低温导致中华蜜蜂后翅翅脉的新变异

在封盖发育期,将中华蜜蜂Apis cerana cerana封盖子放入24℃低温环境中分别处理24、48、72 h,再恢复到正常的发育温度35℃至羽化,或将封盖子放在30℃低温中培养至羽化,发现羽化后的蜜蜂后翅翅脉发生明显变异。发现翅脉变异有3种类型,翅脉增加、翅脉突出和翅脉缺失。后翅翅脉增加的变异只发现一种,基室、缘室共有的径分脉与基室、盘室共有的中脉之间,新增径中横脉。新增的径中横脉发生的程度不同,有的在径分脉和中脉相对的位置相向伸出,有的形成完整的新脉,新增的径中横脉与原径中横脉相似,在末端均有"弱化点"。由于原有径中横脉较短,一直忽略其存在,这次径中横脉的确定,可以判定原来公认的"中脉分叉"应分别是径分脉和中脉延伸出来的两条翅脉。后翅突出的变异有2种,中脉向基室突出,径分脉向基室突出。翅脉突出的程度不同,有的略突出,有的明显突出,有的伸出翅脉较长。中脉突出均发生在中脉的转折点上,且此类翅脉变异,仅发生在雄蜂样本中,在工蜂样本中还未见。后翅翅脉缺失的变异有2种,发生在肘臀横脉和中脉。肘臀横脉"弱化点"处缺失。将中华蜜蜂雄蜂封盖子放入低温30℃恒温培养箱中发育,发现2个羽化的雄蜂样本发生肘臀横脉在"弱化点"处缺失。中脉向盘室伸出的部分发生缺失。翅脉缺失的程度不同,有的明显缩短,有的仅存痕迹,有的缺失大部分或完全缺失。中脉向盘室伸出的部分是东方蜜蜂Apis cerana区别于西方蜜蜂Apis mellifera的主要形态特征之一,如果东方蜜蜂这段翅脉全部缺失,此部位的形态与西方蜜蜂完全相同。这意味着这个翅脉作为区分东方蜜蜂和西方蜜蜂的翅脉特征将面临挑战。对蜜蜂种质资源鉴定,蜜蜂的系统发育和进化生物学等领域的研究将具有重要影响。温度影响翅脉发育的深入研究,为研究蜜蜂翅脉发育过程,揭示翅脉发育调控机制,以及蜜蜂发育的温度适应生理机制提供一个新思路。     

中华蜜蜂形态遗传分析方法的研究

本文以3个中华蜜蜂Apis cerana cerana种群为模型,测定常用的30个形态变量数据,通过比较逐步判别分析、主成分分析、聚类分析等多种多变量统计方法的分析结果,找出适合划分中华蜜蜂种群、揭示种群间遗传关系的数据分析方法.结果表明:逐步判别分析对于划分中华蜜蜂种群效果最好,并可进行准确率检验;与聚类分析联用有助...     

福建中华蜜蜂种群形态数值分析

为了探明福建中华蜜蜂Apis cerana cerana的种群分布和种群形态特征, 探索中华蜜蜂种群分化规律, 本文对福建不同生态区的11个样点780头中华蜜蜂工蜂, 采用Ruttner (1988)提出的30个形态标记, 运用差异显著性分析、 逐步判别分析和聚类分析方法, 进行形态特征分析。结果显示： 福建中华蜜蜂存在较大的形态差异和种群分化, 至少存在3个中华蜜蜂种群： 福建北部种群、 福建中部种群和福建南部种群。福建北部中华蜜蜂种群具有较大的蜜蜂个体和器官, 包括吻长、 前翅、 蜡镜、 后足等以及独特的前翅翅脉角： 武夷中华蜜蜂具有最大的翅脉角G18, J10和L13, 最小翅脉角E9 (P<0.01); 光泽和政和中华蜜蜂表现较小翅脉角K19, O26和L13, 较大的翅脉角B4和N23 (P<0.01)。福建中部福州、 尤溪、 将乐、 宁德中华蜜蜂种群具有相对较大的蜜蜂个体和器官, 较大的翅脉角G18和K19 (P<0.01), 以及中等大小的翅脉角N23。福建南部龙岩、 永定、 武平、 漳州中华蜜蜂种群具有较小的个体 (P<0.01)。前翅翅脉角分析有可能成为一种更有效、 准确的种群形态分析方法。本研究结果对福建中华蜜蜂资源的保护和合理利用具有重要的指导意义。     

