噻虫啉对西方蜜蜂王浆主蛋白、免疫和记忆相关基因表达的影响

【目的】噻虫啉Thiacloprid是当今应用较为广泛的新烟碱类杀虫剂之一。研究表明亚致死剂量的噻虫啉不仅能够影响蜜蜂的采集和飞行能力,而且还能损害蜜蜂的免疫系统。本文主要探究了亚致死浓度的噻虫啉对西方蜜蜂5种王浆主蛋白基因Mrjp1,Mrjp2,Mrjp3,Mrjp4和Mrjp5 4种免疫相关抗菌肽基因Abaecin,Hymenoptaecin,Defensin1和Apidaecin以及3种记忆相关基因Pka,Creb和Nmdar1表达的影响。【方法】对蜜蜂长期饲喂含有0.2 mg/L和2 mg/L噻虫啉的糖水10 d,然后运用荧光定量PCR技术分别检测了蜜蜂王浆腺中王浆主蛋白基因以及脑部免疫和记忆相关基因的表达变化。【结果】0.2 mg/L和2 mg/L噻虫啉均能显著的抑制5种王浆主蛋白基因Mrjp1,Mrjp2,Mrjp3,Mrjp4,Mrjp5和Apidaecin的表达水平(P0.05),而仅有2 mg/L噻虫啉处理能够能显著抑制Abaecin,Hymenoptaecin,Defensin1和Nmdar1表达(P0.05)。不过,0.2 mg/L和2 mg/L噻虫啉处理对另外两种记忆相关基因Pka和Creb表达没有显著影响。【结论】亚致死浓度噻虫啉可能通过抑制王浆主蛋白基因的表达影响蜜蜂王浆腺的发育,而Nmdar1,Abaecin,Hymenoptaecin,Defensin1和Apidaecin的下调表达则可能预示着噻虫啉对蜜蜂记忆能力生成和免疫系统的损害。我们的研究为深入探究噻虫啉对西方蜜蜂健康影响的分子机制提供了基础。     

氟啶虫胺腈对意大利蜜蜂解毒、免疫和记忆相关基因表达的亚致死效应

【目的】新型杀虫剂氟啶虫胺腈广泛用于农业生产中的害虫防治,但其对蜜蜂健康影响的研究较少。本文探究了亚致死剂量的噻虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica 6种解毒相关基因(CYP9Q1、CYP9Q2、CYP9Q3、CYP9S1、CYP6AS5和CYP4G11)、4种免疫相关基因(Abaecin、Defensin、Hymenoptaeci和Apidaecin)和3种记忆相关基因(PKA、GluRA和NMDAR1)表达的影响。【方法】采用饲喂法确定氟啶虫胺腈对蜜蜂的经口急性毒性;并用1/3 LD_(50)和1/10 LD_(50)氟啶虫胺腈饲喂蜜蜂后48 h,运用荧光定量PCR技术分别检测了蜜蜂脑部解毒、免疫和记忆相关基因的表达变化,并统计各组蜜蜂的死亡率。【结果】氟啶虫胺腈对蜜蜂经口性半数致死剂量LD_(50)为0.099μg/蜂;饲喂1/3 LD_(50)氟啶虫胺腈能够显著抑制蜜蜂Abaecin和Defensin的表达(P 0.05),而PKA、NMDAR1、GluRA、CYP9Q2和CYP9Q3能够被其诱导上调表达(P 0.05);饲喂1/3 LD_(50)和1/10 LD_(50)氟啶虫胺腈均能显著诱导蜜蜂Hymenoptaecin、Apidaecin、CYP6AS5和CYP4G11上调表达(P 0.05)。但饲喂1/3 LD_(50)和1/10 LD_(50)氟啶虫胺腈的处理均不影响蜜蜂CYP9Q1和CYP9S1表达。【结论】氟啶虫胺腈的曝露可能会对意大利蜜蜂的免疫、记忆和解毒系统都有一定的影响,这对深入探究氟啶虫胺腈与蜜蜂之间互作的分子机制有一定生物学意义。     

亚致死剂量吡虫啉胁迫对意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂免疫解毒相关基因表达及免疫解毒酶系活力的影响

