被带到其他花上;中蜂采集行为不同,一部分采集蜂探入铃铛花采食,采集时间短暂,另一部分采集蜂停靠在花托部位,采食花瓣掉落的花朵,不易粘附花粉和携带花粉。(2)授粉活动方式不同,意大利蜜蜂每分钟平均访花数为5.05±0.14次,中华蜜蜂为4.77±0.13次,两者差异不显著;而意蜂单次访花时间为9.16±0.43 s极显著长于中蜂的4.89±0.22 s,意蜂较中蜂在花朵的采集时间长,采集间隔时间短,而中蜂较意蜂寻找花朵的时间长,采集间隔时间长。单位面积意蜂采集蜂数量为平均12.00±0.90头,中蜂采集蜂数量平均为1.73±0.42头,两者差异极显著。同时意蜂蓝莓花粉携粉率27.51%,中蜂采集蓝莓花粉携粉率为11.38%,意蜂的授粉蜂数量及授粉专一性优于中蜂。本研究阐明了蓝莓花期不同蜂种的授粉行为及活动方式,据此得出意蜂为蓝莓授粉的行为和活动特性优越于中蜂,两者相比意蜂具有更高的授粉效率。