ame-miR-124-3p对西方蜜蜂气味学习的影响

越来越多的证据表明miRNA在神经调控中起着重要的作用。本研究选取12日龄的西方蜜蜂Apis mellifera,探讨蜜蜂个体脑部ame-miR-124-3p对气味学习的功能研究。首先对11日龄的蜜蜂分别饲喂ame-miR-124-3P抑制剂及其无意义序列、ame-miR-124-3P的模拟物及其无意义序列。饲喂24 h后对4组蜜蜂进行气味联想性学习实验,随后通过伸吻反应(Proboscis extension response,PER)比较4组蜜蜂的嗅觉学习差异。最后采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证干扰结果。PER结果显示,饲喂ame-miR-124-3P抑制剂的蜜蜂学习比率显著降低,饲喂ame-miR-124-3P模拟物的蜜蜂学习比例显著升高。荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果显示ame-miR-124-3P的表达水平在饲喂ame-miR-124-3P抑制剂组蜜蜂脑部显著降低(P<0.05),饲喂ame-miR-124-3P模拟物组蜜蜂脑部显著升高(P<0.05)。研究发现,蜜蜂脑部ame-miR-124-3P受到抑制后,蜜蜂的气味学习能力显著性降低,ame-miR-124-3P的过表达则会显著增强蜜蜂的气味学习能力,表明ame-miR-124-3P可能是调控蜜蜂学习行为的重要因子,研究结果有助于后续进一步研究蜜蜂气味学习行为相关的分子机制。

具有自反条件的环自同态

研究了具有自反条件的环自同态,拓展了自反环的概念,引入α-rf环,讨论其与相关环的关系.证明了若R是半素的α-rf环,则R[x]/〈xn〉是珔α-rf环,其中〈xn〉是由xn生成的理想;对于右Ore环R和环R的自同构α,若R是α-rf环,则R的经典右商环Q(R)是珔α-rf环.推广了Kwak和Lcc的一些研究结果.

大蜜蜂的学习和记忆研究

大蜜蜂是蜜蜂属的一个重要种,与东西方蜜蜂不同,大蜜蜂营露天生活,并具有迁徙特性。东西方蜜蜂的学习与记忆研究已经取得了许多成果,而大蜜蜂的学习和记忆的研究至今未见报道。用壬醛、正已醛、香叶醇3种气味来探究大蜜蜂的联想学习和记忆能力。结果显示,大蜜蜂能够很好地适应PER学习模型,相关研究为以后进行大蜜蜂气味学习的研究提供行为证据。

端侧神经吻合后“再生”神经纤维的逆行追踪实验研究

目的研究兔坐骨神经模型端侧神经吻合术后神经“再生”和功能恢复状况。方法20只健康白兔,随机分为2组:实验组右侧腓总神经切断,远断端吻合至去除外膜的胫神经外侧部,近断端包埋入股收肌;对照组右侧腓总神经切断,并于胫神经外侧部作外膜开窗,两断端包埋入邻近肌肉。16周后,观察展趾反射、针刺试验,辣根过氧化物酶逆行标记,胫前肌、腓肠肌湿重测量。结果针刺试验、展趾反射提示有感觉和运动功能恢复,但较差;湿重比率提示肌肉功能无恢复。辣根过氧化物酶标记结果显示标记感觉神经元虽比运动神经元多,但后者“再生”比率为(67.72±20.18)%,感觉“再生”比率仅为(8.81±2.90)%,这与功能恢复程度不一致。结论无效“再生”支配是该坐骨神经模型功能恢复差的主要原因。

基于自反演序字典序的构造

研究了合理字典序的构造问题．基于一般字典序构造中存在的困难，以Ｆｉｓｈｂｕｒｎ提出的自反演序（Ｘ∪Ｘ＊，１）为基础，构造了满足Ｆｉｓｈｂｕｒｎ单调性扩张的完备的字典序Ｌ．

桔小实蝇雄成虫联系性嗅觉学习

【目的】为了探究桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)雄成虫的嗅觉学习能力。【方法】本研究采用经典性嗅觉条件反射训练法(classical olfactory conditioning)在室内对固定的羽化后14-17日龄的桔小实蝇雄成虫进行气味与食物的联合学习训练,即薄荷精油和10%蔗糖溶液联合的奖赏性训练(appetitive conditioning)以及甲基丁香酚(methyl eugenol,ME)和饱和盐溶液联合的惩罚性训练(aversive conditioning),并以伸喙反射行为(proboscis extension reflex,PER)作为学习与否的判定标准。【结果】经过奖赏性训练后,桔小实蝇雄成虫对薄荷精油的伸喙反射率可从0%增加至68%;而经过惩罚性训练后,桔小实蝇对甲基丁香酚的伸喙反射率可从100%降低至36.54%,且这种伸喙反射率的变化是通过气味条件刺激(conditioned stimulus)和食物非条件刺激(unconditioned stimulus)的对称性联合而产生的。【结论】结果表明,桔小实蝇雄性成虫具有较强的联系性嗅觉学习能力,并且两种刺激的联合是形成学习记忆的必要条件。