摘要: 【目的】吡虫啉(imidaclorprid)是广泛使用的新烟碱类杀虫剂之一。大量研究表明亚致死剂量吡虫啉影响意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称“意蜂”)幼虫的发育和成年蜜蜂的采集、学习等行为。本实验旨在探究亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂内勤蜂(1日龄成年工蜂)与外勤蜂(21日龄成年工蜂)免疫解毒相关基因表达及免疫解毒酶系活力的影响,进而为蜜蜂健康的维护提供科学依据。【方法】测定饲喂含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液不同时间后意蜂成年工蜂的存活率;利用荧光定量PCR检测饲喂含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液6 d后其体内免疫基因多酚氧化酶基因(PPOA3, GenBank登录号： GB43738), Abaecin类抗菌肽基因(ABA, GenBank登录号： GB18323),葡萄糖脱氢酶基因(GLD, GenBank登录号： GB43007)和解毒基因细胞色素P450基因(CYP450 6a2, GenBank登录号： GB49876)的表达,并采用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验测定其体内细胞色素P450酶(cytochrome P450, CYP450)含量和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活力。【结果】1日龄和21日龄意蜂成年工蜂连续饲喂6 d含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液后,其存活率与对照组(饲喂含0.1 ng/μL丙酮的50%蔗糖溶液)无显著差异;连续饲喂9 d含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液后,1日龄意蜂成年工蜂存活率与对照组无显著差异,而21日龄意蜂成年工蜂存活率与对照组有显著差异。1日龄意蜂成年工蜂自由取食含0.1 ng/μL吡虫啉的蔗糖溶液6 d后, PPOA3, CYP450 6a2, ABA和GLD表达水平,细胞色素P450含量以及多酚氧化酶活力与对照组相比均有显著下调趋势;而21日龄意蜂成年工蜂取食该药液6 d后,CYP450 6a2, ABA和GLD表达水平及多酚氧化酶活力与对照组相比均有显著下调趋势,PPOA3表达水平和细胞色素P450含量有显著上调趋势。【结论】亚致死剂量吡虫啉影响意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂免疫解毒相关基因的表达及免疫解毒酶系活力;吡虫啉短期胁迫对意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂的存活无显著影响,长期胁迫则会影响意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂的存活。     

亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂中肠细菌群落的影响（英文）

【目的】在实验室条件下,研究亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂 Apis mellifera ligustica 中肠细菌群落的影响,以期为杀虫剂的生物安全性评价体系提供理论依据。【方法】分别用3种不同浓度（0.005, 0.015 和0.045 mg/L）的吡虫啉蔗糖溶液以及含丙酮（0.03%）的糖水(空白对照)在实验室内饲喂刚出房的意大利蜜蜂,在饲喂3, 6, 9, 12和15 d时分别取样。提取中肠细菌基因组DNA,采用下一代高通量测序技术对4个处理组蜜蜂中肠细菌群落进行检测分析。【结果】细菌序列分析表明,意大利蜜蜂中肠细菌主要属于变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）,同一时间内各处理组间主要细菌数量差异不显著（P>0.05）,同时细菌群落多样性指数差异也不显著（P>0.05）。【结论】在实验室条件下亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂中肠细菌群落结构影响不显著。     