广西东方蜜蜂遗传多样性分析

[目的]东方蜜蜂Apis cerana是我国重要的经济昆虫,是生态循环中的重要环节,对其进行种群遗传研究能为东方蜜蜂遗传资源的发现、保护和利用提供基础.广西是我国东方蜜蜂重要的产区和分布区之一.[方法]本研究通过33个形态标记、38个微卫星标记和tRNAleu-CO Ⅱ片段的线粒体标记,对广西东方蜜蜂进行遗传分化、特征和遗传多样性分析.[结果]根据形态逐步判别-聚类分析、主成分-聚类分析,微卫星DAPC、Structure分析、聚类树分析、Fst、AMOVA分析,以及线粒体的Fst分析,结果显示广西东方蜜蜂没有发生种群遗传分化.广西东方蜜蜂的微卫星遗传多样性水平在各样点间较为稳定,但线粒体遗传多样性在广西不同样点间的差异较大.线粒体遗传结构易受人为影响,受人为影响小的9个样点线粒体结构中以Acmt01001为主要单倍型;在活框饲养技术发达的北流样点和北海样点,线粒体遗传结构的主要单倍型有2-3种,且Acmt01001比例不是最高的,这意味着人工育王等人为干扰影响较大.[结论]在广西环境基本一致且种群数量较大,基因流通畅的条件下,最远距离约650 km的样点间没有发生遗传分化,意味着东方蜜蜂仅由距离导致遗传分化的距离要大于650 km.根据广西东方蜜蜂遗传多样性现状,对广西东方蜜蜂遗传资源保护和利用提出了建议.     

雌性中华蜜蜂胚胎发育组织形态观察

【目的】探索雌性中华蜜蜂Apis cerana cerana胚胎组织发育过程。【方法】在正常蜂群中,用蜂王产卵控制器将蜂王限制在工蜂巢房的巢脾上产卵1 h,蜂王在工蜂巢房中产下的卵是受精的雌性卵,将有卵的巢脾割下放入恒温恒湿箱中培养。恒温恒湿箱中样本所在的位置温度严格控制在35±0.2℃,相对湿度75%±5%。把限王产卵1 h内获得的蜜蜂卵作为0 h胚胎,每隔4 h取样一次。采用石蜡切片技术,对二倍体雌性中华蜜蜂胚胎发育过程进行观察。【结果】根据胚胎发育过程中的形态特征,雌性中华蜜蜂胚胎发育过程划分为4个阶段:(1)卵裂期(0-12 h),活质体迁移到卵的表面,呈双层排列;(2)胚盘形成期(12-28 h),活质体排列为单层,并形成细胞膜;(3)胚层形成期(28-40 h),侧板覆盖中板,两者在腹中线愈合;(4)胚胎器官系统形成期(40-68 h)。【结论】本研究明确了雌性中华蜜蜂胚胎发育过程的形态变化,进行了阶段划分并明确了各发育阶段的形态特征及对应的发育时间。本项研究结果有助于开展与蜜蜂胚胎发育的相关蜜蜂生态学、发育生物学、营养学等课题深入研究。     

