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