摘要
温度和湿度是影响蜜蜂生理状态的重要因素，高温高湿的环境会直接影响蜜蜂的发育、繁殖，还会影响蜜蜂的授粉采集行为，对蜂群群势的发展有着极大的限制。昆虫在漫长的进化过程中进化出了一系列生理生化机制来抵御高温高湿对机体的伤害。蜜蜂个体抗热机制的研究为揭示昆虫由独居性向社会性进化过程中的抗逆机制提供理论依据。 本研究通过对中华蜜蜂和意大利蜜蜂在不同温湿度条件下的存活时间、耐受性和失水情况，对高温、高湿和高温高湿处理后中华蜜蜂和意大利蜜蜂体内5种抗氧化酶和5种解毒酶的活性，以及葡萄糖、胆固醇、山梨醇、甘露醇、海藻糖和游离氨基酸含量的变化进行了测定，以探究两蜂种对高温高湿的耐受性及其生理应激反应。测定了中华蜜蜂和意大利蜜蜂体内4个内分泌相关基因（Jhe、Vg、CRH-BP、Aker）和3个免疫基因（Defensin、Abaecin、Hymenopt）不同温度处理、高温不同处理时间下的mRNA表达情况，揭示内分泌系统和免疫系统对高温胁迫的应激响应。通过转录组测序对高温高湿胁迫后的意大利蜜蜂工蜂进行分析，利用荧光定量PCR技术对两蜂种6个高温响应基因（Hsp90、Hsp70Ab、Zfp37、Stk-6、Pod和Cyp450）和2个高湿响应基因（Pla2和Afp）不同温（湿）度处理、高温（湿）不同处理时间下的mRNA的表达模式进行了分析。利用荧光定量PCR和Westernblot技术从mRNA和蛋白水平上分析两蜂种Hsp83在不同处理温度、高温不同处理时间下的表达模式，同时，分析高温处理下其表达量与其他抗热物质浓度的关联性。通过体外饲喂siRNA，将两蜂种体内Hsp83进行沉默，检测沉默前后两蜂种体内其他抗热相关基因的变化及在高温胁迫下的存活时间，对蜜蜂Hsp83的生理功能进行了探索。主要结果如下： （1）中华蜜蜂和意大利蜜蜂对高温高湿的耐受性存在差异。总体来说，高温对蜜蜂的影响大于高湿。高温高湿处理下，意蜂存活时间略高于中蜂，失水量也更多，但中蜂在更高的温度才出现不耐受情况且失水率更高。 （2）中华蜜蜂和意大利蜜蜂体内多种抗氧化酶、解毒酶活性；葡萄糖、胆固醇、山梨醇、甘露醇和海藻糖以及游离氨基酸含量在不同温湿度处理组间均存在差异。在高温胁迫下，中华蜜蜂和意大利蜜蜂体内各抗氧化酶、解毒酶活性升高，高温处理导致中华蜜蜂和意大利蜜蜂体内葡萄糖、胆固醇、山梨醇、甘露醇和海藻糖的含量增加，且各种氨基酸在两蜂种不同温湿度处理间的变化也存在一定差异。中华蜜蜂和意大利蜜蜂多个内分泌、免疫基因的表达均受高温和高温处理时间的影响，高温胁迫能显著提高这些基因的表达。 （3）意大利蜜蜂工蜂个体在遭受高温高湿处理后，分析结果表明，各差异表达基因参与了脂质、蛋白质、氨基酸和多元醇的生物合成和代谢，以及离子转运和信号转导等；此外，多个热激蛋白家族基因和锌指蛋白家族基因的表达量在不同温湿度处理组间存在显著差异。 （4）中华蜜蜂和意大利蜜蜂6个热响应基因的表达均受高温和高温处理时间的诱导，高温和高温处理时间均能显著提高这些基因的表达量，且两蜂种间这些基因的表达趋势基本一致。高湿响应基因也受高湿度和高湿处理时间的诱导，但影响相对较小，两蜂种间基因的表达趋势相似。 (5)通过分析中华蜜蜂和意大利蜜蜂Hsp83的生信信息发现，AcerHsp83和AmelHsp83两序列的相似性在96%以上，两序列蛋白理化性质、结构上具有较高的相似性。中华蜜蜂和意大利蜜蜂Hsp83的表达受高温和高温胁迫时间的诱导。中华蜜蜂和意大利蜜蜂Hsp83的表达与蜜蜂体内海藻糖以及多种氨基酸的浓度显著相关。中华蜜蜂和意大利蜜蜂Hsp83沉默后多数的热响应基因的表达量发生了显著的变化，推测Hsp83能提高蜜蜂耐热性。 本试验分析了中华蜜蜂和意大利蜜蜂的抗高温高湿能力，探究蜜蜂对高温高湿的生理应激。同时，对中华蜜蜂和意大利蜜蜂多个高温（湿）胁迫响应基因表达模式的分析以及Hsp83表达特性和功能的探究，为研究蜜蜂在高温高湿环境下的抗逆机制提供理论基础，也为应用蜜蜂为设施作物授粉以及设施内蜜蜂的饲养管理提供指导。
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