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蜜蜂肠道微生物与微孢子虫竞争关系研究

蜜蜂肠道微生物与微孢子虫竞争关系研究

作者：吴志豪江西农业大学

学位级别：硕士

东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)是一类专性寄生于蜜蜂中肠上皮细胞内的真菌,可以感染多个蜜蜂品种,并在世界范围内广泛传播。东方蜜蜂微孢子虫自身没有线粒体结构,必须通过利用宿主细胞ATP进行繁殖。此外微孢子虫还会通过分泌小RNA... 详细信息

东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)是一类专性寄生于蜜蜂中肠上皮细胞内的真菌,可以感染多个蜜蜂品种,并在世界范围内广泛传播。东方蜜蜂微孢子虫自身没有线粒体结构,必须通过利用宿主细胞ATP进行繁殖。此外微孢子虫还会通过分泌小RNA等手段感染宿主免疫反应,进行免疫逃避,影响蜜蜂的健康和蜂群的发展。蜜蜂肠道微生物是由多种微生物共同构成的复杂微生态环境,与蜜蜂的免疫系统协同进化,对宿主的健康起着重要作用。当病原体侵染宿主时,微生物群落会产生戏剧性的反应来提高宿主免疫力,起到抵御病原体侵染的作用。东方蜜蜂微孢子从侵染宿主细胞到孢子成熟大约需要4天时间,在这一过程中,不可避免的会受肠道微生物的影响。因此,研究蜜蜂肠道微生物与东方蜜蜂微孢子虫的竞争关系,对治疗东方蜜蜂微孢子虫感染具有积极的意义。本研究调查了东方蜜蜂微孢子虫在东方蜜蜂(Apis cerana)和西方蜜蜂(Apis mellifera)不同蜂群间的感染水平差异,通过粪菌移植技术,评估了东方蜜蜂肠道微生物对西方蜜蜂抵抗微孢子感染的能力。此外,对遗传背景不同的西方蜜蜂蜂群微孢子感染情况进行调查,通过16s r RNA测序技术、非靶向代谢组学技术,对不同感染水平蜂群的肠道微生物水平、代谢产物进行分析,试图挖掘产生这一差异的微生物和代谢通路。通过向不同遗传背景的蜜蜂感染等量的同一来源东方蜜蜂微孢子,结合转录组学分析西方蜜蜂抑制微孢子虫繁殖能力不同的分子机制。主要研究结果如下:(1)自然状态下,西方蜜蜂中肠内东方蜜蜂微孢子虫载量显著高于东方蜜蜂,不同西方蜜蜂蜂群间东方蜜蜂微孢子虫载量也存在显著差异。(2)为了研究东方蜜蜂肠道微生物对东方蜜蜂微孢子虫增殖的抑制作用,我们向西方蜜蜂接种了来自东方蜜蜂的肠道微生物,并在第14天检测子代孢子的含量和蜜蜂免疫应答情况。未接种肠道微生物和孢子的蜜蜂的免疫基因表达量一直处于较低水平。与仅感染孢子的蜜蜂相比,接种肠道微生物的蜜蜂共有3个免疫基因(Am PPo、dorsal-1、Apidaecin)的表达显着差异,孢子水平降低了26%。(3)为了评估不同遗传背景西方蜜蜂对东方蜜蜂微孢子虫抵抗力的影响,对不同蜂群的蜜蜂进行东方蜜蜂微孢子虫接种实验。其中Group A、Group B、Group C为三个不同蜂群,Group D是从三个蜂群中随机抓取的新出房蜜蜂。在第12日龄进行孢子计数和转录组测序。结果显示Group B孢子感染水平显著低于其它3个组。与Group D相比,Group B中共检测到473条差异表达基因,其中242条基因显著上调,231条基因显著下调。通过对差异基因进行GO和KEGG富集分析,发现大部分差异基因集中在蜜蜂与微生物互作、系统免疫、物质代谢、细胞过程等生物过程中。结合文献报道与功能注释分析,筛选出了与东方蜜蜂微孢子虫感染相关的5个差异表达的基因(Vg、LOC409286、defensin 1、nkd、Jhe)。(4)为了分析不同东方蜜蜂微孢子虫感染水平蜂群肠道微生物的差异,将孢子载量置于95%置信区间外的12个蜂群按照孢子数目的多少分为Group H和Group L,对每组样品进行16s r RNA测序。结果表明,5种肠道菌(Snodgrassella、Gilliamella、Lactobacillus、Frischella、Bifidobacterium)在属水平上构成了蜜蜂肠道主要菌群。基于Anosim分析、MRPP分析、Adonis分析和Amova分析的结果表明,两个组之间群落结构差异并不显著。但基于OTUs聚类分析结果绘制的Venn图结果显示,76个OTUs是Group L和Group H共有的,43个OUTs是Group L特有的,30个OTUs是Group H特有的,这些特有的OTUs仅占蜜蜂中肠微生物总量的0.14%。(5)为了分析自然状态下东方蜜蜂微孢子虫感染水平不同蜂群代谢产物和代谢通路的差异,采用液相色谱-串联质谱联用非靶向代谢组学技术对不同蜂群来源的西方蜜蜂中肠研磨液进行检测。通过对孢子水平低和孢子水平高的代谢物进行多元统计分析,以VIP>1.0,FC>1.5或FC蜜蜂有3种与糖代谢密切相关的代谢产物(α-酮戊二酸、柠檬酸、顺乌头酸)显著低于孢子载量高的蜜蜂,它们位于三羧酸循环代谢通路和乙醛酸和二羧酸代谢通路中。有3种与脂肪酸代谢密切相关的代谢产物(花生四烯酸、二十二碳六烯酸、芥酸)显著高于孢子载量高的蜜蜂,它们参与了不饱和脂肪酸合成途径。综上所述,本研究通过东方蜜蜂和西方蜜蜂的取样调查,发现了

