發(fā)布時間：2020-06-05 12:58

【摘要】：蜜蜂通過授粉服務不僅促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對維持生態(tài)系統(tǒng)平衡同樣發(fā)揮重要作用。然而,近年來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,新煙堿類殺蟲劑的廣泛使用被認為是促使蜜蜂數(shù)量減少的因素之一。吡蟲啉(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,引起蜜蜂嗅覺學習缺陷。本研究通過轉(zhuǎn)錄組學分析篩選相關(guān)功能基因,并利用qRT-PCR對功能基因進行時空表達分析,同時針對mrjp1對蜜蜂學習記憶行為的調(diào)控作用,采用RNAi技術(shù)進行基因功能驗證。首次從分子機制角度探析吡蟲啉亞致死劑量對蜜蜂學習行為的影響,獲得的主要研究結(jié)果如下:1.本文選取蜜蜂在現(xiàn)實采集環(huán)境中可能接觸到的吡蟲啉劑量(20 ppb),研究吡蟲啉亞致死劑量對相同日齡蜜蜂學習行為的影響。蜜蜂在接觸20 ppb吡蟲啉長達11 d后,利用學習設(shè)備對蜜蜂進行氣味聯(lián)想性學習實驗。結(jié)果表明,20 ppb吡蟲啉雖對蜜蜂無致死毒性,但卻使蜜蜂在第二次和第三次學習中喙伸反應率極顯著降低(P0.01),即蜜蜂受吡蟲啉脅迫后學習能力降低。2.利用RNA-Seq對吡蟲啉處理后的蜜蜂和對照組蜜蜂的腦部進行比較轉(zhuǎn)錄組分析,評估吡蟲啉對蜜蜂學習能力的影響。吡蟲啉處理組和對照組的基因表達譜顯示有131個基因差異表達(padj0.05),其中有130個基因在吡蟲啉處理組蜜蜂中下調(diào)表達。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基因。GO富集表明長期接觸吡蟲啉引起的氧化應激可能導致蜜蜂腦部氧化還原反應失衡。KEGG通路富集表明吡蟲啉處理組蜜蜂中光傳導通路中transient receptor potential和Arrestin 2顯著下調(diào)表達,IPA分析表明5個下調(diào)基因也可能參與調(diào)控蜜蜂的嗅覺學習行為。3.運用qRT-PCR對功能基因進行時空表達分析發(fā)現(xiàn)qRT-PCR和RNA-Seq的結(jié)果具有較高的一致性,證明測序結(jié)果具有可靠性,并且其中有20個基因在處理組蜜蜂中顯著下調(diào)(P0.05或P0.01)。進一步表明吡蟲啉亞致死劑量通過下調(diào)蜜蜂腦部的免疫、解毒和化學感受器相關(guān)基因的表達,導致蜜蜂受吡蟲啉脅迫后表現(xiàn)出差強人意的嗅覺學習能力。4.轉(zhuǎn)錄組學分析表明major royal jelly protein 1(mrjp1)在吡蟲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,采用RNAi技術(shù)將mrjp1基因特異性沉默進一步驗證mrjp1在蜜蜂嗅覺學習行為中的關(guān)鍵作用。結(jié)果表明,ds-mrjp1組與ds-egfp組學習行為差異顯著(P0.05),ds-mrjp1組蜜蜂的學習能力降低,但兩組蜜蜂的2 h記憶無顯著差異(P0.05)。qRT-PCR結(jié)果同樣表明學習能力降低的實驗組對應的mrjp1表達水平也降低(P0.05),進一步表明mrjp1基因調(diào)控蜜蜂學習行為。
【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蜂的毒性組與對照組均出現(xiàn)意大利蜜蜂個體死蜜蜂（對照、處理各 45 只）在為期現(xiàn)，與對照組死亡率相比（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，故本實無顯著影響。蜂的驅(qū)避效應

表 2-1 對照組和處理組單只蜜蜂糖水消耗量統(tǒng)計Table 2-1 Statistics on sugar water consumption per honeybee in control groupand treatment group組別 重復糖水日消耗量±SEM(μL/bee)11 d 糖水總消耗量±SEM(μL/bee)顯著性對照組 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
【學位授予單位】：福建農(nóng)林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S895.9

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 代平禮;周婷;王強;吳艷艷;耿文龍;宋懷磊;;吡蟲啉對意大利蜜蜂學習行為的影響[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)的研究進展[J];應用昆蟲學報;2012年05期

本文編號：2698089