蜜蜂通过气味结合蛋白ASP1识别蜂王信息素HOB 调节群体结构和群体潜力

来源：蜜蜂研究所2022-11-15 08336032

近日，中国农业科学院蜜蜂研究所和中国计量大学资源昆虫生物学与育种团队通过比较中国蜜蜂和意大利蜜蜂工蜂对蜂王信息素识别的差异，揭示了嗅觉受体在维持蜂群组织稳定性中的关键作用。

近日，中国农业科学院蜜蜂研究所和中国计量大学资源昆虫生物学与育种团队通过比较中国蜜蜂和意大利蜜蜂工蜂对蜂王信息素识别的差异，揭示了嗅觉受体在维持蜂群组织稳定性中的关键作用。相关结果发表于《国际生物大分子杂志（International Journal of Biological Macromolecules）》。

蜜蜂是典型的群居昆虫，信息素在蜂群内部交流中起着重要作用。其中，蜂王释放的蜂王信息素可以被工蜂的嗅觉系统接收，从而维持整个蜂群的分工和组织稳定。中国蜜蜂和意大利蜜蜂是中国饲养的主要蜂种。它们有很多相似之处，但意蜂的群体潜力通常强于中蜂。关于中蜂和意蜂调节和维持群体潜力的机制还没有报道。本研究首先分析了中国蜜蜂和意大利蜜蜂触角特异蛋白(ASP1)的序列差异。比较了中国蜜蜂和意大利蜜蜂在不同功能工蜂(新工蜂、哺乳工蜂和采蜜工蜂)中ASP1表达的差异，并探讨了ASP1表达随群体潜力的变化。然后体外表达ASP1蛋白，通过分子荧光光谱法、分子对接和氨基酸定点突变研究ASP1蛋白与蜂王信息素HOB(对羟基苯甲酸甲酯)的结合机制。最后，用昆虫EAG研究了中国和意大利工蜂触角对铁架的反应强度和反应时间。结果表明，饲养蜂和采蜂触角中ASP1的表达水平显著高于新羽化蜂，同龄意大利蜂高于中国蜂，且ASP1的表达水平与群体潜力呈正相关。EAG结果表明，中国和意大利蜜蜂工人对HOB的反应强度没有差异，但意大利蜜蜂在接受HOB后的去极化和复极化时间较短，表明它更适应HOB的再次刺激。该研究对于阐明蜜蜂维持群体组织稳定性的机制，揭示蜜蜂的嗅觉适应性具有重要意义。

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