嗅觉学习对橘小实蝇寄主气味选择行为的影响

基于嗅觉学习的行为可塑性可以提高昆虫搜寻寄主的效率。橘小实蝇已被证实有较强的嗅觉学习能力,为进一步探究嗅觉学习对橘小实蝇(Bactrocera dorsalis Hendel)成虫寄主选择行为的影响,本研究运用经典性嗅觉条件训练法在室内对橘小实蝇雄成虫进行气味与食物的联合学习训练,即10%蔗糖溶液和甜橙精油联合的奖赏性训练,以伸喙反射行为作为学习与否的判定标准,并测定学习后橘小实蝇的选择行为和趋向行为。结果发现:橘小实蝇可联系性学习甜橙精油,表现为橘小实蝇成虫对甜橙精油的伸喙反射率可从5次训练前的8.1%增加至训练后的75.7%,训练形成的记忆可保持至少6 h;Y型管选择性试验发现学习可提高其对甜橙精油的选择率,可由5次训练前的35.3%增加至训练后的63.7%;在趋性试验测定中也发现学习可显著提高橘小实蝇对甜橙精油的趋性,可由训练前的8.3%增加至52.5%。研究结果表明:橘小实蝇对甜橙精油有较强的联系性嗅觉学习能力,且学习后更趋向于选择经训练的甜橙气味,这可能与寄主搜寻行为有关。本结果可为今后橘小实蝇的行为调控研究提供重要参考。

吡虫啉大田使用剂量对意大利蜜蜂工蜂学习和记忆的影响

【目的】吡虫啉(imidaclorprid)是新烟碱类农药中使用最为广泛的农药种类,作用于蜜蜂脑部的烟碱型乙酰胆碱受体,此外,吡虫啉对蜜蜂生长发育有一定影响。本研究旨在明确吡虫啉大田使用剂量对蜜蜂学习、记忆行为的影响,为探明部分地区蜂群大面积死亡原因提供佐证,也可为该药田间安全使用提供参考。【方法】用油漆笔标记刚出房的1日龄意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂,置于蜂群中8 d后取出,在室内恒温恒湿箱(30±1℃,相对湿度为40%±10%,黑暗)中笼养9 d(每盒50头),处理组自由采集含0.01 ng/μL吡虫啉的30%(w/v)糖水,对照组自由采集含0.01 ng/μL丙酮的30%(w/v)糖水。使用自制的蜜蜂气味学习设备,在3次配对的柠檬气味刺激和糖水刺激训练基础上,对18日龄蜜蜂进行气味联想性学习和记忆实验。【结果】处理组和对照组蜜蜂在为期9 d的饲喂过程中的死亡率无显著差异(P>0.05)。在3次气味联想性学习实验中,与对照组相比,处理组蜜蜂在第2和第3次实验中学习能力显著降低(P<0.01),而在第1次实验中无差异[喙伸反应率(PER)%=0];24 h后,处理组蜜蜂的喙伸反应率与对照组无显著差异(P>0.05)。【结论】结果表明,0.01 ng/μL吡虫啉不会导致蜜蜂急性死亡;在此剂量吡虫啉作用下,蜜蜂的24 h长期记忆虽不受影响,但学习能力显著受到抑制,进而可能对蜜蜂的采集行为等产生不利影响。

不同日龄工蜂学习记忆能力的比较分析

蜜蜂有较强的学习能力,很早以前就开始被用于学习记忆方面的各种研究。不同日龄的蜜蜂在蜂群中有着不同的分工,随着它们日龄的增长,身体机能的发育而完成由巢内任务向巢外任务的转变,其学习记忆能力也会有所不同。实验通过正己醛气味和糖水奖励配对,利用PER方法来测定比较西方蜜蜂工蜂不同日龄的学习能力,结束后再用实验气味测试其记忆能力。结果表明:随着日龄增长,工蜂学习能力记忆能力逐渐增强,并且在15日龄之后基本趋于稳定;巢外活动能够在一定程度上增强工蜂的记忆能力。

