蜜蜂采集及其信息传递的行为机制研究进展

蜜蜂的采集行为是蜜蜂众多社会行为中一种较复杂的行为,涉及信息评估、信息传递、学习记忆及能量代谢等不同的行为过程。研究蜜蜂采集及信息交流系统的分子机制,不仅利于蜜蜂的理论研究和蜂产业的发展,还为人类语言及信息交流系统的研究提供借鉴。本文从行为、感觉基础及分子机制等不同研究层面,综述了近年来对蜜蜂采集及信息传递行为的研究进展,并提出了研究设想,以期为深入研究蜜蜂的采集行为及其信息传递行为的分子机制提供参考。     

蜜蜂对迷宫的学习和记忆

著名的生物学家 Frisch[1] 研究蜜蜂的行为时发现 ,蜜蜂可以从所有其它颜色中区别蓝色 ,说明蜜蜂能够看到作为一种颜色的蓝色 ,并能学会以颜色作为食物的信号。从此 ,揭开了研究蜜蜂学习和记忆的序幕 ,Menzel[2 ] 把蜜蜂作为一个模型系统来研究学习与记忆。长期以来 ,许多生物学家的大量研究发现 :蜜蜂不仅对目标的颜色、模式、气味等有较好的学习和记忆能力 ,而且对陆标以及时间模式等都有较好的学习和记忆能力。然而 ,研究蜜蜂学习迷宫的工作相对比较少 ,Weiss[3] 训练蜜蜂步行通过了相对简单的迷宫 ,Menze[4 ] 在一个 T型迷宫中训练步…     

多巴胺神经通路及其对蜜蜂行为的影响

蜜蜂复杂的社会行为受到了研究者的广泛关注,了解蜜蜂的学习、记忆、导航、信息传递等行为的神经分子基础,可对探索人类自身的脑科学和复杂社会行为的分子基础提供比较研究信息。本文综述了多巴胺的作用机制及其在蜜蜂行为中的作用,详细介绍了蜜蜂脑部的多巴胺受体,总结了蜜蜂脑部多巴胺水平的影响因子等,最后对进一步研究多巴胺神经通路对蜜蜂行为的作用及机制的前景做一展望。     

Dopaminergic pathways and its effects on honeybee behaviors

蜜蜂复杂的社会行为受到了研究者的广泛关注,了解蜜蜂的学习、记忆、导航、信息传递等行为的神经分子基础,可对探索人类自身的脑科学和复杂社会行为的分子基础提供比较研究信息.本文综述了多巴胺的作用机制及其在蜜蜂行为中的作用,详细介绍了蜜蜂脑部的多巴胺受体,总结了蜜蜂脑部多巴胺水平的影响因子等,最后对进一步研究多巴胺神经通路对蜜蜂行为的作用及机制的前景做一展望.     

后基因组时代的蜜蜂QTL研究

继果蝇、按蚊和家蚕之后,意大利蜜蜂Apis mellifera（膜翅目： 蜜蜂科）成为又一种被完整测得基因组序列的昆虫。从此,蜜蜂研究进入后基因组时代。作为一种典型的社会性昆虫,许多和蜜蜂社会生活紧密相关的性状都是数量性状。这些性状研究中广泛涉及到了数量性状位点（quantitative traits loci,QTL）定位研究。本文综述了应用QTL对蜜蜂取食行为、自卫行为、体长、逆转学习等的研究现状,同时结合国内外最新研究进展,总结并展望了后基因组时代蜜蜂QTL的研究方向。     

ame-let-7调节蜜蜂劳动分工行为的研究进展

意大利蜜蜂是典型的社会性昆虫,存在与年龄相关的劳动分工行为,一直是人类研究动物行为的最佳模式生物。蜜蜂行为可塑性是劳动分工的重要特点,与其自身脑部神经结构变化、脑部基因表达变化及体内激素水平等有关。miRNAs与靶基因特异性结合,发挥多种生物调节功能。miR-let-7介导靶基因在动物发育及病理方面的研究较深,但对动物行为可塑性的调控机理尚未明确。本文就ame-let-7影响蜜蜂哺育蜂与采集蜂的劳动分工行为研究进行总结,主要从ame-let-7的表达模式、其对蜜蜂行为可塑性调节作用、对蜜蜂糖反应及学习记忆能力的影响及其相关靶基因的研究等方面进行归纳,为深入研究ame-let-7对蜜蜂行为可塑性的调控机制提供理论依据。     