西方蜜蜂工蜂蛹响应低温胁迫的差异表达基因分析

【目的】本研究旨在从转录组水平筛选和分析西方蜜蜂Apis mellifera工蜂不同时期蛹对低温胁迫反应的差异表达基因(DEGs)。【方法】将西方蜜蜂工蜂封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹分别置于低温环境(20℃)和最适发育温度(35℃)中4 h,分别作为处理组和对照组,通过转录组学技术筛选低温处理组与对应的对照组之间的DEGs,并进行GO功能分类和KEGG通路分析。利用RT qPCR分别对封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹的8, 6和5个DEGs的表达谱进行验证。【结果】与对照组相比,封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹受低温胁迫后的DEGs分别有220, 50和26个;GO功能分类发现,DEGs富集数最多的条目为代谢进程、细胞进程、催化活性和结合,封盖后3 d预蛹的DEGs在生物学进程调控、细胞部分和细胞器等有较多富集。KEGG通路分析显示,处理组和对照组间西方蜜蜂各日龄DEGs在整体概述图、氨基酸代谢、信号转导、运输和分解代谢有富集。封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹受低温胁迫后共有的DEG 3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1基因PDK1上调表达,同时富集在自噬-动物、mTOR和FoxO信号通路。低温胁迫后,封盖后3 d预蛹的胰岛素受体底物1-B基因IRS1-B和Kruppel同源物1基因Kr-h1上调表达,而核激素受体FTZ-F1基因Ftz-F1与蜕皮启动激素基因Eth显著下调表达,说明封盖后3 d预蛹响应低温细胞自噬和蜕皮受到抑制程度更大。在低温胁迫后封盖后6 d蛹中与昆虫角质层着色与免疫相关的酪氨酸羟化酶基因TyHyd下调表达;与对照组相比,在低温胁迫后封盖后9 d蛹中DEGs最少,说明在3个蛹期中,其受低温的影响较小。【结论】本研究测定了西方蜜蜂3个不同发育阶段蛹响应低温的DEGs,结果显示大部分DEGs为阶段特有,说明西方蜜蜂不同发育阶段响应低温的机制不同。一些共有DEGs以及阶段特有DEGs的功能研究和其作用机制是进一步研究蜜蜂对低温响应机制的重点内容,为探究蜜蜂蛹期响应低温胁迫的分子机制提供了基础数据。     

海南岛中华蜜蜂遗传多样性的微卫星DNA分析

为了解海南岛中华蜜蜂Apis cerana cerana的遗传多样性和遗传结构及其与大陆种群的关系, 本研究应用10个微卫星DNA标记对海南岛11个地点627个蜂群的627头工蜂样本和大陆2个地点102个蜂群的102头工蜂样本进行了分析。结果表明： 海南岛中华蜜蜂遗传多样性较高, 单个位点检测到等位基因5～17个; 各种群平均等位基因数为4.5～7.0个, 平均杂合度为0.59～0.65。海南岛中华蜜蜂在10个位点上表现出相似遗传结构, 文昌和屯昌种群在AT101位点的等位基因频率较特殊。岛内 岛外中华蜜蜂的遗传分化系数F_ST范围为0.06～0.13; 文昌、 屯昌种群分别同海南岛内其他9个种群的F_ST（0.06～0.12）大于这9个种群间的FST（0～0.05）。海南岛中华蜜蜂同邻近大陆种群发生了明显的遗传分化; 除文昌、 屯昌种群发生中等程度的分化外, 海南岛内其他种群之间遗传分化较小。本研究结果对海南岛中华蜜蜂资源的保护和合理利用具有重要的指导意义。     

低温20℃对意大利蜜蜂未受精卵发育的影响

【目的】蜜蜂是狭温性昆虫的代表,低温对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica未受精卵发育的影响尚不清楚。【方法】将0~66 h卵龄的意大利蜜蜂未受精卵放置在20℃下分别处理梯度时间。【结果】低温20℃导致意大利蜜蜂未受精卵的孵化率下降,发育历期延长。0、3、6、9 h卵龄的卵对低温极敏感,处理0.5 h孵化率下降,处理4.0 h,全部死亡;发育12、24 h的卵在低温中处理4.0 h不受影响(P>0.05),处理12.0 h,全部死亡;发育36 h以上的卵则较耐低温,处理12.0 h无影响(P>0.05),处理36.0 h,各卵龄没有全部死亡,其中最低的孵化率为25.4%。12~66 h的卵在低温20℃下的发育历期(y)与处理时间(x)呈现显著的线性回归关系,发育历期延长的时间约等于处理时间长。【结论】意大利蜜蜂未受精卵对低温20℃的敏感性与卵龄关系密切,低卵龄的意大利蜜蜂未受精卵比高卵龄更易受低温影响。这些结果为深入研究温度对蜜蜂胚胎发育影响的机制奠定基础,也为蜜蜂的科学饲养提供了理论依据。     

