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Sonicating bees demonstrate flexible pollen extraction without instrumental learning

Current Zoology 2019年第4期65卷 425-436页

作者： Callin M. Switzer Avery L. Russell Daniel R. Papaj Stacey A. Combes Robin Hopkins Department of Organismic and Evolutionary Biology Harvard University Cambridge MA USA Arnold Arboretum Harvard University Boston MA USA Department of Ecology and Evolutionary Biology University of Arizona Tucson AZ USA Department of Neurobiology Physiology and Behavior University of California at Davis Davis CA USA Department of Biology and eScience Institute University of Washington Seattle WA USA Department of Biological Sciences University of Pittsburgh Pittsburgh PA USA

Pollen collection is necessary for bee survival and important for flowering plant reproduction, yet if and how pollen extraction motor routines are modified with experience is largely unknown. Here, we used an automated reward and monitoring system to evaluate modification in a common pollen-extraction routine, floral sonication. Through a series of laboratory experiments with the bumblebee, bombus impatiens, we examined whether variation in sonication frequency and acceleration is due to instrumental learning based on rewards, a fixed behavioral response to rewards, and/or a mechanical constraint. We first investigated whether bees could learn to adjust their sonication frequency in response to pollen rewards given only for specified frequency ranges and found no evidenee of instrumental learning. However, we found that absenee versus receipt of a pollen reward did lead to a predictable behavioral resp on se, which depe nded on bee size. Fin ally, we found some evide nee of mechanical con straints, in that flower mass affected sonication acceleration (but not frequency) through an interaction with bee size. In generalz larger bees showed more flexibility in sonication frequency and acceleration, potentially reflecting a size-based constraint on the range over which smaller bees can modify frequency and accelerati on. Overall our results show that although bees did not display instrumental learning of sonication frequency, their sonication motor routine is nevertheless flexible.

关键词： bombus impatiens buzz pollination foraging innate behavior learned behavior Solanum

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Bumblebees adjust protein and lipid collection rules to the presence of brood

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Current Zoology 2019年第4期65卷 437-446页

作者： Stephane Kraus Tamara Gomez-Moracho Cristian Pasquaretta Gerard Latil Audrey Dussutour Mathieu Lihoreau Research Center on Animal Cognition (CRCA) Center for Intergrative Biology (CBI)CNRS University Paul Sabatier Toulouse France

Animals have evolved foraging strategies to acquire blends of nutrients that maximize fitness traits. In social insects, nu trie nt regulation is complicated by the fact that few in dividuals, the foragers, must address the diverge nt nutritional n eeds of all colony members simulta neously, includi ng other workers, the reproductives, and the brood. Here we used 3D nutritional geometry design to examine how bumblebee workers regulate their collection of 3 major macronutrients in the presence and absenee of brood. We provided small colonies artificial nectars (liquid diets) and pollens (solid diets) varying in their compositions of proteins, lipids, and carbohydrates during 2 weeks. Colo nies give n a choice betwee n nutrition ally complementary diets self-selected foods to reach a target ratio of 71% proteins, 6% carbohydrates, and 23% lipids, irrespective of the presenee of brood. Whe n con fined to a single nutrition ally imbalanced solid diet, colonies without brood regulated lipid collection and over-collected protein relative to this target ratio, whereas colonies with brood regulated both lipid and protein collection. This brood effect on the regulation of nutrient collection by workers suggests that protein levels are critical for larval development. Our results highlight the importa nee of con sidering bee nu trition as a multidimensi onal phe no men on to better assess the effects of environmental impoverishment and malnutrition on population declines.

