蜜蜂工蜂觸角蛋白質組研究揭示觸角功能和王漿分泌相關分子基礎.pdf

1、蜜蜂在進化中形成了一套由化學通訊組成的精準系統(tǒng)用以調節(jié)他們復雜的社會活動。觸角是蜜蜂最重要的嗅覺器官，對于各類化學信號非常敏感，如信息素和各類氣味，在調節(jié)蜜蜂哺育和采集行為中扮演重要角色。雖然蜜蜂的嗅覺系統(tǒng)對于哺育和采集行為至關重要，但其在蜜蜂隨日齡變化的勞動分工職能轉變中的分子機理，以及不同蜂種間的差異還不明確。在哺育過程中，蜜蜂的哺育行為能夠促進蜜蜂對幼蟲信息素的識別，增強蜜蜂的采粉行為，從而提高工蜂王漿的分泌。因此，為了深入探究觸

2、角在促進蜂王漿高產中的分子機理，我們對不同日齡意蜂(ITBs)和漿蜂(RJBs)觸角蛋白質組進行了比較。漿蜂是從意蜂中選育出的高產王漿的一個品系。兩個蜂種中共鑒定到了5692個觸角蛋白，是目前在觸角中鑒定到的最多的蛋白質。在成年工蜂中，兩蜂工蜂的觸角蛋白質組主要功能是支持促進與生理和日齡相關的行為發(fā)育的各項基礎功能。然而，為了適應不同的生理行為，不同日齡的工蜂嗅覺蛋白質組已發(fā)生變化。在幼蜂中，觸角蛋白質組主要功能是刺激觸角神經細胞的發(fā)育

3、和分化，以支持嗅覺系統(tǒng)發(fā)育成熟。在哺育蜂(NBs)中，觸角蛋白質組加強了觸角的敏感性，以利于幼蟲信息素的識別并促進蜜蜂的哺育行為。在采集蜂(FBs)中，觸角蛋白質組扮演著重要角色，主要包括促進各類信號刺激的集中響應和處理，采集期間提供合成蛋白和代謝的原料以調節(jié)細胞的動態(tài)平衡等。經過數十年的選育，漿蜂觸角蛋白質組較意蜂同日齡的觸角蛋白質組發(fā)生了顯著的變化，漿蜂觸角蛋白質組主要功能是促進哺育和采集行為，以支持蜂王漿高產的需求。在漿蜂哺育蜂中

4、，主要富集到大量與能量代謝和細胞動態(tài)平衡相關的功能類別，上調蛋白均富集到與能量代謝相關的通路，表明漿蜂的觸角蛋白質組經過選育已經形成不同的嗅覺系統(tǒng)，以適應大量分泌蜂王漿這一行為。在漿蜂采集蜂中，主要富集到與能量代謝相關的功能類別和代謝通路，例如脂肪酸降解、丙酮酸代謝和包含堿基的化合物代謝加工、吡啶核苷酸代謝加工和乙醛酸、二甲酸代謝，這表明其觸角蛋白質組增強了嗅覺系統(tǒng)，為強化花粉等采集行為做準備。本研究為闡明嗅覺在日齡相關的社會勞動分工的