蜜蜂作为真社会性无脊椎动物具有复杂的行为,意大利蜜蜂作为模式昆虫行为多样且稳定,是研究神经科学和行为认知的良好材料。动物中枢神经系统中多巴胺发挥重要调节作用,而多巴胺与蜜蜂的觅食行为之间的关系还不十分清楚。本研究通过高效液相色谱电化学方法检测蜜蜂在觅食等行为中多巴胺的变化规律,利用RTq PCR研究不同行为状态的蜜蜂脑部多巴胺受体基因表达情况;通过体外给药方式干扰蜜蜂采集行为和脑部多巴胺神经通路,探究多巴胺受体基因受到抑制后对蜜蜂采集行为的影响。首次从分子机制角度回答了蜜蜂对食物的需求会引起脑部多巴胺水平升高,多巴胺受体基因如果受到抑制会对蜜蜂采集行为产生不利影响。本论文获得的主要研究结果如下:1.首先利用高效液相色谱电化学方法检测在蜜蜂舞蹈行为和伴随行为中左旋多巴的含量差异,发现伴随行为开始时蜜蜂脑部左旋多巴含量显著高于伴随行为结束时蜜蜂脑部多巴胺含量,说明蜜蜂舞蹈行为可引起伴随蜂脑部左旋多巴含量升高。利用RT-q PCR技术检测到多巴胺转运体基因在正在伴随的蜜蜂脑部的表达量显著高于正在跳舞的蜜蜂脑部的表达量;酪氨酸羟化酶基因在正在伴随和正在跳舞的蜜蜂脑部的表达量差异不显著。左旋多巴、多巴胺转运体和酪氨酸羟化酶都是多巴胺神经通路的重要物质,结果发现多巴胺神经通路上游的酪氨酸羟化酶变化并不明显;而左旋多巴开始发生显著变化,到多巴胺神经通路的下游即多巴胺转运体也发生显著变化。2.选取不同行为状态的蜜蜂:新出房蜂、哺育蜂、采集蜂及安静状态的蜜蜂,检测其脑部多巴胺水平和多巴胺神经通路相关基因的变化。其中哺育状态的蜜蜂脑部多巴胺水平显著低于其他行为状态。哺育蜂脑部多巴胺受体基因Amdop1和多巴胺转运体基因Amdat表达量显著高于新出房蜂、采集蜂和安静状态的蜜蜂。多巴胺受体基因Amdop2、Amdop3在四种不同行为蜜蜂脑部的表达量并无差异。3.选取同一天3个不同时间段蜂箱门口的蜜蜂检测其脑部多巴胺,发现中午时分蜜蜂脑部多巴胺含量最高,傍晚时分最低,这可能是因为蜜蜂出巢采集的活动在中午最为活跃。选取同一只蜂王产下的子脾放入培养箱收集新出房的工蜂标记后放回自然蜂群,每隔3 d在傍晚时分打开观察箱抓取标记蜂获得不同日龄的蜜蜂脑部检测多巴胺,发现随着蜜蜂日龄的增加,蜜蜂脑部多巴胺含量总体趋势呈现阶段性升高。选取四种蜜蜂行为状态即蜂群内四处觅食的新出房蜂、哺育蜂、采集归巢的跳舞蜂以及安静状态的蜜蜂检测其脑部多巴胺水平的变化,发现新出房蜜蜂脑部多巴胺水平显著高于哺育蜂、安静状态的蜜蜂和采集蜂,这可能是因为饥饿的新出房蜜蜂对食物的需求所致。选取23 d的工蜂各3组,进行不同程度的饥饿,分别饥饿1 h,2 h,4 h,发现饥饿的时间越长蜜蜂脑部多巴胺含量越高,而作为对照组的五羟色胺并无显著变化。将采集蜂到饲喂器采集糖水的行为分为两个步骤,步骤1是刚到饲喂器没有接触到糖水时和接触糖水30 s,发现蜜蜂采集糖水前脑部多巴胺含量显著高于接触糖水后。4.利用动物神经抑制剂fluphenazine干扰蜜蜂脑部多巴胺神经通路,结果表明多巴胺受到抑制时,采集糖水的动机受到负面影响。单位时间内拮抗剂处理后的蜜蜂前往饲喂器的次数显著下降,从蜂巢前往饲喂器的时间显著延长,而蜜蜂在饲喂器上的停留时间即吸食糖水的时间并未发生显著改变。