关键词：东方蜜蜂微孢子虫肠道微生物蜜蜂健康影响机制

苜蓿田喷施高剂量吡虫啉对蜜蜂采集行为的影响

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中国植保导刊 2023年第11期43卷 15-19页

作者：郭媛郭一凡申红英张云毅山西农业大学园艺学院山西太原030031 山西农业大学动物科学学院山西太谷030801

为研究在大田环境中喷施高剂量吡虫啉对蜜蜂采集行为的影响,在山西省太原市苜蓿田选择相互隔离的地块分别喷施推荐剂量、推荐剂量2倍及推荐剂量4倍的吡虫啉,检测吡虫啉在苜蓿花、叶中的残留情况,考察各处理区内蜜蜂采集、出归巢等情况... 详细信息

为研究在大田环境中喷施高剂量吡虫啉对蜜蜂采集行为的影响,在山西省太原市苜蓿田选择相互隔离的地块分别喷施推荐剂量、推荐剂量2倍及推荐剂量4倍的吡虫啉,检测吡虫啉在苜蓿花、叶中的残留情况,考察各处理区内蜜蜂采集、出归巢等情况。结果表明,吡虫啉在苜蓿叶中的降解速度高于在花中的降解速度,降解时间随施药剂量的升高而延长;当提高施药剂量后,蜜蜂在短期内死亡量增加,单花采集时间延长,采集效率降低,携粉归巢蜂量降低,随着药后时间的延长,不同剂量处理间的差距逐渐减小。

关键词：吡虫啉残留蜜蜂采集传粉昆虫保护

东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的生物信息学分析

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安徽农业大学学报 2023年第6期50卷 985-990页

作者：胡颖郭思佳荆欣高旭泽刘小玉顾小雨李琪明徐国钧陈大福郭睿福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 福建省蜂疗研究所福州350002

旨在解析东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase)基因STPK的理化性质和分子特性,并对东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫的STPK进行结构域和保守基序预测及系统进化分析,以期丰富东方蜜蜂微孢子虫的STPK... 详细信息