关键词： artificial diets bombus terrestris bumble bees nutritional geometry rule of compromise

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中国熊蜂(bombus)的分布

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地理学报 1957年第3期 221-239页

作者： Д.В.潘菲洛夫李丽英

中国熊蜂区系的研究巳有一百多年的历史。研究的项目,直到目前,还只限于标本材料的叙述,并由此而作出的新种及变异的分析。在确定中国熊蜂区系的分类组成上特别有贡献的是:十九世纪的吏密斯(Smith)和莫拉维茨(φ。MopaBHu),十九世纪与二

关键词：熊蜂 bombus 区系中华人民共和国

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不同温度及诱导方法对熊蜂王bombus terrestris组建蜂群的影响

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中国养蜂 2003年第1期54卷 6-7页

作者：彭文君吴杰安建东国占宝童越敏中国农业科学院蜜蜂研究所北京100093

周年人工繁育熊蜂最困难的时候是年轻蜂王创建新的蜂群。我们在实验室条件下采用不同的温度梯度和诱导方法促进蜂王建立蜂群。B .terrestris在温度为 2 8～ 2 9℃ ,采用bbP诱导方法 ,生产效率最高 ,成群率在 5 0 %以上 ,在没有bbP的情况... 详细信息

周年人工繁育熊蜂最困难的时候是年轻蜂王创建新的蜂群。我们在实验室条件下采用不同的温度梯度和诱导方法促进蜂王建立蜂群。B .terrestris在温度为 2 8～ 2 9℃ ,采用bbP诱导方法 ,生产效率最高 ,成群率在 5 0 %以上 ,在没有bbP的情况下 ,用 (YDQ +1btW )诱导方法成群率也在 30 %以上 ,符合工厂化生产的要求。

关键词：蜂群组建温度诱导方法熊蜂王 bombus terrestris

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红光熊蜂卵黄原蛋白基因的cDNA全长序列克隆和表达分析

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应用昆虫学报 2012年第5期49卷 1132-1139页

作者：李继莲吴杰彩万志彭文君农业部授粉昆虫生物学重点实验室中国农业科学院蜜蜂研究所北京100093 中国农业大学昆虫系北京100193

红光熊蜂bombus ignitus Smith是许多经济作物和野生植物的重要授粉昆虫之一。卵黄原蛋白基因(vitellogenin,Vg)在昆虫的生殖调控中和行为方面起到重要的作用,本试验对Vg基因全长cDNA的克隆和测序及在蜂王、工蜂和雄性蜂三型蜂中的表达... 详细信息

红光熊蜂bombus ignitus Smith是许多经济作物和野生植物的重要授粉昆虫之一。卵黄原蛋白基因(vitellogenin,Vg)在昆虫的生殖调控中和行为方面起到重要的作用,本试验对Vg基因全长cDNA的克隆和测序及在蜂王、工蜂和雄性蜂三型蜂中的表达分析得出:Vg基因的全长cDNA为5 481 bp,GenBank中的登录号为FJ913883,有一个完整的开放阅读框(ORF),编码1 772个氨基酸,N-末端的前16个氨基酸为一个信号肽。接近C-末端区域存在保守的GL/ICG基元,其后含有9个半胱氨酸,而且DGXR位于GL/ICG基元上游18个氨基酸残基处。其氨基酸序列与韩国的熊蜂B.ignitus和B.hypocrita相似性高达95%,与西方蜜蜂Apis mellifera的相似性达到51%。Vg的mRNA首先在蜂王蛹期的白眼蛹(Pw)时期出现,其表达量在蜂王整个蛹期发育过程中呈上升趋势,且在黑眼蛹(Pbd)时期达到最高,在成年蜂的脂肪体中的表达量仍在升高,甚至更高。Vg也在工蜂蛹期的白眼蛹(Pw)时期被检测到,然后在整个蛹期发育过程中呈现上升趋势,在刚羽化出房时达到高峰,Vg的mRNA水平随着成年蜂日龄的增加而增加,到15日龄时达到最高,然后呈现下降趋势。对于雄性蜂,Vg的mRNA虽然卵黄原蛋白基因的mRNA水平几乎在整个蛹期发育阶段都表达,但是表达水平非常低,只有在刚羽化出房时期表达水平较高。