中国东方蜜蜂的形态分化(英文)

【目的】遗传分化研究是认识蜜蜂形态多样性和适应性进化的重要环节,是确定蜜蜂资源管理单位和保护单位的前提,有助于保护蜜蜂的遗传资源。本研究通过分析形态分化,研究中国东方蜜蜂Apiscerana在中国地理环境下的遗传分化和遗传资源分布。【方法】从我国所有东方蜜蜂分布区102个采样点共采集6 147头东方蜜蜂工蜂,每一采样点10~20群中取60头工蜂进行解剖,测定与翅、个体大小、后足和体色相关的33个形态特征,进行多变量形态统计分析,划分形态类群。同时对分出的不同东方蜜蜂类群的形态特征及分布模式进行分析。【结果】根据判别分析和主成分分析的聚类结果,我国东方蜜蜂分为14个形态类群。有5个类群具有较小的个体大小。海南类群个体最小,其次为滇南类群,台湾类群,南方类群和北方类群。这5个类群之间在吻长、前翅长、前翅第3亚缘室结构、体色和蜡镜长上存在显著差异。长白类群具有最大的肘脉指数、蜡镜和第5背板绒毛带宽。而西藏波密类群具有全国最小的第五背板绒毛带宽。西北类群具有最长的后足。川西高原的5个形态类群具有个体大、体色黑等特点。其中,巴塘类群肘脉指数(3.0169)全国最小,个体大小全国最大。阿坝类群具有仅次于长白类群的肘脉指数,且翅长和第七腹板最大。德荣类群体色最黑。雅江类群具有独特的翅脉角 (A4, N23, E9和J10最小,B4最大)。川滇类群在川西高原个体最小。【结论】本研究在全面收集我国所有东方蜜蜂分布区样本,尤其是西藏波密、台湾省和川西高原的珍贵样本的基础上,进行了东方蜜蜂形态测量学分析。在我国共发现东方蜜蜂14个形态类群：海南类群、滇南类群、长白类群、台湾类群、波密类群、阿坝类群、巴塘类群、德荣类群、雅江类群、川滇类群、川贵类群、西北类群、南方类群以及北方类群。研究结果为中国东方蜜蜂遗传资源的保护和遗传资源的开发利用提供理论基础。     

秦巴山区中华蜜蜂种群微卫星DNA遗传分析

【目的】中华蜜蜂Apis cerana cerana是一种兼有生态价值和经济价值的授粉昆虫。本研究拟揭示秦巴山区中华蜜蜂种群遗传多态性现状,探讨中华蜜蜂的种群分化机制及其影响因素。【方法】使用8个微卫星DNA标记评估秦巴山区17个样点共979个蜂群的中华蜜蜂遗传多态性,以长白山中华蜜蜂和阿坝中华蜜蜂作为外群进行种群遗传分化分析。【结果】秦巴山区中华蜜蜂95%的差异来源于样点内,样点间遗传分化系数(Fst)为0.002~0.037,基因流参数Nm为6.51~124.75,与外群的遗传分化分析中均显示秦巴山区中华蜜蜂不存在遗传分化。平均期望杂合度(He)为0.6877±0.1098,平均观察杂合度(Ho)为0.6364±0.1367,平均有效等位基因数(Ne)为3.7488±1.6201个,平均等位基因数(Na)为7.71±2.52个,多态信息含量(PIC)为0.6418±0.1152,香农指数(I)为1.5026±0.3754,这些参数均表明微卫星遗传多态性丰富。中蜂囊状幼虫病流行过的地区,其杂合度、多态信息含量以及等位基因数均显著低于未发病地区。【结论】秦巴山区中华蜜蜂种群数量大,分布均匀,基因流水平高,在650 km距离范围内没有发生种群分化;秦巴山区中华蜜蜂微卫星遗传多态性丰富,仅部分地区中华蜜蜂遗传多态性受中蜂囊状幼虫病的选择压而降低。