旨在解析东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase)基因STPK的理化性质和分子特性,并对东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫的STPK进行结构域和保守基序预测及系统进化分析,以期丰富东方蜜蜂微孢子虫的STPK信息,并为深入开展STPK的功能研究提供基础。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析STPK的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。使用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种STPK的保守基序。通过Mega 11.0软件对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的STPK进行氨基酸序列多重比对,并采用邻接法构建基于STPK的系统进化树。结果显示:东方蜜蜂微孢子虫STPK基因含2 595个核苷酸,编码的STPK蛋白含864氨基酸。分子量约为101.08 kDa,分子式为C_(4528)H_(7150)N_(1162)O_(1379)S_(36),脂溶系数为88.48,等电点为5.47;STPK包含40个丝氨酸磷酸化位点,24个酪氨酸磷酸化位点及23个苏氨酸磷酸化位点。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫及柑橘凤蝶(Papilioxuthus)的STPK均含有2个相同的结构域(PK_Tyr_Ser_Thr和Pkinase)与5个相同的保守基序(Motif 1, Motif 2, Motif 3, Motif 4和Motif 5)。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫的STPK序列一致性介于38.14%~61.06%,东方蜜蜂微孢子虫和蜜蜂微粒子虫的STPK序列一致性最高(61.06%)。东方蜜蜂微孢子虫STPK(AAJ76_500008712)与颗粒病微粒子虫(Nosemagranulosis)STPK(KAF9763807.1)聚为一支,微孢子虫属(KAH9412228.1)、脑炎微孢子虫(KAG5858968.1)和兔脑炎微孢子虫(ECU01_1320)的STPK聚为一支,康氏泰罗汉孢虫(KAF7683612.1)和蝗虫微孢子虫(AAT12343.1)聚为一支。研究结果明确了STPK的理化性质和分子特性,揭示东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9种微孢子虫的STPK具有较高的保守性。

关键词：微孢子虫东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸苏氨酸蛋白激酶蜜蜂分子特性系统进化

利用蜜蜂作为系统性农药残留近场环境监测的生物模型研究

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利用蜜蜂作为系统性农药残留近场环境监测的生物模型研究

作者：郑舒婷西南大学

学位级别：硕士

近年来,系统性农药因具有良好的内吸性广泛应用于农业活动中,然而许多研究表明系统性农药在环境和环境介质中的检出率呈不断上升的趋势,同时越来越多的研究提出并论证了系统性农药的潜在环境风险,因此,对于环境中系统性农药残留的监测... 详细信息