东西方蜜蜂亲缘行为关系研究取得新进展

东方蜜蜂和西方蜜蜂是2个不同的种,二者的亲缘关系很近,但是二者的蜂王和幼虫均具有不同的遗传物质和气味信息素,蜜蜂的气味信息素对蜜蜂的社会行为和行为方式起到非常重要的作用。建立东方蜜蜂和西方蜜蜂的混合饲养蜂群,为研究东方蜜蜂和西方蜜蜂这2个近缘物种间的相互关系提供了一个很好的模式。近日,中国科学院西双版纳热带植物园协同进化组的高级访问学者谭垦教授等,通过测试和分析东方蜜蜂蜂王和西方蜜蜂蜂王的蜂王信息素主要成分的组成和差异,研究蜂王在混合饲养蜂群内对异种工蜂卵巢发育的抑制作用,并探讨了当混合蜂群失去蜂王后,2种工蜂对异种蜜蜂卵和幼虫气味的识别和反应机制。     

蜜蜂大脑的分区与功能

蜜蜂Apis mellifera L.是神经生物学研究的重要模式生物。尽管工蜂脑的体积不足1mm3,包含的神经元数量不到百万,但却拥有丰富的个体和社会行为,甚至还有学习、记忆、认知等高级行为。如此微小的大脑也是通过不同结构分区来实现其丰富复杂的行为。本文对蜜蜂大脑的精细解剖结构以及脑区功能研究进行了综述,为昆虫科学和神经生物学研究提供参考。     

蜜蜂对复合气味中特征因素的选择性记忆巩固的研究

目的 蜜蜂天生具有丰富的嗅觉辨识能力,觅食、交配、导航以及社交活动均依赖其嗅觉系统,是研究嗅觉感知和学习记忆的行为及神经机制的理想模型。蜜蜂既能够将某个复合气味作为一个整体也可以将复合气味的各组成成分进行辨别和区分,但是在特征依赖的联合记忆中依据何种原则进行加工并存储到长期记忆还不清楚。方法 本文利用特征阳性（feature positive：AB+,B-）和特征阴性（feature negative：AB-,B+）的奖赏性嗅觉条件化,训练蜜蜂对复合气味和成分气味的辨别,并检测蜜蜂对复合气味（AB）、成分气味（B）以及特征气味（A）的中长时记忆（3 h）和长时记忆（24 h）。结果 在特征阳性的奖赏性嗅觉条件化中,蜜蜂对训练过的气味可以形成稳定的中长时和长时记忆,并且对复合气味中的特征气味的记忆与复合气味的记忆呈现高度相似。但在特征阴性的奖赏性嗅觉条件化中,蜜蜂虽能够在3 h和24 h对训练过的两种气味具有显著的伸喙反应差异,且对特征阴性的气味无显著反应,但对复合气味的反应随时间的推移而增加。结论 实验结果表明,蜜蜂选择性地将与奖赏信息联合出现的气味巩固到长时记忆中,但并未依据特征成分加工储存到长时记忆中。奖赏信息预示着食物源,与生存息息相关,表明对环境信息进行选择性的记忆巩固加工并储存可能是低等动物高效地编码生存相关信息的重要策略。     

动物的“葬礼”

蜜蜂是昆虫纲膜翅目蜜蜂总科的通称。按生活方式可将蜜蜂分为社会性、独栖性和寄生眭三种。儿歌中唱的“小蜜蜂,整天忙,采花蜜,酿蜜糖”实际上指的是社会性蜜蜂。社会陛的蜜蜂,雌雄和职蜂生活在同—巢中,但在形态、生理和劳动分工方面均有区别。雌性个体较大,专司产卵生殖;雄性较雌阻小,专司交配,交配后即死亡;     

蜂产品及蜜蜂疾病与劳动分工行为研究概况

蜜蜂是重要的农业昆虫,传花授粉、促进农作物增产增收,生产蜂产品、满足市场需求;也是一种典型的社会性模式昆虫,具有重要的科研价值。本文综述了目前蜜蜂备受关注的三方面研究工作:(1)蜜蜂授粉和蜂产品;(2)蜜蜂的疾病与免疫;(3)蜜蜂的劳动分工行为。     

