西方蜜蜂采集蜂上颚腺中高表达基因的筛选与表达分析
2022-09-17李秋方梁立强李正汉卿朱雅楠杨尚宁傅云熙苏松坤聂红毅
李秋方, 高 艳, 2, 梁立强, 李正汉卿, 朱雅楠, 张 娟,杨尚宁, 傅云熙, 苏松坤,*, 聂红毅,*
(1. 福建农林大学动物科学学院(蜂学学院), 福州 350002; 2. 江西省养蜂研究所, 江西省蜂业技术推广站, 南昌 330052)
蜜蜂的采集行为对蜂群获得物质与能量、适应环境、生存繁衍以及保护植物多样性等方面具有重要意义(李莉等, 2012),其主要受社会环境、体内激素水平、组织的结构与生理等变化影响(Robinson, 1987; Robinson and Huang, 1998; Whitfieldetal., 2003)。在组织的结构与生理方面,研究者已对蜜蜂脑、咽下腺(hypopharyngeal glands, HGs)、触角等组织中相关基因的差异表达进行了广泛研究,以期阐明采集行为的分子机制。蜜蜂脑是调节蜜蜂学习和记忆等复杂社会行为的中心器官,脑部相关基因的差异表达与采集行为的发育及成熟相关(Hanetal., 2017)。Toma等(2000)研究表明昼夜节律调控基因period的差异表达与蜜蜂的采集行为有关,其在采集蜂的大脑中的表达水平始终显著高于其他日龄蜜蜂,这也暗示了社会性昆虫的劳动分工和生物钟之间在分子水平上存在联系。乙酰胆碱是昆虫大脑中与学习相关的主要神经递质,乙酰胆碱酯酶(AChE)对其具有水解活性,研究发现采集蜂乙酰胆碱酯酶基因mRNA水平的降低导致乙酰胆碱酯酶催化活性显著降低,这在蘑菇体中尤为明显(与嗅觉、视觉学习和记忆有关的大脑区域),而乙酰胆碱酯酶抑制剂美曲磷酯的处理改善了嗅觉学习能力(Shapiraetal., 2001),这些结果证明了采集蜂大脑中乙酰胆碱酯酶基因表达的下调与更高级学习能力的生理需求相一致。Amfor表达……
