为探索中华蜜蜂Apis cerana cerana Fabricius种用雄蜂的高效培育方法,本研究利用实验室和蜂群条件培育中华蜜蜂性成熟雄蜂,比较各实验组雄蜂的体重、可采集精液比例及精子活力,利用转录组测序技术解析实验室饲养对雄蜂基因表达的影响.结果表明,与蜂群饲养组相比,实验室饲养组中华蜜蜂性成熟雄蜂的精子活力无显著差异,但雄蜂的体重和可采集精液比例显著降低.转录组测序共筛选获得实验室饲养组雄蜂的差异表达基因602个,其中上调表达186个,下调表达416个.上调的差异表达基因显著富集于蛋白质结合、核质、淘汰的核质组分和胞内细胞器等19个GO功能分类;下调的差异表达基因显著富集于ATP合成耦合质子转运、线粒体内膜、呼吸体和碳水化合物代谢过程等22个GO功能分类,以及氧化磷酸化、碳代谢、脂肪酸降解和三羧酸循环等6条KEGG通路.表明实验室饲养可作为培育中华蜜蜂种用雄蜂的备选方法进行深入研究.实验室饲养可能通过抑制机体能量代谢和干扰线粒体功能影响雄蜂的生长和精子发生.研究结果为进一步研发中华蜜蜂种用雄蜂的工厂化培育技术提供了科学参考,有助于加速我国本土蜜蜂的良种选育进程.

生存与繁殖对生物体维持和延续种群数量稳定至关重要.表皮碳氢化合物具有维持昆虫水分平衡和信息通讯的双重功能,目前对于昆虫在不同气候条件下如何权衡防脱水与保持化学信号可靠性的潜在冲突尚不清楚.本文以寄生于鸡嗉子榕(Ficus semicordata)雄花期果内的传粉榕小蜂窝榕小蜂(Ceratosolen gravelyi)为研究对象,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)解析雨季、雾凉季和干热季中雌、雄成虫表皮碳氢化合物的种类及含量,运用非度量多维尺度排序、相似性分析、置换多元方差分析和随机森林等方法分析了窝榕小蜂表皮碳氢化合物对不同季节变化的响应机制.结果表明:(1)窝榕小蜂表皮碳氢化合物由34种C7-C44的化合物组成,包括正链烷烃、甲基烷烃、烯烃和甲基烯烃;其中角鲨烯(squalene)、2-甲基二十八烷(2-Me-C28)、正三十四烷(n-C34)、正三十六烷(n-C36)和正四十四烷(n-C44)为主要成分(＞5％).(2)不同性别窝榕小蜂表皮碳氢化合物的组成及含量存在显著差异,正四十二烷(n-C42)、17-三十五烯(17-C35∶1)、1-二十九烯(C29∶1)、2-Me-C28和角鲨烯是造成两性差异的重要贡献量化合物.(3)雌、雄成虫表皮碳氢化合物均具有明显的季节变化:在干热季中,雌蜂正链烷烃(n-C34、n-C36和n-C44)的比例及碳氢化合物的总绝对含量增加,2-Me-C28和角鲨烯的比例降低;雄蜂甲基烯烃的比例增加,正链烷烃和甲基烷烃的比例降低,碳氢化合物总绝对含量无明显变化.本研究发现窝榕小蜂表皮碳氢化合物具有明显的性二型和强烈的季节可塑性,2-Me-C28和角鲨烯可作为雄蜂配偶识别时的候选性信息素;雌、雄成虫在适应高温和/或干燥的气候条件时存在差异化响应,表明窝榕小蜂两性表皮碳氢化合物在不同季节变化中采取不同的适应性策略.本研究揭示了榕小蜂应对不同气候环境的化学适应机制,为研究昆虫双重性状和理解生态适应与物种形成之间的功能联系奠定了化学基础.