近年来,系统性农药因具有良好的内吸性广泛应用于农业活动中,然而许多研究表明系统性农药在环境和环境介质中的检出率呈不断上升的趋势,同时越来越多的研究提出并论证了系统性农药的潜在环境风险,因此,对于环境中系统性农药残留的监测显得尤为重要。为减少病虫害侵袭,保证作物品质,大多数开花作物需接受农药处理。蜜蜂作为重要的授粉昆虫,对于植物花粉和花蜜的广泛采集活动,是蜜蜂作为近场实验生物监测模型的基础。以往的研究主要通过测定巢内花粉和花蜜中系统性农药的种类及含量来反映近场环境污染现状,但蜜蜂对巢内花粉和花蜜的加工作用导致监测结果不能准确反映真实的环境浓度。因此,本研究于2021年3月至6月的作物开花期间,选取重庆市荣昌区8个典型农业种植区(古佛山、光成、昌州、家正、荣隆、秦橙、直升、安富)作为研究样点,通过收集蜜蜂现场采集的花粉和花蜜样品,测定8种新烟碱类杀虫剂(啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、氯噻啉、噻虫啉、噻虫嗪、烯啶虫胺),5种三唑类杀菌剂(腈菌唑、苯醚甲环唑、丙环唑、戊唑醇、三唑酮)以及1种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂(嘧菌酯)的含量来反映近场环境的系统性农药残留情况。在此基础上,利用相对效力因子法(RPF),分别计算花粉和花蜜样品中8种新烟碱类杀虫剂和5种三唑类杀菌剂的整合暴露浓度IMIRPF和TBZRPF,以及新烟碱类杀虫剂和三唑类杀菌剂的总体整合暴露浓度TIMIRPF和TTBZRPF,并探究荣昌区8个地区中新烟碱类杀虫剂和三唑类杀菌剂的时空分布变化情况。主要的研究成果如下:(1)每个地区的花粉样品均能检出至少3种新烟碱类杀虫剂,其中,检出率最高的是吡虫啉34%,最低的是噻虫胺1%。8种新烟碱类杀虫剂中检出浓度最高的是啶虫脒,高达59.0239ng/g。所有地区均能检出至少1种三唑类杀菌剂,部分地区三唑类杀菌剂的检出率甚至达到100%。5种三唑类杀菌剂中检出率最高的是戊唑醇24%,最低的是腈菌唑和丙环唑,检出率均为2%。5种三唑类杀菌剂检出浓度最高的是戊唑醇,达到18.1871 ng/g。对于嘧菌酯杀菌剂,仅在1个地区(家正)检出,检出平均浓度为0.0352 ng/g。从污染模式上看,8个地区均存在新烟碱类杀虫剂和三唑类杀菌剂的复合污染。(2)大部分地区的花蜜样品均能检出至少4种新烟碱类杀虫剂,其中,检出率最高的是噻虫胺51%,最低的是烯啶虫胺2%。8种新烟碱类杀虫剂检出浓度最高的是啶虫脒,高达17.3443 ng/g。50%的地区能检出至少4种三唑类杀菌剂,部分地区对5种三唑类杀菌剂的检出率达100%。5种三唑类杀菌剂中检出率最高的是苯醚甲环唑20%,最低的是腈菌唑5%。5种三唑类杀菌剂检出浓度最高的是戊唑醇,高达202.5625 ng/g。对于嘧菌酯杀菌剂,仅有3%的花蜜样品检出嘧菌酯,且最高平均浓度为0.1631 ng/g。从污染模式上看,除光成和直升地区,其余地区均存在新烟碱类杀虫剂和三唑类杀菌剂的复合污染。(3)花粉样品中,新烟碱类杀虫剂整合暴露水平IMIRPF范围为0-16.5924 ng/g。从空间范围看,污染最严重的地区是秦橙,污染最轻的地区是古佛山。从时间范围看,3月污染最严重的地区是安富,4月和6月污染最严重的地区是秦橙。三唑类杀菌剂整合暴露水平TBZRPF范围为0-15.1970ng/g,从空间范围看,污染最严重的地区在安富,污染最轻的地区在昌州。从时间范围看,3月和4月污染最严重的地区均在安富,6月污染最严重的地区是秦橙。花蜜样品中,新烟碱类杀虫剂平均整合暴露水平IMIRPF范围为0-24.2574ng/g,从空间范围看,污染最严重的地区是秦橙,污染最轻的地区是直升。从时间范围来看,3月污染最严重的地区是昌州,4月污染最严重的地区是光成,6月污染最严重的地区是秦橙。花蜜中三唑类杀菌剂平均整合暴露水平TBZRPF范围为0-252.3271 ng/g。从空间范围看,污染最严重的地区在秦橙,污染最轻的地区在光成。从时间范围来看,3月污染最严重的地区在荣隆,4月污染最严重的地区在家正,6月污染最严重的地区在秦橙。(4)新烟碱类杀虫剂的总体整合暴露浓度TIMIRPF范围为0-26.4415 ng/g,从空间范围来看,秦橙地区新烟碱类杀虫剂污染最严重,直升地区污染最轻;从时间范围来看,3月份和6月份污染较4月份严重。三唑类杀菌剂总体整合暴露水平TTBZRPF范围为0-261.2433 ng/g。从空间范围来看,秦橙地区三唑类杀菌剂污染最严重,古佛山地区污染最轻;从时间范围来看,6月份三唑类杀菌剂污染较3月份和4月份严重。

关键词：系统性农药花粉花蜜蜜蜂生物监测相对效力因子法

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蜜蜂EST中的微卫星分析(英文)

Acta Genetica Sinica 2004年第10期31卷 1089-1094页

作者：李斌夏庆友鲁成周泽扬西南农业大学蚕学与生物技术学院农业部蚕桑学重点实验室重庆400716

为加速分子标记在蜜蜂遗传、进化与行为等方面的利用 ,分析了简单重复序列 (SimpleSequenceRepeats,SSRs)在蜜蜂EST中的分布频率与密度。所分析的蜜蜂EST数据集包含 15 86 9条序列 ,总长为 7 9Mb。结果显示 ,蜜蜂ESTs中SSRs的频率为 1/ ... 详细信息

