基于Illumina HiSeq测序技术研究吡虫啉对意大利蜜蜂雄蜂的影响

[目的]雄蜂对蜂群繁衍有着非常重要的作用.本研究旨在探究吡虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera Ligustica雄蜂生长发育和基因表达产生的影响.[方法]以意大利蜜蜂雄蜂为研究对象,分别以0.00001、0.0001和0.001 μg/μL浓度的吡虫啉对雄蜂幼虫进行连续饲喂处理.每天观察并记录幼虫的发育形态及死亡率,在雄蜂幼虫后期(移虫后6d)测量幼虫体重.利用Illumina HiSeq测序技术对经吡虫啉处理的雄蜂进行转录组测序,进而对差异表达基因进行深入分析.[结果]取食吡虫啉后的雄蜂幼虫,体重低于正常雄蜂,当浓度高于0.0001μg/μL时差异显著;雄蜂幼虫取食吡虫啉后出现死亡现象,且死亡率随吡虫啉浓度的升高而增大;差异表达基因分析结果上调与下调基因数量分别为390个和130个.GO富集分析结果上调基因共分布于55个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件、细胞膜、细胞膜组件、结合,下调基因共分布于48个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件.富集在有关生殖功能的差异表达基因中,上调基因数量为21个,下调基因数量为5个.KEGG代谢通路富集分析结果上调基因富集在159个通路上,其中富集基因数最多的是蛋白质消化吸收和神经活性配体-受体相互作用通路.下调基因富集在71个通路上,其中富集基因数最多的是溶酶体、胰液分泌、神经活性配体-受体相互作用通路.[结论]吡虫啉能抑制意大利蜜蜂雄蜂的生长发育,甚至造成幼虫死亡,同时,可以影响雄蜂的神经系统、代谢系统和生殖系统等.本研究结果为蜜蜂资源保护提供理论依据.     

蜂王上颚腺信息素对雄蜂候选性信息素受体基因表达的影响

【目的】性信息素受体(sex pheromone receptors, PRs)是雄蜂感受蜂王上颚腺信息素(queen mandibular pheromone, QMP)的重要受体。本研究分析中华蜜蜂Apis cerana cerana(简称"中蜂")和意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称"意蜂")雄蜂触角和大脑中候选性信息素受体基因Prs受QMP刺激下的表达特征,为探索蜜蜂气味受体(OR)基因的功能研究提供理论依据。【方法】利用qRT-PCR技术检测分析分别用10μL QMP[7.04μg/μL反式-9-氧代-2-癸烯酸(9-ODA)+1.26μg/μL 9-羟基-2-癸烯酸(9-HDA)+0.03μg/μL对羟基苯甲酸甲酯(HOB)]和10μL 7.04μg/μL 9-ODA处理对飞行状态和爬行状态下的中蜂雄蜂和意蜂雄蜂触角和大脑中4个气味受体基因(Or10,Or11,Or18和Or170)的mRNA表达量的影响。【结果】与空白对照组相比,QMP及9-ODA均能显著下调中蜂雄蜂和意蜂雄蜂触角与大脑中Or11的mRNA表达量;中蜂雄蜂触角中AcOr18和AcOr170基因受QMP及9-ODA刺激后mRNA表达量显著下调;QMP与9-ODA均能显著降低中蜂雄蜂和意蜂雄蜂大脑中Or170的mRNA表达量。在QMP或9-ODA刺激下,飞行中蜂雄蜂大脑中AcOr11的mRNA表达量显著高于爬行中蜂雄蜂大脑中的,而飞行与爬行中蜂雄蜂触角中AcOr11的mRNA表达量没有显著差异。【结论】中蜂和意蜂雄蜂触角与大脑中气味受体基因Or11均能应答蜂王上颚腺信息素9-ODA,且受9-ODA刺激后Or11的mRNA表达下调。     