[目的]椰子织蛾是近期入侵中国的棕榈植物重要害虫,研究其天敌寄生蜂,能为椰子织蛾的进一步防控提供科学依据.[方法]在海南岛收集鉴定了椰子织蛾天敌寄生蜂,观察记录寄生蜂发育历期、雌雄性比、成虫寿命等基础生物学特性.[结果]经形态及分子鉴定,收集到的椰子织蛾寄生蜂有幼虫期寄生蜂麦蛾柔茧蜂、蛹期寄生蜂金刚钻大腿小蜂和周氏啮小蜂.在温度(26±2)℃、湿度(75±10)％RH、以椰子织蛾为寄主条件下,麦蛾柔茧蜂、金刚钻大腿小蜂和周氏啮小蜂发育历期分别为11.8、19.6和20.6 d;每头寄主的出蜂量分别为10.1、1.0和81.5头;雌蜂占比分别为26.6％、40.6％和89.8％;每种寄生蜂雌蜂寿命均长于雄蜂.[结论]保护和利用椰子织蛾的3种本地寄生蜂,将有助于椰子织蛾的防控.

为探究蜕皮激素早期应答因子ecr和usp在不同级型的西方蜜蜂体内的表达及其他相关生物学功能和作用,本研究通过荧光定量PCR技术对不同级型、发育时期的西方蜜蜂中的ecr与usp表达水平进行检测.结果表明,ecr、usp在工蜂小幼虫体内的表达与参照相同,随后稍有增加,但在变态期急剧降至最低水平,而后的蛹期又逐步增加,在成年蜂时期的表达持续维持在较高水平;蜂王体内的变化趋势与工蜂基本类似,所不同的是各阶段的表达量都显著高于工蜂,且在产卵王体内的表达显著高于处女蜂王;雄蜂体内ecr的表达在小幼虫时期稍高,但此后至蛹期都一直处于较低的表达水平,至蛹后期才稍有增加,但羽化后水平较低,老龄雄蜂体内又稍有提高.但usp在雄蜂体内的表达却基本呈现出与发育时期无关的高表达,大致为参照的283倍.ecr与usp在三型蜂体内的这种表达模式揭示了MH不仅调控蜜蜂生长发育、蜕皮变态,还可能与蜜蜂的生殖有关,而usp在雄蜂体内的表达说明USP除了与EcR组成活性复合体参与MH调控蜕皮与生殖外,还可能具有其他的生物学功能.该结果为进一步研究蜕皮激素及其效应因子的生物学功能提供了依据.

松树蜂Sirex noctilio Fabricius是国际上危害十分严重的林业入侵生物.本文在细致观察松树蜂交配行为和节律的基础上,收集4种不同状态下松树蜂雄蜂体表浸提物,分析松树蜂雌、雄蜂对雄蜂体表浸提物的触角电位和嗅觉行为反应,以期探索松树蜂繁殖过程中的化学通讯机制,为开发基于松树蜂信息素的引诱剂提供依据,从而提高松树蜂诱捕监测技术的灵敏度.按照雌:雄为1:3的性比向网笼内引入相应数量的树蜂,观察记录每小时交配对数,统计交配频次;用色谱纯正己烷溶液浸提不同状态下松树蜂雄蜂各8头,具体包括,1号:养虫盒内单独饲养雄蜂体表浸提物;2号:单独饲养雄蜂发生聚集后,收集体表浸提物;3号:雄蜂开始聚集,成功吸引雌蜂前来,但仍未交尾,收集雄蜂体表浸提物;4号:吸引雌蜂前来,并完成交尾后,收集雄蜂体表浸提物;比较分析松树蜂雌、雄蜂对不同状态下雄蜂体表浸提物的触角电位和行为反应特点.松树蜂交配行为可分为5个阶段 (搜索、吸引、抱握、交配、结束),一天内松树蜂交配高峰时段为9:00-11:00;电生理试验表明,不论是雌蜂或者雄蜂,均对3号样品和4号样品有强烈的触角电位反应,但对雌蜂触角引发的电生理反应强度大于雄蜂触角;行为学试验结果表明,3号样品对雌蜂有显著引诱活性,全部1-4号样品均可以吸引雄蜂,但之间差异不显著.松树蜂雄蜂可释放信息素,吸引同种的两性树蜂;雌、雄蜂羽化后,雄蜂可以释放聚集信息素吸引同性个体飞往林分内树冠层;一旦有雌蜂靠近"雄蜂群",雄蜂可能释放类似性信息素的微量成分,增加对雌蜂的吸引.

