云南短头熊蜂体色模式多态性地理分布格局

【目的】熊蜂是自然环境中一类重要的传粉昆虫,其体表通常覆盖着颜色鲜亮的体毛,从而形成明显的体色模式。本研究旨在探明云南短头熊蜂Bombus breviceps体色模式多态性的地理分布格局,为熊蜂遗传进化及环境适应性研究提供基础数据。【方法】通过检视2017-2021年在云南和贵州共127个采样点采集的957头短头熊蜂标本[包括雌成蜂898头(蜂王103头、工蜂795头)以及雄成蜂59头],绘制雌、雄成蜂体色模式图,分析体色模式的类型及优势度。基于不同体节的体色组成对体色模式进行系统聚类,基于经纬度0.5°×0.5°单元格内体色类群组成分析云南短头熊蜂体色模式的地理分布格局。【结果】短头熊蜂胸部背板体毛的颜色在黑色、灰黄色和橙黄色间过渡变化,腹部背板体毛颜色有黑色、灰黄色、黄色和深棕色,腹部第1背板体毛均为黄色,黄色体毛由第1背板向后逐节延伸最多至第3背板的整节,第2,3背板的体毛为黄色、黑色或灰黄色,而深棕色体毛由腹部第6背板向前逐节延伸最多至第3背板的下半节;雌成蜂有81种体色模式,其中工蜂有80种,蜂王有13种,其中12种与工蜂相同,雄成蜂有37种体色模式,其中28种与雌成蜂相似。雌成蜂的81种体色模式中,优势体色模式有2种,丰盛体色模式有5种,常见体色模式有10种,稀少体色模式有64种。雌成蜂体色模式可聚为3个体色类群,即:A类群(黑胸棕尾),B-1类群(橙胸黑尾)和B-2类群(橙胸棕尾)。云南短头熊蜂体色模式的地理分布可划分为云南高原西部(Ⅰ)和云南高原东部(Ⅱ)2个大区。Ⅰ区进一步可分为滇中亚热带高原区(Ⅰ1)和滇西南热带低山宽谷区(Ⅰ2);Ⅱ区进一步可分为滇东南亚热带岩溶山地河谷区(Ⅱ1)和滇东北亚热带中山河谷区(Ⅱ2)。A体色类群仅分布于Ⅰ1小区,Ⅰ2小区仅有B-2类群分布,而B-1类群仅分布于Ⅱ区,且同域分布有B-2类群。体色模式多态性高低与分布地经纬度无明显相关性,云南高原中部24.00°-24.50°N,102.50°-103.00°E方格内的体色模式多态性最高,达18种;A体色类群分布地平均海拔[(1951±311)m]极显著高于B-1[(1568±352)m]和B-2[(1556±534)m]类群分布地平均海拔。【结论】云南短头熊蜂体色模式多态性丰富,可划分为3个主要的体色类群,其地理分布与气候区划、地型地貌和土地利用类型相关,地理区划特征明显,同区域内体色模式多态性向优势模式趋同。本研究结果对深入挖掘中国本土熊蜂资源和物种多样性保护具有重要意义,为不同生境利用与发展熊蜂提供技术支撑。

饲料蜂花粉灭菌对短头熊蜂工蜂群发育的影响

为了探究饲料蜂花粉不同灭菌处理对熊蜂发育的影响,本试验采用同一来源的蜂花粉,设置对照组(Ⅰ:未灭菌)和4个灭菌处理组(Ⅱ:钴^(60)Co辐照、Ⅲ:臭氧O_(3)填充、Ⅳ:常压蒸汽加热、Ⅴ:60℃加热结合紫外线照射),分别饲喂短头熊蜂无王工蜂群,记录蜂群发育动态和健康状况。结果表明,试验蜂群均能正常产卵,蜂群对灭菌组Ⅳ常压蒸汽加热的蜂花粉取食量(6.58±1.08 g)显著高于对照组和Ⅴ组(P<0.05),幼虫拖出数显著高于其他4组(P<0.05),未发育成雄性成蜂;Ⅱ钴^(60)Co辐照、Ⅲ臭氧O_(3)填充和Ⅴ60℃加热结合紫外线照射3组蜂花粉取食量、雄性蜂的发育期、子代数量与对照组差异不显著(P>0.05),始见雄蜂历时仅Ⅲ臭氧O_(3)填充组显著短于对照组(P<0.05);饲喂灭菌组蜂花粉的蜂群未见感染真菌的幼虫,对照组感染率为16.67%;Ⅱ钴^(60)Co辐照组和Ⅴ60℃加热结合紫外线照射组的雄性蜂初生重显著高于对照组(P<0.05)。说明钴^(60)Co辐照、O_(3)填充和低温加热结合紫外线照射灭菌能保证蜂花粉的安全和营养,用于饲养熊蜂可以降低蜂群染病风险,提高繁育效率,对本土短头熊蜂工厂化繁育具有重要意义。