基于Illumina HiSeq测序技术研究吡虫啉对意大利蜜蜂雄蜂的影响

[目的]雄蜂对蜂群繁衍有着非常重要的作用.本研究旨在探究吡虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera Ligustica雄蜂生长发育和基因表达产生的影响.[方法]以意大利蜜蜂雄蜂为研究对象,分别以0.00001、0.0001和0.001 μg/μL浓度的吡虫啉对雄蜂幼虫进行连续饲喂处理.每天观察并记录幼虫的发育形态及死亡率,在雄蜂幼虫后期(移虫后6d)测量幼虫体重.利用Illumina HiSeq测序技术对经吡虫啉处理的雄蜂进行转录组测序,进而对差异表达基因进行深入分析.[结果]取食吡虫啉后的雄蜂幼虫,体重低于正常雄蜂,当浓度高于0.0001μg/μL时差异显著;雄蜂幼虫取食吡虫啉后出现死亡现象,且死亡率随吡虫啉浓度的升高而增大;差异表达基因分析结果上调与下调基因数量分别为390个和130个.GO富集分析结果上调基因共分布于55个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件、细胞膜、细胞膜组件、结合,下调基因共分布于48个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件.富集在有关生殖功能的差异表达基因中,上调基因数量为21个,下调基因数量为5个.KEGG代谢通路富集分析结果上调基因富集在159个通路上,其中富集基因数最多的是蛋白质消化吸收和神经活性配体-受体相互作用通路.下调基因富集在71个通路上,其中富集基因数最多的是溶酶体、胰液分泌、神经活性配体-受体相互作用通路.[结论]吡虫啉能抑制意大利蜜蜂雄蜂的生长发育,甚至造成幼虫死亡,同时,可以影响雄蜂的神经系统、代谢系统和生殖系统等.本研究结果为蜜蜂资源保护提供理论依据.     

蜜蜂的社会生活

简要介绍了蜜蜂的社会生活,包括整个蜂群的生活周期和工蜂的生活周期.蜂群在冬季进入半休眠状态,春季是大量培育新蜂的季节,当蜂群发展得太大时就会开始分群,分群前的准备是培育新蜂后和雄蜂.蜂后和工蜂的分化完全是由营养条件决定的,而雄蜂是在特设的大巢室中由来受精卵发育成的.工蜂随着年龄的增长而陆续从事不同的工作,先内勤后外勤,其顺序从清洁巢室、喂幼喂蜂后、用蜂蜡建巢室、保卫蜂群和外出采食.工蜂从事采食9～21 d后大都会死于去采食的路上或归巢途中.     

意蜂工蜂、雄蜂和蜂王的LDH和EST同工酶比较

用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,对意蜂工蜂、雄蜂和蜂王以及两种不同大小幼虫之间的乳酸脱氢酶(LDH)和酯酶(EST)同工酶分别作了比较。结果表明,工蜂、雄蜂和蜂王之间LDH同工酶数目无差异,但活性上存在差异;而酯酶同工酶在幼虫阶段与成虫阶段及工蜂、雄蜂和蜂王之间则有着不同的同工酶谱型。说明意蜂同工酶在种内的表达受到发育程度、进食质量、分化方向等因素的影响。     

中、西蜂间自然交尾干扰问题的观察

中西蜂蜂王性引诱信息素对中、西蜂雄蜂具有交互引诱交尾作用 ,且处女王婚飞和雄蜂出游时间一致。在中、西蜂 (主要指意蜂 )混养区 ,空中交尾竞争处于劣势的中蜂 ,受到西蜂严重干扰而繁殖受阻 ,是中蜂在平原等地区日益缩减多因素中的一个重要原因。蜂种间“自然交尾干扰”论点的提出 ,为保护中蜂资源、发展中蜂生产提供了科学依据。     