意大利蜜蜂哺育蜂学习记忆相关基因的转录组学分析

【目的】筛选与意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica哺育蜂学习记忆密切相关的基因。【方法】在人工组建意大利蜜蜂蜂群中收集10日龄哺育蜂、21日龄哺育蜂、21日龄采集蜂,通过喙伸反应(proboscis extension reflex,PER)实验测定这3组样本之间学习记忆能力的差异。利用RNA-seq技术对具有学习能力和不具有学习能力的10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂脑中基因表达量进行全面分析,筛选出与哺育蜂学习记忆密切相关的差异表达基因(DEGs),并对这些差异表达基因进行GO和KEGG富集分析。qPCR检测随机选取的3个DEGs(上调基因TpnCⅢa和MED23以及下调基因Pkc)在具有学习能力和不具有学习能力的10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂脑中的表达量。【结果】PER实验结果显示,经过5次训练后,意大利蜜蜂21日龄哺育蜂的学习能力显著高于10日龄哺育蜂的,而21日龄哺育蜂和21日龄采集蜂的学习能力无显著差异;同样地,21日龄哺育蜂的记忆能力显著高于10日龄哺育蜂的,而21日龄哺育蜂和21日龄采集蜂的记忆能力无显著差异。RNA-seq分析筛选到88个与哺育蜂学习记忆密切相关的DEGs,其中18个上调表达,70个下调表达。GO富集结果显示,上调DEGs在生物学进程分类中富集的基因数最多,主要富集在信号转导、蛋白质加工修饰相关;下调DEGs也是在生物学进程分类中富集的基因数最多,主要富集在转录、信号转导、蛋白质生物合成相关,其中显著性富集在转录相关。KEGG富集结果显示,下调DEGs显著性富集在吞噬、光转导、AGE-RAGE信号通路。qPCR结果显示差异表达基因TpnCⅢa,MED23和Pkc在具有学习能力和不具有学习能力的10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂脑中的表达水平的变化趋势与RNA-seq数据中的变化趋势一致。【结论】PER实验表明日龄是影响意大利蜜蜂哺育蜂的学习和记忆能力的重要因素;同时本研究获得学习后哺育蜂脑部的基因表达变化趋势和富集分析,为深入研究哺育蜂学习记忆的分子机制奠定了重要的理论基础。

小菜蛾成虫对几种甜味和苦味物质的味觉反应

昆虫味觉在其产卵和寄主选择过程中发挥着重要作用,为了明确小菜蛾对常见植物非挥发物的敏感性,为深入研究小菜蛾成虫取食机制提供行为上的依据,也为寻找新型防治害虫的方法提供新思路,采用喙管伸长反应,通过刺激小菜蛾触角末端研究了小菜蛾对蔗糖、葡萄糖、海藻糖、麦芽糖和果糖等5种不同浓度的甜味物质以及奎宁、苯甲地那铵、黄连素等3种低浓度苦味物质的味觉反应。结果表明,100 mmol/L的5种糖均可刺激小菜蛾雌、雄成虫产生喙管伸长反应,其中,雌性小菜蛾对蔗糖的反应最强,反应率达57.5%,对果糖最弱,反应率仅为20%;雄性小菜蛾同样对蔗糖的反应最强,对麦芽糖的反应最弱;雌性小菜蛾对甜味物质的味觉反应显著强于雄性小菜蛾;对糖类物质的伸喙反应率随着浓度增大而增大,蔗糖浓度为500 mmol/L时引起反应最强,反应率达60%。低浓度的奎宁、苯甲地那铵和黄连素抑制了雌性小菜蛾的喙管伸长反应,降低其对甜味物质的味觉反应。

日龄对意蜂工蜂嗅觉学习行为和学习相关基因表达的影响

选用3个日龄(6、12、18日龄)意大利蜜蜂Apis mellifera(简称"意蜂")工蜂,研究不同日龄工蜂学习能力的差异以及学习能力与日龄的关联性.分别对每个日龄组工蜂进行4次气味联想性学习训练.随后通过荧光定量PCR技术检测王浆主蛋白1(Major royal jelly protein1,Mrjp1)、气味结合蛋白16(Odorant binding proteins16,Obp16)、气味结合蛋白18(Odorant binding proteins18,Obp18)、突触小泡胺转运体(Solute carrier18A,SLC18A)4个与学习相关基因在3个日龄组工蜂头部表达水平.结果表明:工蜂的学习能力随着日龄增加而增强, 6日龄工蜂学习能力显著低于12和18日龄工蜂(P<0.01).然而,12日龄与18日龄工蜂学习能力差异不显著(P>0.05),说明工蜂在12日龄及更高日龄时即可表现出稳定的气味学习能力.此外,与学习能力较弱的工蜂相比,Mrjp1在3个日龄组学习能力较强的工蜂头部均呈显著性上调表达(P<0.01);Obp16和Obp18在12日龄组学习能力较强的工蜂头部呈显著性上调表达(P<0.01);SLC18A在18日龄组学习能力较强的工蜂头部呈显著性上调表达(P<0.01).随着日龄的变化,与学习能力较弱的工蜂相比,4个学习相关基因在学习能力较强的工蜂头部呈现出差异性的表达模式,而Mrjp1极有可能是工蜂脑部调控气味学习能力的关键基因之一.