吡虫啉胁迫对意大利蜜蜂哺育蜂免疫解毒相关基因表达及酶活力的影响

蜜蜂作为世界上最重要的授粉性昆虫,在采集过程中易接触到杀虫剂,前人研究表明新烟碱类杀虫剂吡虫啉（imidaclorprid）影响意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica（简称“意蜂”）的存活和舞蹈、采集等行为。本研究旨在探究亚致死剂量吡虫啉胁迫对意大利蜜蜂哺育蜂（8日龄成年工蜂）免疫解毒相关基因表达、免疫解毒酶系活力及存活率的影响。结果显示哺育蜂连续取食3 d和9 d含0.1 ng/μL吡虫啉的蔗糖液后,其存活率与对照组（饲喂含等量丙酮的蔗糖溶液）无显著差异;连续饲喂11 d含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液后,其存活率与对照组有显著差异。荧光定量PCR检测及双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验结果显示哺育蜂取食吡虫啉3 d后,蜜蜂体内免疫基因多酚氧化酶基因（PPOA3,GB43738）,Abaecin类抗菌肽基因（ABA,GB18323）,葡萄糖脱氢酶基因（GLD, GB43007）和解毒基因细胞色素P450基因（CYP450 6a2,GB49876）,细胞色素B561基因（CYB561 2-like,GB40148）,葡萄糖醛酸转移酶（UDP-glucuronosyltransferase,GB52179）的表达及蜂体内体内细胞色素P450酶（cytochrome P450,CYP450）含量均有上调趋势,超氧化物岐化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）均有显著下调趋势;哺育蜂取食吡虫啉9 d后,PPOA3,ABA,GLD,CYP450 6a2,CYB561 2-like,UDP-glucuronosyltransferase的表达及蜂体内体内细胞色素P450酶含量均有下调趋势,多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶酶活力均有显著下调趋势。本研究在分子水平上提供了亚致死剂量吡虫啉是通过扰乱蜜蜂正常的免疫系统进而影响蜜蜂行为的证据,以期为维护蜜蜂健康提供一定的理论依据。     

过表达和敲减ame-miR-13b对意大利蜜蜂幼虫肠道内基因表达的影响

【目的】微小RNA(microRNAs, miRNAs)在昆虫的繁殖、发育和免疫等重要生命活动的调控过程中扮演关键角色。本研究旨在探究在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫个体水平过表达与敲减ame-miR-13b对其靶基因表达的影响,为深入探究ame-miR-13b调控意大利蜜蜂幼虫肠道发育的分子机理提供理论和实验依据。【方法】根据ame-miR-13b的核苷酸序列设计合成相应的模拟物mimic-ame-miR-13b和抑制物inhibitor-ame-miR-13b及其对照mimic-NC和inhibitor-NC,混入饲料后饲喂意大利蜜蜂3日龄幼虫,每12 h更换一次饲料,连续饲喂6次,以分别过表达和敲减ame-miR-13b;通过RT-qPCR检测过表达和敲减ame-miR-13b后意大利蜜蜂幼虫肠道中ame-miR-13b及其靶基因Ecr, Egfr和P450 18a1的表达量。【结果】与mimic-NC饲喂组相比, mimic-ame-miR-13b饲喂组中ame-miR-13b在意大利蜜蜂4和6日龄幼虫肠道中均显著上调表达;与饲喂inhibitor-NC组相比,inhibitor-ame-miR-13b饲喂组中ame-miR-13b在4日龄幼虫肠道中下调表达,在5和6日龄幼虫肠道中显著下调表达。与mimic-NC饲喂组相比,过表达ame-miR-13b组中意大利蜜蜂6日龄幼虫肠道中Egfr的表达量显著降低,而Ecr和P450 18a1的表达量均显著升高。与inhibitor-NC饲喂组相比,敲减ame-miR-13b组中意大利蜜蜂6日龄幼虫肠道中Egfr上调表达但不显著,Ecr显著上调表达,而P450 18a1显著下调表达。【结论】通过饲喂法在意大利蜜蜂幼虫个体中成功实现了miRNA的过表达和敲减;ame-miR-13b与Egfr之间存在潜在的负调控关系。     