羽化和性成熟时中华蜜蜂蜂王和雄蜂转录组分析

【目的】为了系统了解中华蜜蜂Apis cerana cerana蜂王和雄蜂转录组特征,丰富蜜蜂转录组数据信息。【方法】本研究利用高通量测序的方法分别检测中华蜜蜂蜂王和雄蜂刚出房、性成熟时期以及性成熟期蜂王生殖系统和雄蜂生殖系统之间转录组表达差异。【结果】经过测序获得质量值不低于20的碱基比例（Q20）均高于90%;所有reads组装成90 839个unigenes,平均长度1 549 bp;基于5个数据库(NR,Swiss Prot,GO,COG和KEGG)进行比对,共有45 112个unigenes被注释。差异基因表达分析发现,与刚出房时相比,性成熟的蜂王和雄蜂均在表皮蛋白、细胞色素P450、气味结合蛋白等家族基因上存在显著差异表达,而且这些差异表达基因与蜜蜂生长发育和性成熟过程中蜜蜂骨骼发育、生殖系统发育、嗅觉发育等方面有关;性成熟蜂王与性成熟雄蜂之间以及它们生殖系统之间在气味结合蛋白基因方面存在显著差异。【结论】结果表明,中华蜜蜂在性成熟过程中,体内大量基因的表达发生了变化。这些结果揭示了中华蜜蜂性成熟发育的整体基因表达特征,在得到大量转录组unigene序列的同时,获得了一批与蜜蜂性成熟有关的基因序列,为深入开展中华蜜蜂生长发育与繁殖研究提供了丰富的数据资源。     

几种因子对马尼拉侧沟茧蜂寄生效能的影响

马尼拉侧沟茧蜂Microplitis manilae是斜纹夜蛾Spodoptera litura的一种重要幼虫寄生蜂。本文以斜纹夜蛾2龄幼虫为寄主,在26±1℃、RH 65%±5%、L：D=12:12的人工气候箱内,研究生殖方式、雌蜂日龄、寄生时间段、雄蜂出现与否以及雄蜂密度等因子对其寄生效能的影响。结果表明：马尼拉侧沟茧蜂可营产雄孤雌生殖和两性生殖两种生殖方式,两种方式在亲代寄生率、子代羽化率和发育历期均无显著差异。随着雌蜂日龄的增加,其寄生率和子代性比显著降低,但子代发育历期随雌蜂日龄的增加而延长。马尼拉侧沟茧蜂在12:00-18:00时间段的寄生率、子代羽化率和性比最高,子代发育历期最短。当寄生蜂密度一定时,子代性比随着寄主密度的增加而显著增加;当寄主密度一定时,子代性比随着寄生蜂密度的增加而显著下降;雄蜂在场时,子代性比显著高于无雄蜂在场时。子代性比随着亲代雄蜂密度的增加而显著降低,但雄蜂密度对亲代寄生率,子代羽化率、发育历期无显著影响。     

意蜂SOD和POD同工酶在工蜂、雄蜂和蜂王之间的比较

用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,以意大利蜜蜂工蜂、雄蜂和蜂王以及两种不同大小幼虫之间的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)同工酶分别作了比较。结果表明,这2种同工酶在意蜂幼虫阶段与成体阶段均有明显差异;意蜂工蜂、雄蜂和蜂王都有着不同的同工酶谱型。说明意蜂同工酶在种内的表达受到发育程度、进食质量、分化方向等因素的影响。     

西双版纳鸡嗉果榕内一种非传粉小蜂的性比调节

对西双版纳广泛分布的鸡嗉果榕(Ficus semicordata)雄树上寄生的一种非传粉榕小蜂Apocryptophagus sp.进行控制梯度放蜂实验,结合产卵行为、交配行为观察,定量研究了该种非传粉榕小蜂的性比率.结果表明: Apocryptophagus sp.雌蜂在传粉榕小蜂(Ceratosolen gravelyi)产卵后的第3天开始访问榕果,从果外完成产卵,产卵时间持续2 d左右.发育成熟以后,其雄蜂几乎与传粉榕小蜂雄蜂同时羽化,雄蜂咬开寄生有其雌蜂的瘿花并进行交配,雌蜂交配后从瘿花内羽化出来离开榕果,去寻找新的处于接受期的榕果,而雄蜂一直留在其寄生的榕果内直至死亡.后代性比与局域配偶竞争理论预测一致：性比偏雌,随着在同一榕果产卵的繁殖雌蜂数量的增加,后代性比上升;同时,单个榕果内的后代数量也上升,而平均后代数量却显著下降.在个体水平上,当1头雌蜂在榕果上产卵时,后代性比与后代数量呈显著的负相关关系.