【摘 要】
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蜜蜂是一种真社会性昆虫,拥有一套完善、精细的语言通讯系统,是群体与个体能够正常生长、发育与繁衍的重要保证。蜂王上颚腺信息素是蜂群中一种重要信息素,具有重要生物学功
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蜜蜂是一种真社会性昆虫,拥有一套完善、精细的语言通讯系统,是群体与个体能够正常生长、发育与繁衍的重要保证。蜂王上颚腺信息素是蜂群中一种重要信息素,具有重要生物学功能,比如具有调控工蜂行为、促进群内工蜂参加采集活动、在蜂王婚飞过程中吸引雄蜂等。本文在对中华蜜蜂蜂王上颚腺信息素受体基因AcOr170、AcOr10的克隆与表达基础上,研究了雄蜂对蜂王上颚腺信息素的选择效果。以中华蜜蜂(Apis cerana cerana)为研究对象,采用自行设计的引物对雄蜂触角中气味受体基因(Odorant receptors 170)AcOr170的cDNA序列进行了克隆和序列分析。以探寻中华蜜蜂雄蜂气味受体AcOr170基因在近缘种昆虫间的进化差异。结果表明:中华蜜蜂雄蜂气味受体基因AcOr170的cDNA序列总长度为1556 bp,编码区序列长度为1188 bp,共编码396个氨基酸,其分子量为46.272 kDa,等电点8.96,Genbank登录号:KX264359。结构域的分析结果显示,该蛋白具有7tm-6一个保守结构域。经序列比对后发现,Or170的序列在中华蜜蜂、西方蜜蜂和大蜜蜂间的亲缘性很近。以中华蜜蜂为研究对象,采集中华蜜蜂雄蜂触角,提取其总RNA,采用RT-PCR技术克隆中华蜜蜂Or10基因的序列。利用生物信息学软件分析该基因的氨基酸序列。通过荧光定量PCR技术(quantitative real-time PCR)分析其在巢门口未性成熟、巢门口性成熟、巢脾上未性成熟、巢脾上性成熟雄蜂(分别记作:Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组)触角和大脑中的相对表达量。结果表明:克隆到中华蜜蜂Or10基因(命名为AcOr10)(GenBank登录号:MF693365)cDNA序列,长度为914 bp,编码区长738bp,编码246个氨基酸,其蛋白质分子量为28.163 kD,理论等电点为5.50。系统发育树结果显示,中华蜜蜂AcOr10与西方蜜蜂(Apis mellifera)AmOr10、小蜜蜂(Apis florea)AfOr4-like基因聚成一支;雄蜂触角中AcOr10表达量的荧光定量PCR结果表明:Ⅱ组和Ⅳ组显著高于Ⅰ组和Ⅲ组(P<0.05),Ⅰ组与Ⅲ组、Ⅱ组与Ⅳ组触角中AcOr10表达量差异不显著(P>0.05);雄蜂大脑中AcOr10表达量的荧光定量PCR结果表明:Ⅱ组显著高于Ⅰ组、Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.05),但后三者的差异不显著(P>0.05);Ⅰ组、Ⅲ组和Ⅳ组触角中AcOr10的表达量都显著高于相同生理状态下大脑中AcOr10的表达量(P<0.05),但Ⅱ组触角和大脑中AcOr10的表达量差异不显著(P>0.05)。以中华蜜蜂为研究对象。分别在巢门口和巢脾上抓取雄蜂,利用行为学观察方法检测三种信息素对雄蜂的吸引效果。结果表明:10μg/μL反式-9-氧代-2-癸烯酸(9-ODA)组对巢门口雄蜂的吸引力显著高于1μg/μL组和100μg/μL组(P<0.05),表明过高或过低的浓度均不能有效吸引雄蜂;1μg/μL对羟基苯甲酸甲酯(HOB)组对巢门口雄蜂吸引力显著高于10μg/μL组和100μg/μL组(P<0.05),表明低浓度的HOB对于巢门口雄蜂的吸引力更强;10μg/μL组和100μg/μL组的4-羟基-3-甲氧苯基乙醇(HVA)对巢门口雄蜂的吸引力均显著高于1μg/μL组(P<0.05)。另外,不同浓度的蜂王上颚腺信息素对巢脾上雄蜂的吸引力差异不显著(P>0.05)。
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