细胞色素b基因序列与11种熊蜂的系统进化

通过比较一段357b的细胞色素b的序列,分析了熊蜂属5亚属11种熊蜂系统发育关系。5亚属包括Bombus( 5种）,Thoracobombus(3种）,Mendacibombus(1种）,Fervidobombus(1种）和Pyrobombus(1种）,该序列有65个单变异态位点和71个简约信息多态位点,翻译成119个氨基酸序列后有45个氨基酸变异位点。根据P－距离构建的邻接树（NJ tree)和最大简约树（MP tree)都显示同样的结果：Mendacibombus (B.avinovielllus)分化最早;Fervidobombus(B.pensylvanicus)次之;Pyrobombus(B.impatiens)和Bombus形成姊妹群;Bombus亚属是单系群,其中B.ignitus在所研究的5个种中分化最早。     

人工引入传粉者对油茶丰产的意义及潜在的生物安全

动物传粉在全球生态系统中提供重要服务,全球农业生产对动物传粉服务的需求稳定增长。油茶是我国特有的重要木本油料植物,栽培历史悠久,由于严格自交不亲和而高度依赖动物传粉。基于我国油茶产业发展的新形势,从资源分配和花粉限制等生态因素系统分析了油茶产量受限制的原因,提出油茶的传粉者限制效果等同于花粉限制效果,人工引入潜在的高效传粉者是解除油茶资源限制措施和传粉生态限制措施之间冲突、提高油茶产量的有效途径。论述了人工引入传粉者传粉服务的优势和挑战。对人工引入传粉者,特别是外来传粉者所面临的潜在风险和控制途径进行了梳理,提出从传粉生态服务解决油茶产量和质量问题的新思路。全文旨在为人工引入传粉者在油茶丰产中的作用提供理论与科学依据,以期促进油茶产业健康有序发展。     

熊蜂携带花粉的电镜鉴定及与采访植物协同演化关系的研究

通过对蜜蜂总科（Apoidea）熊蜂属Bombus15个亚属、20种的熊蜂蜂王花粉篮中携带的花粉进行电镜扫描鉴定,结果结合熊蜂及植物比较形态学、熊蜂亚属及采访植物间进化关系进行了分析。结果表明：熊蜂的采访植物包括被子植物的9目、10科,涉及原始、进化及中间3种植物类型,且颚眼距较长的熊蜂亚属既采访长管花也采访短管花植物,颚眼距较短的熊蜂亚属则只倾向于采访短管花植物。     

直接克隆熊蜂短膜虫的实验

对宿主来源的寄生原虫直接克隆,为调查自然界寄生原虫克隆的流行病学、生态学、遗传学及其宿主的关系等研究提供更准确的实验材料。为此我们对来源于宿主肠道的熊蜂短膜虫(Crithidiabombi)进行了直接克隆的实验。结果报道如下。     

草乌花蜜产量的梯度分布及熊蜂自下而上的访花行为

收益降低假说(declining reward hypothesis)认为熊蜂自下而上的访花顺序是对花蜜产量的直接响应,先访问下部花蜜产量高的花可以获得更多的收益;花开口方向假说认为自下而上访花是因为熊蜂更容易看见其上部的花朵。为了验证上述两个假说,我们于2008年8月在北京小龙门国家森林公园调查了红光熊蜂(Bombus ignitus)访问草乌(Aconitum kusnezoffii)直立和倒立顶生花序的访问顺序,测量了直立花序下部雌性阶段花和上部雄性阶段花花蜜的糖浓度、体积,计算了花蜜中的糖含量。结果表明,红光熊蜂在直立花序和倒立花序内均以向上运动为主,分别占总运动次数的62.77%和68.35%;直立花序下部雌性阶段花花蜜糖浓度比上部雄性阶段花低1.44%,但是花蜜体积和花蜜中的糖含量都显著高于雄性阶段的花。由于熊蜂访问倒立花序时先访问的是下部的低回报雄性阶段的花,然后再访问上部高回报的雌性阶段的花,这与收益降低假说矛盾,表明红光熊蜂自下而上访问草乌直立花序可能不是受到花蜜产量的调节。     

