基于RFID技术研究西方蜜蜂归巢行为特性及其分子机理

Since the year of 2006, most of the adult worker bees（Apis mellifera）disappeared abrupty(CCD) in America, which also prevailed in Europe, Canada, Jordan, The middle East and Taiwan. It is a serious threat to the healthy development of the colony and has caused heavy losses. The experiments are conducted with Apis mellifera and the effects of nutrition, brood temperature, pesticide and the bee mites Varroa Destructor on the charcteristics of homing behavior will be studied. On this basis,we will test the different expression levels of memory gene tyr1,Nmdar1 and Glura under the four factors by q-PCR.This research program addresses a need to elucidate the homing behavior charcteristics along with its underlying molecular mechanisms. We hope that the results of our studies will shed light not only on the bee behavior biology of this organism, but also have practical applications to explore the mechanism of CCD.

自从2006年美国有些西方蜜蜂蜂群出现大量成年工蜂短时间内突然在巢外失踪现象（简称CCD）以来，欧洲、加拿大、澳大利亚、约旦、中东及我国台湾地区等地相继也发生或类似CCD现象，已造成巨大损失，严重威胁蜂群的健康发展，而对其机理目前还不清楚并存在争议。本研究以西方蜜蜂（Apis mellifera）为试验材料，利用RFID技术分别研究营养、发育温度、农药和狄斯瓦螨对蜜蜂自然出巢归巢以及定距离放飞归巢行为特性的影响，在此基础上，利用定量RCR检测这四个因素对蜜蜂记忆基因tyr1，Nmdar1和 GluRA 表达差异，以此来探索西方蜜蜂归巢行为特性及其分子机理。本项目不仅是对蜜蜂行为生物学突破和创新，而且对探索西方蜜蜂发生CCD现象的机理，有望提供新思路与方法，因而具有重要的研究意义。

本项目以西方蜜蜂为试验材料，检测了饲粮蛋白水平、发育温度、螨虫及杀螨剂对西方蜜蜂的影响。给蜂群饲喂15%、25%和35%的蛋白饲料发现：饲喂25%和35%蛋白饲料的工蜂出巢次数、寿命及归巢能力显著高于15%。35%组工蜂的GluRA基因相对表达量显著高于25%组和15%组，且25%组工蜂的GluRA基因相对表达量也显著高于15%组；25%组和35%组工蜂的Nmdar1基因相对表达量显著高于15%组。. 将刚封盖子脾分别放入33°、35°和37°的恒温箱孵化后放入蜂群发现： 35°培养的工蜂出巢次数显著高于33°和37°，33°和35°培养的工蜂寿命显著高于37°。35°和37°发育的蜜蜂的回归率以及GluRA 和Nmdar1基因相对表达量均显著高于33°组。. 给刚羽化工蜂背部点滴1.5微升不同浓度的氯氟氰菊酯或甲氰菊酯，并放入蜂群后发现，氯氟氰菊酯1/2LD50剂量组工蜂在出巢次数、平均寿命、归巢能力以及GluRA和Nmdar1基因表达量显著低于对照组，而且1/4LD50工蜂归巢能力和GluRA基因表达量也显著低于对照组。甲氰菊酯1/2LD50和1/4LD50剂量组工蜂在平均寿命、归巢能力以及GluRA和Nmdar1基因表达水平均显著低于对照组，1/8LD50剂量组工蜂在Nmdar1基因表达水平也显著低于对照组。. 检测氯氟氰菊酯在食物中残留对蜜蜂的影响发现，1/2LC50剂量组工蜂寿命、PER成功率、归巢能力以及GluRA和Nmdar1基因表达量显著低于对照组；1/4LC50剂量组工蜂PER成功率、归巢能力、GluRA和Nmdar1基因表达量也均显著低于对照组。. 人工给幼虫感染蜂螨后发现，蜂螨感染组羽化的工蜂在羽化率、初生重、翅长、腹长方面显著低于未感染组。另外，蜂螨感染组工蜂在平均出巢次数、平均寿命以及Nmdar 1基因表达量方面均显著低于对照组。 . 另外，蜜蜂首次出巢高峰期为6日龄，受上述因素影响小，但受天气影响大，阴雨天会抑制蜜蜂出巢。阴雨天的前一天是晴天，蜜蜂会出巢采集更长时间，而且最后一次归巢时间会更晚。. 即养蜂生产中，特别是春繁时，应给予蜂群补充蛋白含量不低于25%的日粮，同时注意蜂群保温。当有螨虫时，应及时治螨，同时需要控制杀螨剂的使用剂量以及监控蜂群食物中杀螨剂的残留量，从而提高蜂群的生存能力。