熊蜂抗冻蛋白基因序列分析及表达特性研究

[目的]本研究旨在探究熊蜂Bombus terriestris抗冻蛋白基因(Antifreeze protein,BtAFP)的序列特征和表达规律,为该基因功能的研究提供理论基础。[方法]利用多种生物信息学软件对BtAFP序列进行分析,并采用荧光定量PCR方法对熊蜂不同发育阶段、不同组织以及不同低温胁迫下的mRNA表达量进行检测。[结果]序列分析结果表明,BtAFP包含1 143bp的开放阅读框区域,编码380个氨基酸,理论蛋白分子量为38kDa。该蛋白包含信号肽结构但无跨膜结构域,其二级和三级结构主要为α螺旋,与鱼type-I型AFPs的结构相似。BtAFP基因的5’UTR区域包含1个启动子序列和多个与环境变化相关的转录因子。进化树分析结果表明,BtAFP与蜜蜂科昆虫抗冻蛋白亲缘关系最近,氨基酸序列一致性为74%。荧光定量PCR结果表明,BtAFP表达量在熊蜂不同的发育阶段和组织中存在显著差异(P0.05),BtAFP mRNA在熊蜂褐眼蛹期的表达量最高,该基因在熊蜂工蜂成虫触角、翅膀和足中的表达量较高。BtAFP的表达受低温胁迫的诱导,其在-20℃和0℃低温下分别持续20min、16h的mRNA表达量显著高于其它时间点(P0.05)。[结论]BtAFP基因在熊蜂生长发育和抵御寒冷时发挥着重要的生理作用,可作为熊蜂抗寒研究的候选基因。     

不同LED光源对西瓜苗生长发育的影响

光质是调节西瓜幼苗生长的重要环境因子,为探讨不同光质对西瓜幼苗生长发育的影响,本试验选择了白红混合光、红光和白光三种不同的发光二极管(LED)作为照明材料,以荧光灯作为对照。结果表明,不同光源照射下的西瓜幼苗在生长发育过程中呈现出不同的状态,其中LED白光光源照射下的西瓜幼苗植株矮壮,叶面积大,根系发达,符合壮苗要求。     

不同昆虫辅助授粉对大葱杂交种采种产量与质量的影响

随着大葱杂交种需求量的逐年增加,大葱杂交制种中结实率低、产量低、授粉成本高等问题也开始凸显。本试验利用大葱不育系和父本系生产一代杂交种,开花期进行熊蜂、蜜蜂、壁蜂和苍蝇的辅助授粉比较试验。结果表明：不育系采的杂交种,从单株采种量与单株结种数来看,除苍蝇授粉方式较低外,熊蜂、蜜蜂与壁蜂授粉无显著差异,熊蜂授粉方式最高;从发芽率和发芽势来看,四种授粉方式无显著差异。不同辅助授粉方式对父本系采种的影响与不育系采种基本相似,熊蜂最高,苍蝇最低;发芽率和发芽势,除苍蝇授粉稍低外,其余均较高。结合授粉成本,大葱杂交种采种,熊蜂授粉最佳,蜜蜂、壁蜂次之,苍蝇因授粉产量极低,不适宜选择。本试验筛选出大葱合适的授粉昆虫,以期提高大葱杂交种的产量和质量,为制定一代杂交制种规程奠定基础。     

东方蜜蜂微孢子虫对密林熊蜂的致病机理

【研究目的】东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)是一种细胞内专性寄生的微孢子虫,广泛寄生于东方蜜蜂(Apis cerana)和西方蜜蜂(Apis mellifera),不仅是危害蜜蜂的主要病原物之一,而且近年来国内外报道发现N.ceranae也感染重要经济昆虫-熊蜂(Bombus Latreille);【方法】采用传统生物学和电镜超微结构观察结合qPCR定量分析对N.ceranae在密林熊蜂上的致病机理进行了探讨;【结果】感染初期工蜂除取食减少和行动迟缓外无明显外观染病特征,感染后期工蜂萎靡,衰弱,飞翔无力。解剖后镜检发现中肠仅存少量孢子,但充满大量的细菌;熊蜂肠道组织切片发现N.ceranae主要经肠绒毛侵染中肠上皮细胞,核膨大并变形、线粒体体积变小甚至解体,内质网紊乱,但孢子只侵染寄主细胞质而不侵入细胞核,最终因线粒体解体,细胞破裂而导致死亡;qPCR定量分析得出在接种的3⁴ d中肠和脂肪体中N.ceranae的感染量达到最高值,其他组织则基本未检测到;【结论】根据研究并结合前人工作,认为N.ceranae侵染熊蜂的病理过程是从中肠细胞的病理变化开始的,最后导致寄主细胞的碎裂、死亡,这一过程逐渐扩大至寄主的整个组织、器官,以致其功能丧失,严重的会导致熊蜂死亡。     

引进外来熊蜂谨防病虫害侵入

据林业部门统计,近年来几种外来有害生物入侵每年造成的经济损失达560亿元[1].为了预防减少此类事件的发生,我同已建立了510个国家级中心预报点,防范外来有害生物侵害的监测、预报、防御和除治体系.农业部发出通知,我国正遭受400余种外来生物入侵,无论在农业生产和生态方面均给国内带来了严重危害[2].     

