蜜蜂所在神經(jīng)肽調(diào)控蜜蜂行為研究中取得新進展
我所“蜜蜂蛋白質(zhì)組學創(chuàng)新團隊”開展了蜜蜂大腦神經(jīng)肽組學研究,并首次闡明了神經(jīng)肽對蜜蜂社會行為和產(chǎn)漿行為的調(diào)控機制,研究結(jié)果發(fā)表在蛋白質(zhì)組學研究重要學術(shù)期刊《Journal of Proteome Research》上。
神經(jīng)肽是一類具有生物活性的多肽類物質(zhì),在調(diào)控神經(jīng)元信號傳遞、神經(jīng)回路和生理功能中發(fā)揮極其重要的作用。該研究通過對工蜂4個關(guān)鍵時期(剛出房、7日齡、哺育蜂、采集蜂)大腦神經(jīng)肽的分析,在所鑒定的158條神經(jīng)肽中,77條為首次在蜜蜂中鑒定,極大的擴展了蜜蜂神經(jīng)肽組的覆蓋率,這對蜜蜂神經(jīng)生物學研究具有重要意義。本研究表明,神經(jīng)肽通過調(diào)節(jié)蜜蜂激素合成、水分代謝、運動機能、生物節(jié)律等生理功能,對蜜蜂與日齡相關(guān)的勞動分工進行調(diào)控。通過比較原種意大利蜜蜂(意蜂)和蜂王漿高產(chǎn)蜜蜂(漿蜂)工蜂神經(jīng)肽組發(fā)現(xiàn),盡管二者的神經(jīng)肽在調(diào)節(jié)與日齡相關(guān)的勞動分工中的模式基本一致,但漿蜂哺育蜂和采集蜂的神經(jīng)肽組的表達豐度與意蜂存在顯著差異。漿蜂哺育蜂的神經(jīng)肽加強了對信息素識別和水分代謝的調(diào)節(jié),從而提高對幼蟲的接受率,這對提高蜂王漿產(chǎn)量至關(guān)重要;同時,神經(jīng)肽通過調(diào)控化學通訊、新陳代謝、生理應(yīng)激等增強了漿蜂采集蜂對花粉采集的傾向性和采集力,從而滿足巢內(nèi)哺育蜂分泌蜂王漿對蛋白質(zhì)的需求。因此,漿蜂經(jīng)過系統(tǒng)選育其神經(jīng)生物學調(diào)控產(chǎn)漿行為已與意蜂發(fā)生顯著變化,以保障蜂王漿高產(chǎn)的生理需求。
本研究不僅為深入揭示神經(jīng)肽調(diào)控蜜蜂行為奠定了神經(jīng)生物學基礎(chǔ),而且為進一步闡明漿蜂蜂王漿高產(chǎn)機理提供了理論依據(jù)。
中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所,100093韓賓