学习能力和天生素质决定蜜蜂社会分工

最近,法国科学研究中心（CNRS）的研究人员发现,社会分工,这个在蜜蜂群体社会中显著的特点之一,是由蜜蜂学习、记忆能力和天生素质决定的。他们发现,蜜蜂这种昆虫天生就会对食物回报或者厌恶刺激具有专门的反应,而这种专门性的反应也决定了蜜蜂个体的学习和记忆能力。     

昆虫记忆的形成机制及生态适应性

介绍近十几年来利用蜜蜂Apis mellifera L.、果蝇Drosophila melanogaster Meigen和寄生蜂等昆虫对学习和记忆行为研究的成果。这些研究表明昆虫的记忆形成是多阶段的。从短时记忆向长时记忆的形成过程中,cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element-bindingprotein,CREB)起重要的作用;而蘑菇体是学习、记忆形成的主要位点。已有的研究还表明昆虫记忆的动态是适应于不同物种的生态学需要。这些研究为探索昆虫和其它动物记忆的形成和生态适应性提供了理论基础。     

蜂群的分蜂行为及其影响因素

分蜂行为是蜂群重要的生物学特性,是一种特殊方式的繁殖。概述了3型蜂的发育、蜂群分蜂前的准备、分蜂的过程及影响蜂群分蜂的因素等蜜蜂生物学知识。还简要分析了环境污染对分蜂群的影响。     

蜜蜂抗狄斯瓦螨机制的研究进展

狄斯瓦螨Varroa destructor已蔓延至世界各地,给养蜂生产带来巨大挑战,被认为是世界养蜂业的主要威胁。因此,抗螨机制的研究和抗螨蜂种的培育显得尤为重要,而掌握蜜蜂的抗螨机制则是成功培育抗螨蜂种的前提条件。本文从行为、生理及分子机制等多个不同角度对国内外蜜蜂抗狄斯瓦螨机制研究的最新进展进行了详细的阐述。尤其是从分子水平研究蜜蜂的抗螨机制对选育抗螨蜂种具有重要意义,将为利用分子遗传辅助标记筛选方法和先进的生物工程技术并结合传统的育种手段成功培育出具有抗螨性能的优良蜜蜂品系奠定基础。     

蜜蜂体内王浆主蛋白基因mrjp9的转录表达研究

蜜蜂体内有9种王浆蛋白基因(major royal jelly protein,MRJPs1～9),其中MRJPs1～5在蜂王浆中含量较高,是蜂王浆生物学功能的基础。MRJPs6～9在王浆中没有或含量极少,且功能未知。为研究非王浆蛋白组分的MRJP9的生物学功能,本研究用RT-PCR的方法对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica Spinola不同组织,不同部位,不同级型样本中mrjp9的转录水平进行检测和定量。结果发现mrjp9在蜜蜂的幼虫、蛹和成年蜜蜂的各组织部位均广泛转录表达,但其在幼虫、蛹和刚出房的成年蜜蜂体内表达水平较低,而在成年采集蜂体内表达水平则较高,其表达与蜜蜂的发育时期有关。通过对在成年蜜蜂体内各组织部位的表达水平进行检测的结果显示该基因主要在蜜蜂的头、胸和王浆腺等组织部位的表达较高,其他组织部位表达较少。此外,该基因也在雄蜂和蜂王体内广泛表达,不受蜜蜂性别和级型的影响。这些结果说明mrjp9是一与蜜蜂发育有关的基因,可能与蜜蜂的行为发育和分工调控有关。     

中国70年来蜜蜂生物学研究进展

蜜蜂生物学是养蜂学领域中最基础的学科,人类饲养蜜蜂是从观察蜜蜂生物学特性过程中逐渐开始的,并且随着对蜜蜂生物学特性深入了解,蜜蜂饲养技术得到了不断提高;而且,蜜蜂也是一种理想的社会型模式昆虫,蜜蜂生物学研究结果对整个社会生物学有重要的参考价值,因此蜜蜂生物学研究长期以来一直是热门课题,每年有大量论文发表。本文对我国学者70年来在蜜蜂生物学方面研究取得的进展进行了总结,重点介绍了中华蜜蜂生物学、蜜蜂发育生物学、蜜蜂行为生物学和蜜蜂营养生物学领域的最新研究成果,提出了未来的发展趋势,旨在于推动我国养蜂学事业的发展。     