目的 研究球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂的安全性.方法 采用浸虫法和饲喂法研究球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂成虫的安全性;采用浸渍法研究球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂幼期的安全性.利用SPSS 20.0软件进行统计学分析,组间比较采用单因素方差分析,多重比较采用Duncan法.结果 浸虫法和饲喂法处理后丽蝇蛹集金小蜂雌蜂寿命分别为(11.09±0.15)和(10.92±0.15)d,对照组雌蜂寿命为(10.99±0.19)d,三者间差异无统计学意义(F=0.893,P=0.446);浸虫法和饲喂法雄蜂寿命分别为(5.83±0.09)和(5.88±0.03)d,对照组雄蜂寿命为(5.75±0.09)d,三者间差异亦无统计学意义(F=2.614,P=0.152).被寄生不同时间的棕尾别麻蝇蛹浸渍球孢白僵菌孢子液后,蝇蛹中丽蝇蛹集金小蜂的出蜂率>80％,平均出蜂数为43只/蛹,雌蜂比>90％,羽化出的丽蝇蛹集金小蜂雌雄蜂体长平均为2.0和1.4 mm,与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05).羽化出的雌蜂对棕尾别麻蝇蛹的寄生率均>90％,出蜂率>80％,平均出蜂数约为43只/蛹,后代的雌蜂比>90％,与对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05).结论 幼期暴露球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂的生长、发育、繁殖和后代品质均无显著影响,两者可联合应用于蝇类的生物防治.

[目的]中华蜜蜂Apis cerana cerana 气味受体Or10 是感受信息素的重要受体蛋白之一.本研究目的是克隆出该受体基因的序列,并分析该基因在雄蜂不同生理状态下触角和大脑中的表达特征,为该基因的功能研究提供理论依据.[方法]采集中华蜜蜂雄蜂触角,提取其总RNA,采用 RT-PCR 技术克隆中华蜜蜂Or10 基因的序列.利用生物信息学软件分析该基因的氨基酸序列.通过荧光定量PCR 技术(qPCR) 分析其在巢门口未性成熟雄蜂、巢门口性成熟雄蜂、巢脾上未性成熟雄蜂、巢脾上性成熟雄蜂触角和大脑中的相对表达量.[结果]克隆到中华蜜蜂Or10 基因(命名为AcOr10) (GenBank 登录号: MF693365) cDNA 序列,长度为914 bp,编码区长738 bp,编码246 个氨基酸,其蛋白质分子量为28. 163 kD,理论等电点为5. 50.系统发育树结果显示,中华蜜蜂 AcOr10 与西方蜜蜂Apis mellifera AmOr10、小蜜蜂Apis florea AfOr4-like 基因聚成一支.荧光定量 PCR 结果表明,巢门口性成熟雄蜂和巢脾上性成熟雄蜂触角中AcOr10 表达量显著高于巢门口未性成熟雄蜂和巢脾上未性成熟雄蜂触角中的表达量(P ＜ 0. 05),但前两者以及后两者之间均差异不显著(P ＞ 0. 05); 巢门口性成熟雄蜂大脑中AcOr10 表达量显著高于巢门口未性成熟雄蜂、巢脾上未性成熟雄蜂和巢脾上性成熟雄蜂大脑中的表达量(P ＜ 0. 05),但后三者之间差异不显著(P ＞ 0. 05); 巢门口未性成熟雄蜂、巢脾上未性成熟雄蜂和巢脾上性成熟雄蜂触角中AcOr10 的表达量都显著高于相同生理状态下大脑中AcOr10 的表达量(P ＜ 0. 05),但巢门口性成熟雄蜂触角和大脑中 AcOr10 的表达量差异不显著(P ＞ 0. 05).[结论]推测AcOr10 与中蜂雄蜂性成熟相关,出巢飞行对触角AcOr10 表达量影响较小,但引起其脑部变化,进而影响雄蜂的交尾行为.