为加速分子标记在蜜蜂遗传、进化与行为等方面的利用 ,分析了简单重复序列 (SimpleSequenceRepeats,SSRs)在蜜蜂EST中的分布频率与密度。所分析的蜜蜂EST数据集包含 15 86 9条序列 ,总长为 7 9Mb。结果显示 ,蜜蜂ESTs中SSRs的频率为 1/ 0 5 2kb ,其中 6碱基重复基序占总SSRs的 4 5 0 % ,是最丰富的重复单元 ,而 2、1、3、4与 5碱基重复基序分别占总SSRs的 17 9%、14 1%、11 6 %、9 2 %和 2 2 %。同时 ,在各种SSRs重复单元中 ,富含A碱基的重复单元占据优势地位 ,如 :A、AT、AG、AC、AAT、AAG、AAC、AAAT、AAAG、AAAAG、AAAAT、AATAT、AAAAAG和AAAAAT重复基序 ,而富含G碱基的重复单元在基因编码区中含量较低。进一步分析显示 :蜜蜂SSRs在冗余与非冗余EST数据集中的分布频率与密度相似 ,仅存在极小的偏差。

关键词：蜜蜂 EST 微卫星 SSR

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蜜蜂悬停飞行控制的仿生力学研究

航空学报 2007年第4期28卷 776-782页

作者：吴江浩王济康孙茂北京航空航天大学流体力学研究所北京100083

研究蜜蜂悬停飞行的控制问题。用数值求解N-S方程的方法计算拍动翅体的控制导数;用特征模态分析方法分析控制特性。文中δu,δw,δq和δθ分别为水平方向速度,垂直方向速度,俯仰角速度和俯仰角度的扰动量;δΦ和δ分别为拍动幅度和拍... 详细信息

研究蜜蜂悬停飞行的控制问题。用数值求解N-S方程的方法计算拍动翅体的控制导数;用特征模态分析方法分析控制特性。文中δu,δw,δq和δθ分别为水平方向速度,垂直方向速度,俯仰角速度和俯仰角度的扰动量;δΦ和δ分别为拍动幅度和拍动平均角增量;δα1表示上、下拍迎角同时增加的增量;δα2表示下拍迎角增加(或减小)而上拍迎角减小(或增加)的增量。获得以下结果:(1)悬停飞行时,改变Φ和α1主要产生垂直力的变化;改变主要产生俯仰力矩的变化;改变α2主要产生水平力及俯仰力矩的变化。(2)蜜蜂悬停飞行的纵向扰动运动由3个特征模态构成:不稳定振荡模态,快衰减模态和慢衰减模态;为实现稳定的悬停飞行,不稳定振荡模态和慢衰减模态需要控制。为控制不稳定振荡模态,以δ(或δα2)反馈δu,δq和δθ这3个量的某种组合便可;为控制慢衰减模态,以δΦ(或δα1)反馈δw便可。这就是说,该昆虫只需用控制变量δΦ和δ(或δΦ和δα2,δα1和δ,δα1和δα2),便可稳定地悬停(当然也可4个控制变量都用)。

关键词：模态分析 N-S方程蜜蜂悬停

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蜜蜂

2019年

作者：钱锋杨根法毛园丽本册

《万物启蒙蜂》将延续“万物启蒙中国文化通识读本”中“自然之物”“功用之物”“文化之物”的编排线索，引导孩子以一物周知世界，感受万物中所蕴含的科学、人文之美。生动有趣的通识知识配以洋溢着童年清新气息的中国风插图，带领8-1... 详细信息

ISBN: (纸本)9787548838906

《万物启蒙蜂》将延续“万物启蒙中国文化通识读本”中“自然之物”“功用之物”“文化之物”的编排线索，引导孩子以一物周知世界，感受万物中所蕴含的科学、人文之美。生动有趣的通识知识配以洋溢着童年清新气息的中国风插图，带领8-13岁的孩子，跨学科，多维度，全生态探索桥和瓷的方方面面，体会中国文化的形成脉络。

关键词：蜜蜂

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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蜜蜂微孢子虫研究进展

中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2009年第2期27卷 171-174页

作者：王强周婷代平礼吴艳艳刘锋中国农业科学院蜜蜂研究所.农业部授粉昆虫生物学开放重点实验室北京100093

本文综述目前国内外蜜蜂微孢子虫(Nosemaapis)的最新研究热点,介绍蜜蜂微孢子虫在分类地位、侵染机制、诊断方法、流行病学规律及防治方面的一些研究进展。

关键词：蜜蜂微孢子虫

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蜜蜂

蜜蜂