營(yíng)養(yǎng)和空間因素對(duì)蜜蜂級(jí)型分化的影響.pdf

1、蜜蜂的級(jí)型分化是昆蟲多型現(xiàn)象的一種典型表現(xiàn)形式。在基因和環(huán)境的作用下，昆蟲表現(xiàn)出形形色色的多型性現(xiàn)象。同樣是二倍體受精卵，基因型相同，卻會(huì)產(chǎn)生具不同級(jí)型特征的蜂王和工蜂個(gè)體。近年來(lái)，有關(guān)營(yíng)養(yǎng)和空間因素對(duì)蜜蜂級(jí)型分化的相關(guān)研究取得了重要進(jìn)展，但兩者對(duì)蜜蜂級(jí)型的誘導(dǎo)機(jī)制仍不明確。蜜蜂級(jí)型分化屬于非遺傳性多型現(xiàn)象，即在環(huán)境因素的誘導(dǎo)下導(dǎo)致了蜂王和工蜂個(gè)體間出現(xiàn)差異性分化;縱觀蜂王和工蜂整個(gè)發(fā)育歷程，兩者的生活空間不同，食物不同被認(rèn)為是誘導(dǎo)蜜蜂

2、級(jí)型分化的重要因素。
　　本研究以意大利蜜蜂（意蜂）和卡尼鄂拉蜂（卡蜂）為研究對(duì)象，圍繞空間和食物兩個(gè)要素，研究了蜂王和工蜂幼蟲變態(tài)發(fā)育過(guò)程差異，并分別研究了蜜蜂工蜂食物和蜂王食物營(yíng)養(yǎng)成分差異、不同蜂種間蜂王漿營(yíng)養(yǎng)成分差異和三種飼喂處理（蔗糖、蜂蜜+蔗糖、蜂蜜）對(duì)蜂王漿營(yíng)養(yǎng)成分的影響;通過(guò)建立體外蜜蜂級(jí)型分化飼養(yǎng)模型，探索了空間因素對(duì)蜜蜂級(jí)型分化的影響。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　1、選擇自然條件下意大利蜂群5群，對(duì)蜜蜂蜂

3、王和工蜂幼蟲的變態(tài)發(fā)育過(guò)程的空間大小、個(gè)體發(fā)育歷期、個(gè)體形態(tài)等指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析。工蜂幼蟲和蜂王幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育期相同，均在9d達(dá)到最高體重;蜂王個(gè)體幼蟲化蛹前體重、蛹期時(shí)間、總發(fā)育時(shí)間、羽化出房平均體重與工蜂相比差異顯著，提示蜜蜂級(jí)型分化與蜂王幼蟲化蛹前體重密切相關(guān);蜂王幼蟲的生活空間（王臺(tái)）是工蜂幼蟲生活空間（工蜂房）的5倍以上。
　　2、采集意大利蜜蜂2-5d工蜂漿，2-4d蜂王漿，只2d、只3d和只4d蜂王漿樣品，對(duì)樣品中營(yíng)養(yǎng)

4、成分含量做差異性比較。不同日齡工蜂漿與蜂王漿中水分、總蛋白含量、10-HDA、果糖、葡萄糖、果葡總量、部分礦物質(zhì)、大部分氨基酸含量均存在顯著差異。此外，分析結(jié)果顯示，2-4d工蜂漿與5d工蜂漿水分、10-HDA、蛋白含量、果葡含量等營(yíng)養(yǎng)成分差異顯著，3d、4d蜂王漿與2d蜂王漿水分、10-HDA、蛋白含量等營(yíng)養(yǎng)成分差異顯著，提示工蜂和蜂王幼蟲的食物成分也隨幼蟲日齡而變化。
　　3、選取群勢(shì)相近的意蜂和卡蜂各5群，研究?jī)烧叻渫鯘{生產(chǎn)

5、性能及營(yíng)養(yǎng)成分差異。意蜂王臺(tái)接受率及王漿產(chǎn)量均顯著高于卡蜂;意蜂漿與卡蜂漿相比，其水分、粗蛋白、果糖、葡萄糖、蔗糖含量、果葡比、Fe、Cu、Mn、K、Ca和Mg含量均無(wú)顯著性差異;卡蜂漿中10-HDA含量顯著高于意蜂漿;意蜂漿中Zn和Na的含量顯著高于卡蜂漿。蜂種差異對(duì)蜂王漿營(yíng)養(yǎng)成分影響較小。
　　4、選取群勢(shì)相近的意大利蜜蜂產(chǎn)漿期蜂群15群，分為蔗糖組、蜂蜜+蔗糖組和蜂蜜組:蔗糖組飼喂蔗糖溶液;蜂蜜+蔗糖組先飼喂蜂蜜后飼喂蔗糖溶