蜜蜂对复合气味中特征因素的选择性记忆巩固的研究

目的 蜜蜂天生具有丰富的嗅觉辨识能力,觅食、交配、导航以及社交活动均依赖其嗅觉系统,是研究嗅觉感知和学习记忆的行为及神经机制的理想模型。蜜蜂既能够将某个复合气味作为一个整体也可以将复合气味的各组成成分进行辨别和区分,但是在特征依赖的联合记忆中依据何种原则进行加工并存储到长期记忆还不清楚。方法 本文利用特征阳性(feature positive:AB+,B-)和特征阴性(feature negative:AB-,B+)的奖赏性嗅觉条件化,训练蜜蜂对复合气味和成分气味的辨别,并检测蜜蜂对复合气味(AB)、成分气味(B)以及特征气味(A)的中长时记忆(3 h)和长时记忆(24 h)。结果 在特征阳性的奖赏性嗅觉条件化中,蜜蜂对训练过的气味可以形成稳定的中长时和长时记忆,并且对复合气味中的特征气味的记忆与复合气味的记忆呈现高度相似。但在特征阴性的奖赏性嗅觉条件化中,蜜蜂虽能够在3 h和24 h对训练过的两种气味具有显著的伸喙反应差异,且对特征阴性的气味无显著反应,但对复合气味的反应随时间的推移而增加。结论 实验结果表明,蜜蜂选择性地将与奖赏信息联合出现的气味巩固到长时记忆中,但并未依据特征成分加工储存到长时记忆中。奖赏信息预示着食物源,与生存息息相关,表明对环境信息进行选择性的记忆巩固加工并储存可能是低等动物高效地编码生存相关信息的重要策略。

RNAi沉默王浆主蛋白1(Mrjp1)基因对意大利蜜蜂工蜂学习和记忆的影响

【目的】前期研究发现经吡虫啉处理的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称“意蜂”)工蜂学习能力下降,转录组学分析表明王浆主蛋白1(major royal jelly protein 1,MRJP1)基因在吡虫啉处理的蜜蜂脑中显著下调,MRJP1可能参与调控蜜蜂学习能力。本研究旨在采用RNA干扰(RNA inference,RNAi)技术将Mrjp1特异性沉默,验证MRJP1在意蜂工蜂嗅觉学习中的关键作用。【方法】通过克隆技术获得Mrjp1基因cDNA序列,经测序验证后,设计引物,合成用于RNAi干扰Mrjp1基因表达的dsRNA。注射dsMrjp1的意蜂工蜂作为处理组(dsMrjp1注射组),注射dsEGFP的意蜂工蜂作为对照组(dsEGFP注射组),随后通过伸吻反应(proboscis extension response,PER)实验比较两组的嗅觉学习与记忆能力差异。最后采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测注射dsMrjp1后意大利蜜蜂工蜂脑中Mrjp1的相对表达量。【结果】dsMrjp1注射组与dsEGFP注射组意蜂工蜂学习能力差异显著,dsMrjp1注射组意蜂工蜂的学习能力显著降低。学习后2 h,两组意蜂工蜂的记忆力无显著差异。qRT-PCR结果显示Mrjp1的表达水平在dsMrjp1注射组意蜂工蜂脑中显著低于dsEGFP注射组,表明学习能力降低的处理组意蜂脑内对应的Mrjp1表达水平也降低。【结论】通过RNAi抑制意蜂工蜂Mrjp1基因的表达后,其嗅觉学习能力受到显著性抑制,但记忆力未受到显著影响,提示Mrjp1可能是调控意蜂学习的重要基因之一。本研究结果有助于后续进一步研究蜜蜂嗅觉学习相关的分子机制。