[目的]外来物种与本土亲缘关系较近的物种可能会发生交尾竞争,干扰本土物种的正常繁衍.欧洲地熊蜂Bombus terrestris 是全球范围内商业化应用最广的传粉蜂种,但在许多国家造成了生物入侵.本研究旨在明确欧洲地熊蜂对我国本土熊蜂产生生殖干扰的可能性.[方法]采用四级杆飞行时间-气质联用系统(gas chromatography-quadrupole time of flight mass spectrometry,GC-QTOF/MS) 测定了欧洲地熊蜂和我国本土9 种熊蜂的雄蜂头部分泌物的成分,并进行聚类分析; 在人工控制环境下比较了欧洲地熊蜂对我国重要熊蜂种类的交尾影响.[结果]雄蜂头部分泌物气质色谱图在同一熊蜂种内基本一致,而在不同熊蜂种之间差异明显; 我国红光熊蜂B. ignitus、兰州熊蜂B. lantschouensis 与欧洲地熊蜂的雄蜂头部分泌物成分相似性分别为58. 49％ 与49. 23％; 在人工控制环境下欧洲地熊蜂雄蜂可以与兰州熊蜂蜂王杂交,并能够显著降低兰州熊蜂的交尾成功率(P ＜ 0. 01).[结论]欧洲地熊蜂与我国一些熊蜂种的雄蜂头部分泌物成分相似性较高,能够干扰其正常交尾,具有较高的生殖干扰风险.为了保护我国本土熊蜂资源与生态系统平衡避免造成生物入侵,我们应该谨慎使用外来熊蜂物种.

[目的]半社会性体外寄生蜂管氏肿腿蜂Sclerodermus guani Xiao et Wu喜寄生于一些隐匿独栖(树干或木材)的钻蛀性昆虫,雌、雄个体高效地搜索配偶及交配策略是其种群定殖和扩散的关键.本研究记录了管氏肿腿蜂成虫交配行为的过程,分析、总结了其交配行为的特点.[方法]联合使用体视解剖镜、摄像机和昆虫行为跟踪仪3种仪器,在室内环境条件下系统观察了管氏肿腿蜂(雌雄比为1∶1)的交配行为,对比分析雌雄蜂在整个交配过程中的行为表现、时间分配和速度变化等特点.[结果]管氏肿腿蜂的交配过程可分为交配前、交配中和交配后3个阶段,包括触角拍击、骑上雌蜂、游走、探测和交配一系列步骤.交配前,雄蜂在培养皿内快速游走,用触角接触和拍击雌蜂,用口器接触雌蜂;骑上雌蜂后,雄蜂在雌蜂体表游走,并仍以触角拍击和口器接触雌蜂,而雌蜂则头朝下保持静止状态;雌雄蜂交配前约历时653.617±54.160 s(平均值±阳).交配中,雄蜂的生殖器与雌蜂结合进行交配,雄蜂前足基部呈45.搭在雌蜂腹部前端,中足和后足抱住雌蜂腹部末端,交配平均历时43.567±7.120 s.交配后,雄蜂离开示意交配结束,雌蜂仍保持静息状态(长达约172 s).此外,雌雄蜂均行多次交配,且随交配次数增加,交配历时先增加后逐渐减少.雌、雄蜂交配行为表现为先减速后加速,在交配前、交配中和交配后雌、雄蜂行为活动的平均速度分别为3.111,0.595和1.016 cm/s及2.754,0.895和1.314 cm/s.[结论]管氏肿腿蜂雄蜂在交配过程中较活跃,暗示其在配偶搜索、识别和选择中处于主导地位.研究结果可为该蜂室内扩繁、野外释放及复壮等生物防治技术提供理论依据.

[目的]研究补充营养对周氏啮小蜂海南本土地理种群和北京地理种群的生物学参数是否有差异.[方法]设置不同的营养(10％蜂蜜、10％蔗糖、10％葡萄糖、水、空白)分别饲喂周氏啮小蜂,统计2个地理种群的寄生率、羽化率、出蜂量、寿命.[结果]2个地理种群的周氏啮小蜂羽化后不久即可进行交配,补充10％蜂蜜、10％蔗糖、10％葡萄糖能显著提高2个地理种群的寄生率、羽化率、出蜂量、雌雄蜂寿命,补充不同的营养对两个地理种群的雌雄比、发育历期的影响差异不显著;饲喂10％蜂蜜的海南地理种群寄生率最高(84.60％),饲喂10％葡萄糖的海南地理种群羽化率最高(97.47％),饲喂10％葡萄糖的海南地理种群出蜂量最高(60.03头),饲喂10％葡萄糖的海南地理种群雌、雄蜂的寿命均为最高,分别为9.13和8.53 d.营养和地理种群的交互作用对周氏啮小蜂雄蜂的寄生率、羽化率、出蜂量、雌雄比、雌雄蜂寿命具有显著影响,而对周氏啮小蜂的发育历期无显著影响.[结论]补充营养可不同程度促进周氏啮小蜂生殖力、寿命及寄生率,对寄生蜂繁育和利用其进行生物防治具有一定的意义.