6、液;蜂蜜組飼喂蜂蜜。對(duì)比分析三種飼喂處理對(duì)蜂王漿營(yíng)養(yǎng)成分的影響。研究發(fā)現(xiàn)三種飼喂處理情況下生產(chǎn)的蜂王漿中水分、粗蛋白、10-HDA、果糖、葡萄糖、果葡比、蔗糖、麥芽糖、Zn、Cu、Mn、K、Ca和Mg含量均無(wú)顯著性差異。蜂蜜至蔗糖轉(zhuǎn)換飼喂組王漿樣品相比其它兩組王漿樣品含有較高含量Fe，以及較低含量的Na。結(jié)果表明三種飼喂方式對(duì)蜂王漿主要營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)影響，飼喂蔗糖及蜂蜜至蔗糖轉(zhuǎn)換飼喂兩種飼喂方式并未對(duì)蜂王漿中果糖、葡萄糖尤其是蔗糖的含量產(chǎn)生

7、顯著影響的可能原因是蜜蜂已將飼料中的蔗糖高效地轉(zhuǎn)化分解為單糖。
　　5、設(shè)想工蜂房空間限制了工蜂幼蟲體重的增長(zhǎng)，使得工蜂幼蟲在生長(zhǎng)持續(xù)期結(jié)束時(shí)體重顯著小于蜂王幼蟲，這種空間限制實(shí)際起到了對(duì)幼蟲的饑餓效應(yīng)。根據(jù)自然條件下工蜂和蜂王幼蟲體重，建立體外蜜蜂級(jí)型分化飼養(yǎng)模型:設(shè)為饑餓組（幼蟲生長(zhǎng)至體重160-180mg范圍時(shí)即停止飼喂，將其從食物中轉(zhuǎn)移至化蛹板饑餓處理至其蛹化）和自由采食組（幼蟲自由采食至320mg以上時(shí)將其從食物中轉(zhuǎn)移至

8、化蛹板）。結(jié)果顯示，蜜蜂級(jí)型分化與幼蟲化蛹前體重密切相關(guān)，饑餓組幼蟲羽化后個(gè)體均為工蜂，自由采食組幼蟲羽化后95.8％的個(gè)體為蜂王。蜜蜂幼蟲化蛹前體重顯著影響蜜蜂個(gè)體發(fā)育歷期、羽化個(gè)體體重、后足形態(tài)和卵巢發(fā)育。該模型條件下，饑餓處理未影響蜜蜂幼蟲的變態(tài)時(shí)間。自由采食下調(diào)AmInR-2及AmHR4 mRNA轉(zhuǎn)錄水平，饑餓處理上調(diào)AmInR-2及AmHR4mRNA轉(zhuǎn)錄水平;自由采食組AmTOR轉(zhuǎn)錄水平低于饑餓組，但統(tǒng)計(jì)學(xué)差異僅出現(xiàn)在48h，

9、60h，72h和96h。AmInR-2、AmHR4和AmTOR在調(diào)控蜜蜂級(jí)型分化中可能起到重要作用。
　　綜上所述，營(yíng)養(yǎng)因素和空間因素是二倍體受精卵在發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)蜜蜂級(jí)型分化的兩個(gè)關(guān)鍵因素。蜂王食物（蜂王漿）和工蜂食物（工蜂漿）中營(yíng)養(yǎng)成分的差異導(dǎo)致蜂王幼蟲在生長(zhǎng)持續(xù)期內(nèi)生長(zhǎng)速率顯著高于工蜂幼蟲;蜂王與工蜂幼蟲生活空間差異導(dǎo)致了生長(zhǎng)持續(xù)期末工蜂幼蟲個(gè)體顯著低于蜂王幼蟲。蜜蜂級(jí)型分化存在雙臨界體重調(diào)控機(jī)制，在營(yíng)養(yǎng)和空間因素的共同作用