發(fā)布時(shí)間：2020-06-05 12:58

【摘要】：蜜蜂通過(guò)授粉服務(wù)不僅促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)平衡同樣發(fā)揮重要作用。然而,近年來(lái)蜜蜂在生物因素和非生物因素脅迫下數(shù)量驟減,引發(fā)全球關(guān)注。其中,新煙堿類殺蟲(chóng)劑的廣泛使用被認(rèn)為是促使蜜蜂數(shù)量減少的因素之一。吡蟲(chóng)啉(imidaclorprid)是新煙堿類農(nóng)藥中使用最為廣泛的農(nóng)藥種類,作用于蜜蜂腦部的煙堿型乙酰膽堿受體,引起蜜蜂嗅覺(jué)學(xué)習(xí)缺陷。本研究通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析篩選相關(guān)功能基因,并利用qRT-PCR對(duì)功能基因進(jìn)行時(shí)空表達(dá)分析,同時(shí)針對(duì)mrjp1對(duì)蜜蜂學(xué)習(xí)記憶行為的調(diào)控作用,采用RNAi技術(shù)進(jìn)行基因功能驗(yàn)證。首次從分子機(jī)制角度探析吡蟲(chóng)啉亞致死劑量對(duì)蜜蜂學(xué)習(xí)行為的影響,獲得的主要研究結(jié)果如下:1.本文選取蜜蜂在現(xiàn)實(shí)采集環(huán)境中可能接觸到的吡蟲(chóng)啉劑量(20 ppb),研究吡蟲(chóng)啉亞致死劑量對(duì)相同日齡蜜蜂學(xué)習(xí)行為的影響。蜜蜂在接觸20 ppb吡蟲(chóng)啉長(zhǎng)達(dá)11 d后,利用學(xué)習(xí)設(shè)備對(duì)蜜蜂進(jìn)行氣味聯(lián)想性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,20 ppb吡蟲(chóng)啉雖對(duì)蜜蜂無(wú)致死毒性,但卻使蜜蜂在第二次和第三次學(xué)習(xí)中喙伸反應(yīng)率極顯著降低(P0.01),即蜜蜂受吡蟲(chóng)啉脅迫后學(xué)習(xí)能力降低。2.利用RNA-Seq對(duì)吡蟲(chóng)啉處理后的蜜蜂和對(duì)照組蜜蜂的腦部進(jìn)行比較轉(zhuǎn)錄組分析,評(píng)估吡蟲(chóng)啉對(duì)蜜蜂學(xué)習(xí)能力的影響。吡蟲(chóng)啉處理組和對(duì)照組的基因表達(dá)譜顯示有131個(gè)基因差異表達(dá)(padj0.05),其中有130個(gè)基因在吡蟲(chóng)啉處理組蜜蜂中下調(diào)表達(dá)。腦部下調(diào)基因主要涉及免疫基因、解毒基因以及抗氧化反應(yīng)基因。GO富集表明長(zhǎng)期接觸吡蟲(chóng)啉引起的氧化應(yīng)激可能導(dǎo)致蜜蜂腦部氧化還原反應(yīng)失衡。KEGG通路富集表明吡蟲(chóng)啉處理組蜜蜂中光傳導(dǎo)通路中transient receptor potential和Arrestin 2顯著下調(diào)表達(dá),IPA分析表明5個(gè)下調(diào)基因也可能參與調(diào)控蜜蜂的嗅覺(jué)學(xué)習(xí)行為。3.運(yùn)用qRT-PCR對(duì)功能基因進(jìn)行時(shí)空表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)qRT-PCR和RNA-Seq的結(jié)果具有較高的一致性,證明測(cè)序結(jié)果具有可靠性,并且其中有20個(gè)基因在處理組蜜蜂中顯著下調(diào)(P0.05或P0.01)。進(jìn)一步表明吡蟲(chóng)啉亞致死劑量通過(guò)下調(diào)蜜蜂腦部的免疫、解毒和化學(xué)感受器相關(guān)基因的表達(dá),導(dǎo)致蜜蜂受吡蟲(chóng)啉脅迫后表現(xiàn)出差強(qiáng)人意的嗅覺(jué)學(xué)習(xí)能力。4.轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析表明major royal jelly protein 1(mrjp1)在吡蟲(chóng)啉處理組蜜蜂腦中顯著下調(diào)。mrjp1在蜜蜂觸角葉、視葉和蕈形體中均有表達(dá),采用RNAi技術(shù)將mrjp1基因特異性沉默進(jìn)一步驗(yàn)證mrjp1在蜜蜂嗅覺(jué)學(xué)習(xí)行為中的關(guān)鍵作用。結(jié)果表明,ds-mrjp1組與ds-egfp組學(xué)習(xí)行為差異顯著(P0.05),ds-mrjp1組蜜蜂的學(xué)習(xí)能力降低,但兩組蜜蜂的2 h記憶無(wú)顯著差異(P0.05)。qRT-PCR結(jié)果同樣表明學(xué)習(xí)能力降低的實(shí)驗(yàn)組對(duì)應(yīng)的mrjp1表達(dá)水平也降低(P0.05),進(jìn)一步表明mrjp1基因調(diào)控蜜蜂學(xué)習(xí)行為。
【圖文】：

2-1 50%糖水接觸到蜜蜂觸角后蜜蜂的xtension response (PER) exhibited by a hontouched with 50% sugar water蜂的毒性組與對(duì)照組均出現(xiàn)意大利蜜蜂個(gè)體死蜜蜂（對(duì)照、處理各 45 只）在為期現(xiàn)，與對(duì)照組死亡率相比（圖 2-2），，差異（χ2=0.133，P>0.715），即蜜蜂30%糖水并未引發(fā)致死毒性，故本實(shí)無(wú)顯著影響。蜂的驅(qū)避效應(yīng)

表 2-1 對(duì)照組和處理組單只蜜蜂糖水消耗量統(tǒng)計(jì)Table 2-1 Statistics on sugar water consumption per honeybee in control groupand treatment group組別 重復(fù)糖水日消耗量±SEM(μL/bee)11 d 糖水總消耗量±SEM(μL/bee)顯著性對(duì)照組 1 86.396±2.480 950.356±2.480>0.052 91.216±0.628 1003.376±0.6283 85.897±9.141 944.876±9.1414 98.954±9.961 1088.494±9.961處理組 1 86.954±9.838 956.494±9.8382 81.270±3.814 893.97±3.8143 81.980±4.859 901.78±4.8594 97.155±10.796 1068.705±10.796
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S895.9

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 代平禮;周婷;王強(qiáng);吳艷艷;耿文龍;宋懷磊;;吡蟲(chóng)啉對(duì)意大利蜜蜂學(xué)習(xí)行為的影響[J];農(nóng)藥;2013年07期

2 趙亞周;田文禮;胡熠凡;彭文君;;蜜蜂蜂王漿主蛋白(MRJPs)的研究進(jìn)展[J];應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào);2012年05期

本文編號(hào)：2698089