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研究揭示浆蜂“哺育师”高产蜂王浆的机制
2020-08-13 17:02:12来源:元素商城

蜂王浆是工蜂分泌的物质,用于喂养蜜蜂的幼虫。之所以称为蜂王浆,主要是因为这种分泌物是专门供给未来的蜂王的幼虫的。而这种供给制度有着非常有趣的规定:如果蜜蜂幼虫被确定为“王位继承人”,那么这种物质的供应会很充足,并且终生不断,如果幼虫没有被进入候选,则供给会很有限并且会早早断供,至于蜜蜂是如何调控这种供给的尚不清楚。近日,中国农业科学院蜜蜂研究所蛋白质组学团队通过研究揭示了这种神经生物学机理。

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研究人员将蜂王浆高产蜜蜂品系浆蜂(RJBs)与普通的意大利蜜蜂(ITBs)进行比较,以研究它们在蘑菇体(MBs)和触角叶(ALs)中对幼虫信号的认知处理可能如何导致其行为差异。

哺育蜂接受幼虫信息素刺激是哺育行为的前提,使用象鼻延伸反射的嗅觉条件,研究人员发现,与普通工蜂相比,浆蜂哺育蜂对蜜蜂幼虫气味的自发反应频率更高,但是他们随后的学习速度相似。这可以说明,大脑的蛋白质组,特别是触角叶的蛋白质组在浆蜂和普通工蜂之间有所不同。浆蜂与生俱来脑蘑菇体和触角叶蛋白质和能量代谢功能加强,保障神经元和突触发育,这是识别幼虫信息素长期记忆形成的基础。哺育蜂触角叶蛋白质的合成与降解功能加强,保证神经元、突触的长期记忆功能。同时调控磷酸化激酶与信号转导代谢通路的功能增强,引起触角叶可塑性和接收信号刺激的敏感性增强,以加强哺育蜂对幼虫信息素刺激的短期记忆。

总的来说,这项研究表明分泌蜂王浆是蜜蜂脑调控的哺育幼虫行为,并揭示了其神经生物学机理。

参考文献:

Xufeng Zhang, Han Hu, Bin Han, Qiaohong Wei, et al.The neuroproteomic basis of enhanced perception and processing of brood signals that trigger increased reproductive investment in honeybee (Apis mellifera) workers.[J]Molecular & Cellular Proteomics,https://doi.org/10.1074/mcp.RA120.002123

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