氯化锂对意大利蜜蜂基于伸吻反应行为的影响

【目的】本研究旨在明确25mmol·L~(-1)氯化锂对蜜蜂蔗糖敏感性、学习和记忆行为的影响,为氯化锂作为杀螨剂应用于蜂业提供参考依据。【方法】利用50%(w/v)糖水溶液在巢门口引蜂,抓取采集糖水的蜜蜂视为采集蜂,随机分为6组对照和处理。鉴于蜜蜂对笼养环境的适应期,室内恒温恒湿箱【(30±1)℃,相对湿度为40%±10%,黑暗】中饲喂30%糖水笼养24 h(每盒50头)后,处理组和对照组分别自由采集含25 mmol·L~(-1)氯化锂的30%(w/v)糖水和30%(w/v)糖水24 h,6组中的3组用来测试对6种不同浓度糖水的敏感性(0.1%、0.3%、1%、3%、10%、30%),余下3组蜜蜂用来进行气味联想性学习实验;将收集的采集蜂不进行实验室笼养,随机分为对照和处理(35头/组),接受气味联想性学习训练,然后对蜜蜂个体饲喂10μL 30%(w/v)糖水和含25 mmol·L~(-1)氯化锂的30%(w/v)糖水,2 h后测试蜜蜂记忆。【结果】对照组和处理组在氯化锂处理24 h内死亡率无显著差异(P 0.05);糖水敏感性测试实验中,处理组对低浓度糖水(0.1%-3%)的喙伸反应率高于对照组(0.3%:P0.05;1%:P0.01;3%:P0.001),处理组的蔗糖响应分数(SRS)极显著高于对照组(P0.01);气味联想性学习实验中,两组的喙伸反应率随训练次数的增加而呈上升趋势,虽然在第二次学习中,对照组的喙伸反应率显著性高于处理组(P0.05),但两组的学习能力随训练次数增加差异减小,最终趋于一致;2 h记忆行为实验中,处理组的喙伸反应率显著高于对照组(P0.05)。【结论】结果表明,25 mmol·L~(-1)氯化锂对蜜蜂无急性致死作用;蜜蜂接触此剂量氯化锂24 h后,蜜蜂对低浓度糖水的敏感性增强,蜜蜂最终学习行为不受影响,但蜜蜂的2 h短期记忆受到积极影响,进而可能利于提高蜜蜂采集行为。     

中华蜜蜂和意大利蜜蜂夏季高温下为长季节栽培设施西瓜授粉行为观察

应用中华蜜蜂和意大利蜜蜂为设施西瓜授粉,对其高温条件下的授粉行为进行对比观察。结果表明:两种蜜蜂的授粉行为相似,但在访花时间、访花间隔、访花频率和采集专一性等行为上存在差异。中华蜜蜂和意大利蜜蜂的棚内活动时间分别为5.54 h和5.50 h,与西瓜开花时间基本重合;意大利蜜蜂的单花访花时间3.03±0.17 s比中华蜜蜂的访花时间2.66±0.15 s长,而访花间隔3.22±0.24 s显著低于中华蜜蜂的4.07±0.30 s,访花频率9.53±0.38朵/min显著高于中华蜜蜂的8.09±0.29朵/min。中华蜜蜂在5∶00-7∶00、7∶00-9∶00、9∶00-11∶00采集花粉中西瓜花粉的比例分别为11.03%、13.31%和12.62%,意大利蜜蜂在相应时间段采集花粉中西瓜花粉的比例分别为54.31%、55.97%和32.32%,差异显著。本研究认为中华蜜蜂和意大利蜜蜂都能高效地完成设施西瓜的授粉任务,而且意大利蜜蜂在西瓜授粉上更具优势。     

吡虫啉对蜜蜂行为与生理影响研究进展

蜜蜂是一种社会性昆虫,也是重要的授粉昆虫,对发展农业生产、维护生态环境和物种多样性有极其重要的意义。吡虫啉是一种活性高、杀虫谱广的新烟碱类杀虫剂,对蜜蜂等传粉昆虫造成潜在危害。本文主要从吡虫啉对蜜蜂的作用机制、暴露途径、代谢过程、行为影响等方面进行叙述,重新评估蜜蜂接触杀虫剂的"安全水平",从而确定最安全有效的施用浓度,为我国新烟碱类杀虫剂对蜜蜂安全性评价工作提供参考。