黑大蜜蜂的学习与记忆研究

黑大蜜蜂是蜜蜂属的一个重要种,营露天生活,具有一定的迁徙特性。东、西方蜜蜂的学习与记忆研究一直被广泛地应用,而黑大蜜蜂的学习与记忆至今未见报道。用壬醛、正已醛2种气味运用PER模型来探究黑大蜜蜂的学习与记忆能力。结果显示,黑大蜜蜂能够很好地适应PER学习模型,它们的学习与记忆能力要高于东、西方蜜蜂的学习与记忆能力。

具有卷积的弱自反环

基于Chon的可逆环以及Mason提出的自反性概念,研究自反环的相关推广,引入具有卷积的弱自反环(弱*-自反环)的定义,探讨弱*-自反环的性质。得到有关弱*-自反环的4种典型环扩张,如平凡扩张、Dorroh扩张等;推广了相关的经典环扩张的结论,如对于多项式扩张,若R是弱*-自反的拟Armendariz环,则R[x]是弱*^0--自反的。

亚致死剂量杀虫剂对意蜂工蜂嗅觉敏感性的影响

喙伸反应(PER)试验适用于评价杀虫剂对蜜蜂行为的影响。本实验利用喙伸反应研究了亚致死剂量(LD50/100～LD50/10)溴氰菊酯和吡虫啉对意蜂Apis mellifera ligustica L.工蜂嗅觉敏感性的影响。结果发现,经口饲喂溴氰菊酯5ng和10ng后,工蜂对0.1%的蔗糖溶液的敏感性显著下降(P<0.05),水应激指数降低,但对0.3%,1%,3%,10%和30%的蔗糖溶液的敏感性没有显著变化;而经口饲喂吡虫啉0.3ng和0.6ng后,工蜂对上述各浓度蔗糖溶液的敏感性变化不明显,但其水应激指数升高。

Frobenius扩张下模的无挠性和自反性

设A/R是环的Frobenius扩张。证明了在环的Frobenius扩张下,一个模的无挠性和自反性是保持的,即对于任意的A-模M,M是无挠模(或自反模)当且仅当M作为R-模是无挠模(或自反模)。

具有幂等自反自同态的环

通过引入环的幂等自反自同态α的概念,研究幂等自反α-环,它是幂等自反环概念的拓广.给出幂等自反α-环的一些特征和扩张性质,推广了已有的一些相关结果.

氯化锂对意大利蜜蜂基于伸吻反应行为的影响

【目的】本研究旨在明确25mmol·L^-1氯化锂对蜜蜂蔗糖敏感性、学习和记忆行为的影响,为氯化锂作为杀螨剂应用于蜂业提供参考依据。【方法】利用50%(w/v)糖水溶液在巢门口引蜂,抓取采集糖水的蜜蜂视为采集蜂,随机分为6组对照和处理。鉴于蜜蜂对笼养环境的适应期,室内恒温恒湿箱【(30±1)℃,相对湿度为40%±10%,黑暗】中饲喂30%糖水笼养24 h(每盒50头)后,处理组和对照组分别自由采集含25 mmol·L^-1氯化锂的30%(w/v)糖水和30%(w/v)糖水24 h,6组中的3组用来测试对6种不同浓度糖水的敏感性(0.1%、0.3%、1%、3%、10%、30%),余下3组蜜蜂用来进行气味联想性学习实验;将收集的采集蜂不进行实验室笼养,随机分为对照和处理(35头/组),接受气味联想性学习训练,然后对蜜蜂个体饲喂10μL 30%(w/v)糖水和含25 mmol·L^-1氯化锂的30%(w/v)糖水,2 h后测试蜜蜂记忆。【结果】对照组和处理组在氯化锂处理24 h内死亡率无显著差异(P>0.05);糖水敏感性测试实验中,处理组对低浓度糖水(0.1%-3%)的喙伸反应率高于对照组(0.3%:P<0.05;1%:P<0.01;3%:P<0.001),处理组的蔗糖响应分数(SRS)极显著高于对照组(P<0.01);气味联想性学习实验中,两组的喙伸反应率随训练次数的增加而呈上升趋势,虽然在第二次学习中,对照组的喙伸反应率显著性高于处理组(P<0.05),但两组的学习能力随训练次数增加差异减小,最终趋于一致;2 h记忆行为实验中,处理组的喙伸反应率显著高于对照组(P<0.05)。【结论】结果表明,25 mmol·L^-1氯化锂对蜜蜂无急性致死作用;蜜蜂接触此剂量氯化锂24 h后,蜜蜂对低浓度糖水的敏感性增强,蜜蜂最终学习行为不受影响,但蜜蜂的2 h短期记忆受到积极影响,进而可能利于提高蜜蜂采集行为。