我国中华蜜蜂、熊蜂、黑小蜜蜂感染蜜蜂丝状病毒情况调查

虽然没有单一因素被证实与蜂群的大量损失有直接关系,但是新发及再发感染性病原对蜂群的下降起到了重要作用。蜜蜂丝状病毒(AmFV)首次于1978年鉴定感染于意大利蜜蜂,但是最近发现广泛存在于意大利蜜蜂及独居蜜蜂中,然而蜜蜂丝状病毒是否也存在于我国的中华蜜蜂及其他相关蜂种未见报道。为了深入理解AmFV的发生、流行及分布,本文检测了我国中华蜜蜂、熊蜂、黑小蜜蜂的样本,发现均不同程度感染了该病毒,其中黑小蜜蜂感染率最高,达80%,为深入开展病毒流行与传播提供了基础数据。     

熊蜂滞育及调控机制研究进展

滞育是绝大多数昆虫为了在不利于自身生存的极端自然环境中存活下来而进行的一种生理过程,是昆虫与环境长期协同进化的结果。熊蜂滞育过程属于成虫生殖滞育,其滞育进程可能受保幼激素水平、热激蛋白表达以及物质代谢等方面的影响,但其具体的滞育调节机制尚未清楚。本文从昆虫滞育的相关假说、熊蜂滞育进程以及熊蜂滞育机制调控进展等方面进行阐述,以期为后续熊蜂工厂化繁育中滞育技术的突破奠定基础。     

不同蜂授粉对设施草莓产量和品质的影响

通过比较熊蜂和蜜蜂对大棚栽培草莓的授粉效果试验得出,与蜜蜂相比,熊蜂的出巢时间早,工作时间长,趋光性差,撞棚膜现象发生少,且饲喂简单,饲料投入量少。采用熊蜂授粉的草莓平均产量可达16708.5kg/hm2,比采用蜜蜂授粉的棚增产35.0%;熊蜂授粉草莓单果质量为8.28g,比采用蜜蜂授粉的增加58.6%,差异显著;熊蜂授粉的草莓糖度为11.68%,蜜蜂授粉的草莓糖度为11.29%,差异不显著;熊蜂授粉的草莓畸形果率平均比蜜蜂授粉的低67.9%,差异显著。试验结果进一步说明了熊蜂比蜜蜂更适合用来进行设施草莓授粉。     

红光处理西瓜植株对南方根结线虫抗性的影响

为了研究红光诱导西瓜对南方根结线虫系统抗性的效果,将2个对南方根结线虫抗性存在明显差异的西瓜材料(感病材料‘中科1号’与抗病材料‘红籽瓜’)接种南方根结线虫后,夜间进行红光补光处理,然后分别测定根结指数、生长情况及抗性相关酶活性等指标。结果表明,在红光处理后,2个西瓜材料的根结指数与对照相比均显著降低,植株株高、地上部鲜质量、根鲜质量均显著增加,达到正常植株水平;2个材料的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性比对照均显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低,但‘红籽瓜’的PAL、POD、SOD活性变化幅度均比‘中科1号’大;多酚氧化酶(PPO)活性没有明显变化。综上所述,表明红光夜间补光处理能诱导西瓜对南方根结线虫的抗性,同时也表明,红光夜间处理有可能是控制线虫侵染西瓜的潜在方法,尤其适用于设施栽培中。     

单色蓝光和红光对烟苗叶片生长和碳氮代谢的影响

在辐照度相同的条件下,单色蓝光对烟苗叶片生长具有显著的抑制效应,可使叶征长,宽减小,但要促使比叶重和干鲜比增加,叶片加厚,蓝光处理的叶片地绿素含量减少,净光合速度降低,但呼吸速率明显增强,可以促进烟叶的氮代谢,使叶片总氮,蛋白质,氨基酸含量提高,硝酸还原酶活性增加,转化酶活性降低;红光对叶面的抑制作用较小,使比叶重降低,叶片变薄,叶绿素含量下降,叶色减淡,但可促进碳代谢的增强,表现为转化酶活性高,