噻虫胺及其混配制剂对意大利蜜蜂和玉米螟赤眼蜂的急性毒性

【目的】明确新烟碱类杀虫剂噻虫胺及其2种混剂对意大利蜜蜂 Apis mellifera ligustica 和玉米螟赤眼蜂 Trichogramma ostriniae 的毒性。【方法】采用摄入法、接触法和药膜法分别测定3种制剂对意大利蜜蜂成年工蜂和玉米螟赤眼蜂成蜂的急性毒性。【结果】急性毒性测定结果表明,30%噻虫胺悬浮剂、30%吡蚜酮·噻虫胺悬浮剂和20%醚菊酯·噻虫胺悬浮剂对意大利蜜蜂成年工蜂的急性摄入毒性均为剧毒,LC₅₀ 值(48 h)分别为0.0200（0.0143~0.0272）, 0.084（0.0658~0.1157）和0.1594（0.1200~0.2056） mg a.i./L;3种制剂对意大利蜜蜂成年工蜂急性接触毒性均为高毒,LD₅₀ 值(48 h)分别为0.0155（0.0114~0.0197）, 0.0426（0.0335~0.0539）和0.1122（0.0796~0.1385）μg a.i./蜂。药膜法测定3种制剂对玉米螟赤眼蜂成蜂的LD₅₀ 值(24 h)分别为0.0232（0.0180~0.0295）, 0.1050（0.0940~0.1170）和0.0059（0.0054~0.0065） mg a.i./L;安全性评价结果表明,3种制剂对玉米螟赤眼蜂成蜂均存在极高风险性,安全系数分别为5.95×10^-4, 2.69×10^-3和9.50×10^-5。【结论】噻虫胺及其混剂对意大利蜜蜂和玉米螟赤眼蜂均存在较高的毒性风险,在害虫综合治理中应谨慎使用。     

球囊菌侵染对意大利蜜蜂幼虫肠道免疫与解毒相关基因表达及蛋白质、脂质和糖类含量的影响

[目的]球囊菌Ascosphaera apis是一种真菌性病原体,可以侵染意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫,导致蜂群患白垩病.本研究通过球囊菌侵染意大利蜜蜂幼虫,探究对意大利蜜蜂幼虫肠道免疫解毒相关基因表达及蛋白质、脂质和糖类含量的影响,分析球囊菌侵染胁迫下意大利蜜蜂免疫应答反应与营养物质...     

意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中ame-miR-bantam对靶基因USP和P300的表达调控

【目的】本研究旨在通过饲喂法对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道中ame-miR-bantam进行过表达与敲减,明确ame-miR-bantam对靶基因USP和P300表达的调控作用。【方法】通过饲喂ame-miR-bantam模拟物(mimic-ame-miR-bantam)和抑制物(inhibitor-ame-miR-bantam)及相应的阴性对照mimic-NC-ame-miR-bantam和inhibitor-NC-ame-miR-bantam,对意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道组织中的ame-miR-bantam分别进行过表达和敲减。利用生物信息学软件进行ame-miR-bantam的靶向预测及分析。通过RT-qPCR检测4-6日龄意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中ame-miR-bantam的过表达和敲减效果及靶基因USP和P300的相对表达量。【结果】相较于饲喂mimic-NC-ame-miR-bantam,饲喂mimic-ame-miR-bantam后,ame-miR-bantam在意大利蜜蜂4-6日龄工蜂幼虫肠道中均显著上调;相较于饲喂inh...     

不同水平亮氨酸对繁殖期意大利蜜蜂蜂群群势及工蜂发育的影响

【目的】评价日粮中不同水平亮氨酸对繁殖期意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica蜂群群势及工蜂发育的影响。【方法】选取重庆荣昌本地繁殖期意大利蜜蜂21群,随机分为7组,分别饲喂添加0,15.30,17.50,26.25,35.00,43.75和52.5 g/kg亮氨酸的试验日粮,每12 d测定各组蜂群群势、封盖子量、蜂群取食量和营造王台情况,24 d后测定蜂群采集行为、工蜂初生重、工蜂虫体蛋白质含量及工蜂寿命。【结果】当亮氨酸添加水平为43.75和52.50 g/kg时能够显著提高繁殖期意大利蜜蜂的蜂群群势、封盖子量、蜂群取食量及采集行为(P0.05)。与空白对照组相比,基础日粮组及各亮氨酸添加组的新出房蜂和6日龄幼虫体蛋白质含量较高(P0.05);各亮氨酸添加组的工蜂初生重显著高于空白组(P0.05);不同亮氨酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂寿命影响较小。此外,亮氨酸添加水平26.25,35.00和43.75 g/kg能够在饲喂0-24 d时促进蜂群营造自然王台,刺激蜂群分蜂。【结论】配方日粮中43.75和52.5 g/kg的亮氨酸能够显著促进繁殖期意大利蜜蜂蜂群发展,其中43.75 g/kg的亮氨酸饲喂量还能刺激蜂群营造自然王台,激发蜂群分蜂。