小峰熊蜂蜂王蛹期发育蛋白质组分析

为了探明小峰熊蜂Bombus hypocrita蜂王蛹期发育蛋白质表达调控方面的特点,揭示其发育的分子机理。采用双向电泳法对小峰熊蜂蜂王蛹期发育进行蛋白质组研究,结果在小峰熊蜂蜂王蛹期的白眼期(A期)、褐眼期(B期)和黑眼期(C期)分别检测到81、80和75个蛋白点,特有蛋白质分别为8个、7个和2个,共有蛋白质为61个,A期到B期有4个蛋白质显著上调,5个显著下调,B期到C期有7个蛋白质显著上调,1个显著下调,A期到C期有10个蛋白质显著上调,有4个显著下调。此外,3个蛋白质是在A、B期表达C期关闭,6个蛋白质A、C期表达,B期关闭,5个蛋白质A期关闭,而B、C期表达。初步表明小峰熊蜂蜂王从蛹期发育到成蜂过程中,不仅需要一些保守蛋白质来调控,而且还需要一些特异蛋白质。     

兰州熊蜂蜂王头部产卵相关microRNA生物信息学分析

【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qPCR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19~24 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）。qPCR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,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。     

小峰熊蜂蜂毒磷脂酶A2基因的克隆及表达分析

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。氨基酸序列相似性分析显示, 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Ca2+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。     

小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶测定条件的优化及其对六种常用杀虫剂的敏感性

小峰熊蜂Bombus hypocrita是我国优势熊蜂种群之一, 因其易于饲养、 群势较强且授粉性能优良而成为我国设施农业常用优良授粉蜂种, 但常受到以乙酰胆碱酯酶(AChE)为靶标酶的有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的危害。 为合理规避这两类杀虫剂对熊蜂的危害, 同时也为完善熊蜂授粉配套技术和保护野生熊蜂资源提供理论基础, 本研究利用正交试验对小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶活性的测定条件进行了优化, 并明确了6种常用有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂对乙酰胆碱酯酶活性的影响。结果表明： 各测定因素对小峰熊蜂乙酰胆碱酯酶活性测定影响的大小顺序依次为： 酶浓度＞pH＞温度＞底物浓度＞反应时间; 小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶活性的最适反应条件为： 酶浓度0.25 g 蛋白质/L, 底物浓度0.8 mmol/L, pH值7.5, 温度40℃, 反应时间5 min。毒死蜱、 三唑磷、 丙溴磷、 异丙威、 仲丁威和残杀威6种杀虫剂对小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶离体抑制作用均呈现明显的剂量-效应关系, 其抑制中浓度IC₅₀分别为0.39, 1.79, 0.42, 0.04, 0.43和0.63 mmol/L。这6种杀虫剂对小峰熊蜂AChE抑制作用的强弱依次为： 异丙威＞毒死蜱＞三唑磷＞仲丁威＞残杀威＞丙溴磷, 即小峰熊蜂对异丙威最敏感, 而对丙溴磷的敏感性最弱。     

明亮熊蜂和意大利蜜蜂为温室草莓的授粉行为比较观察

蜜蜂和熊蜂都是理想的授粉昆虫,但熊蜂比蜜蜂更适合为温室果菜授粉,主要由于熊蜂和蜜蜂授粉时的活动方式不同。作者对明亮熊蜂和意大利蜜蜂为日光温室草莓授粉时的行为和活动方式进行了比较研究。结果表明,明亮熊蜂和意大利蜜蜂的授粉行为相似,但活动方式不同。明亮熊蜂开始访花的时间（8:00～8:05）比意大利蜜蜂（9:25～9:40）早,停止访花的时间（15:55～16:05）却比意大利蜜蜂（15:20～15:30）晚;开始访花的温度（12～13℃）也比意大利蜜蜂（>15℃）低,意大利蜜蜂在早晨和阴天不访花。明亮熊蜂个体的日活动时间271.43±4.48 s,明显比意大利蜜蜂个体的日活动时间180.00±2.64 s长,差异显著;而采集时间为105.71±1.16 s,显著长于意大利蜜蜂的76.43±3.83 s。明亮熊蜂每分钟平均访花数为8.44±0.44,极显著高于意大利蜜蜂每分钟的平均访花数2.38±0.15;明亮熊蜂访花间隔为3.81±0.42 s,极显著短于意大利蜜蜂的6.0±0.48 s。明亮熊蜂访花具有选择性,每天访早期花平均为55%,意大利蜜蜂则无选择性,每天访早期花平均为34%,二者差异显著;在9:00～12:00明亮熊蜂访早期花平均为75%,意大利蜜蜂访早期花则仅为31%。熊蜂在花间和花簇间活动频繁,平均移动距离为5.2 m;而意大利蜜蜂很少在花簇间移动,平均移动距离只有1.1 m。据此得出明亮熊蜂为日光温室草莓授粉的活动特性优越于意大利蜜蜂,从而产生更高的授粉效益。