关键词：熊蜂 bombus ignitus 卵黄原蛋白荧光定量RT-PCR

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草乌传粉过程中的广告效应与回报物质研究

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生物多样性 2007年第6期15卷 618-625页

作者：廖万金王峥媚谢丽娜肖雯孙岳生物多样性与生态工程教育部重点实验室北京师范大学生态学研究所北京100875

虫媒传粉植物与其传粉者之间的相互作用被认为是被子植物花多样性的一个重要选择压力。这种相互作用体现在植物对传粉者的吸引以及传粉者行为对花粉的转运两个方面。本项研究通过去除不同的花部器官研究了草乌(Aconitum kusnezoffii)对... 详细信息

虫媒传粉植物与其传粉者之间的相互作用被认为是被子植物花多样性的一个重要选择压力。这种相互作用体现在植物对传粉者的吸引以及传粉者行为对花粉的转运两个方面。本项研究通过去除不同的花部器官研究了草乌(Aconitum kusnezoffii)对其传粉者的吸引,并结合传粉者的访问行为和草乌花的生物学特性探讨了传粉过程与交配系统的适应。红光熊蜂(bombus ignites)是草乌的有效传粉者。去除花萼片显著降低了红光熊蜂的访问频率,但去除特化成蜜腺叶的花瓣并没有显著改变红光熊蜂的访问频率,这表明草乌吸引红光熊蜂的主要结构是由5枚萼片组成的花部外观形态,而非花瓣。花蜜是草乌提供给红光熊蜂的回报物质,糖浓度为39.23%,组氨酸浓度为0.25μg/μL。草乌花较大、单花花期长、雌雄异熟、花粉寿命长,是一个自交亲和但需传粉者传粉完成繁殖过程的异交物种。草乌花序是无限花序,当上部的花处于雄性阶段时,下部的花正好处于雌性阶段。而红光熊蜂在草乌花序上的访问顺序通常自下而上,带来异交花粉为下部的花进行异花授精,同时又带走上部花的花粉,这就很好地促进了草乌的异交。草乌雄蕊自外向内逐渐成熟,是一种有效的限制传粉者单次访问浪费大量花粉的花粉装配策略,能提高植物通过花粉散布获得的雄性适合度。

关键词：广告效应花蜜异交花粉装配 Aconitum kusnezoffii bombus ignites

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Queen traits and colony size of four bumblebee species in China

Queen traits and colony size of four bumblebee species in Ch...

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21世纪第三届全国蜂业科技与海峡两岸蜂产业发展大会暨首...

作者： Hong Zhang Zhiyong Zhou Jiaxing Huang Xiaolong Yuan Guiling Ding Jiandong An Key Laboratory of Pollinating Insect Biology of the Ministry of Agriculture Institute of Apicultural ResearchChinese Academy of Agricultural Sciences State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests Institute of Plant ProtectionChinese Academy of Agricultural Sciences

Bumblebee pollination efficiency is significantly affected by colony size,which differs among different bumblebee species.Bumblebee colonies are initiated by a single queen;thus,queen traits have an important influence on colony development.To make better use of native bumblebee species and select bumblebee species for commercial rearing,queens from four bumblebee species in China,bombus terrestris, B.lantschouensis,B.patagiatus and B.ignitus,were reared and studied to determine whether differences in queen traits and colony size occur at the interspecific level.In our study,the four bumblebee species differed significantly in colony size,queen body length,spermatheca size and sperm quantity.The queens of the four speciesmated only once.Among these four bumblebee species,the species with more sperm in the queen’s spermatheca usually exhibited a larger colony size.The quantity of sperm in the queen’s spermatheca might serve as an indicator for selecting bumblebee species with commercial rearing potential.However,our study involved only four bumblebee species;more bumblebee species are needed to confirm the correlation between queen sperm quantity and colony size.

关键词： bombus native species rearing characters resource selection

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