诱导蜂王滞育与出蛰方法对短头熊蜂繁育特性的影响

【目的】驯化本土熊蜂为农作物授粉,是现代农业与生态保护协同发展的高质量之路。本研究旨在探明诱导云南本土优势熊蜂种——短头熊蜂Bombus breviceps蜂王滞育与出蛰方法对繁育特性的影响,以优化饲养关键技术,提高繁育效率。【方法】通过对短头熊蜂蜂王不同滞育期体重及存活率变化的统计,以及饲养不同体重、不同滞育期(滞育历时30, 60, 90, 120和150 d)和不同诱导出蛰方法(未经处理对照组、5℃冷藏90 d以及CO_(2)处理5和30 min)处理的蜂王,记录蜂群发育(蜂王产卵前期、始见工蜂历时、始见子代蜂王历时、始见雄性蜂历时、蜂群工蜂数量达到6头历时、蜂群工蜂数量达到30头历时、蜂群工蜂数量达到60头历时及建群蜂王寿命)、群势(工蜂数量和子代蜂王数量)、繁育效率[蜂王产卵率、蜂群可应用率(工蜂数量50头以上的蜂群比例)和子代蜂王生产率]等繁育特性指标,并进行比较分析。【结果】短头熊蜂成功交尾的蜂王体重符合正态分布,范围在0.4513~1.1928 g之间,平均为(0.8969±0.1219) g,出现频率最高的体重范围是0.8733~0.9788 g,占比61.2%。滞育期蜂王存活率与体重呈极显著正相关,二者均随滞育历时的延长而下降,滞育历时超过120 d时,蜂王存活率急剧下降。蜂王滞育前体重分别与蜂王产卵前期、蜂群始见工蜂历时、始见子代蜂王历时、始见雄性蜂历时、蜂群工蜂数量达到6头历时、蜂群工蜂数量达到30头历时、蜂群工蜂数量达到60头历时、建群蜂王寿命、工蜂数量及子代蜂王数量相关性都不显著,但是中等体重(0.8733~0.9788 g)的蜂王建群后子代蜂王生产率更高;蜂王滞育前体重和滞育历时对蜂群发育和群势的影响不产生交互作用,滞育历时与蜂群产生的工蜂数量和子代蜂王数量相关性不显著,但与蜂王产卵前期、始见工蜂历时、始见子代蜂王历时、始见雄性蜂历时、蜂群工蜂数量达到6头历时、蜂群工蜂数量达到30头历时、蜂群工蜂数量达到60头历时和建群蜂王寿命呈极显著负相关,随滞育历时的延长,蜂群发育期缩短。虽然滞育90 d的蜂王产卵率与滞育60和120 d的相近,但建群后工蜂数量多,蜂群可应用率及子代蜂王生产率高于滞育60, 120和150 d的蜂王的。5℃冷藏90 d和CO_(2)处理的蜂王产卵前期、蜂群始见工蜂历时、蜂群工蜂数量达到6头历时、蜂群工蜂数量达到30头历时和蜂群工蜂数量达到60头历时极显著短于对照组;CO_(2)处理30 min组蜂群的工蜂数量最多(496.4±101.1头),显著高于CO_(2)处理5 min组的(364.4±132.1头)、5℃冷藏90 d组的(398.2±117.2头)和对照组的(253.0±44.0头),蜂王产卵率(100.0%)、蜂群可应用率(86.7%)和子代蜂王生产率(86.7%)依次高于5℃冷藏90 d组和CO_(2)处理5 min组的,对照组的最低。【结论】短头熊蜂成功交尾的蜂王必须经历滞育才能正常建群繁育后代,且滞育前体重在0.8733~0.9788 g的蜂王繁育特性较好;5℃冷藏90 d和CO_(2)处理均能诱导蜂王出蛰产卵建群。本研究结果可为短头熊蜂的高效繁育技术集成提供参考,对于本土熊蜂的保护和授粉应用具有重要意义。

糖饲料对短头熊蜂工蜂群发育的影响

为探讨不同糖饲料对熊蜂发育的影响,优化短头熊蜂Bombus breviceps的糖饲料组配,本实验用市售3种糖源(白砂糖、葡萄糖和果葡糖浆)组配7组不同的糖水饲喂无王工蜂群,并统计蜂群发育相关性状。结果表明,饲喂不同糖饲料组配的蜂群发育期不同,其中工蜂产卵前期、子代雄蜂的卵期和幼虫拖出数存在差异,子代雄蜂的幼虫期、蛹期、出房时间、幼虫数、幼虫总重、蛹数、蛹总重量和初生重等发育性状指标差异不显著。饲喂白砂糖溶液,工蜂产卵前期和卵期最短,分别为3.00±0.00天和5.20±1.64天;而饲喂葡萄糖溶液时,时间最长,分别为6.50±1.97天和7.83±3.37天;白砂糖和葡萄糖混合液组幼虫拖出数量最多(3.76±2.66头),显著高于其他饲料组。本研究可为熊蜂繁育饲料组配优化提供基础数据。

短头熊蜂肠道拮抗菌株的分离筛选鉴定及其生物特性评价

【背景】近年来,由于栖息地减少、农药的大量使用及病原菌侵染等综合因素,导致全世界的熊蜂种类与数量逐年减少,病原菌的侵染可通过微生物在自身生长过程中会产生的抑菌物质进行有效抑制或杀灭。【目的】短头熊蜂(Bombus breviceps)长期生存在野外环境中,其肠道内存在着大量微生物资源。从短头熊蜂肠道内筛选拮抗菌株,并对其抑菌特性进行研究。【方法】采用牛津杯双层法筛选拮抗菌株,测定抑菌活性最佳菌株发酵液的抑菌物质稳定性与抑菌广谱性等抑菌特性,并借助细胞膜通透性、流式细胞仪检测等试验探究其抑菌机制。【结果】得到了5株具有明显抑菌作用的拮抗菌株,其中果杆菌(Fructobacillus tropaeoli)CZ01对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、沙门氏菌(Salmonella choleraesuis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、福氏志贺氏菌(Shigella flexneri)和无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)这5种病原指示菌都具有高度抑菌效果。菌株CZ01对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最佳,抑菌圈直径可达到(21.21±0.25)mm,在121℃处理后仍具有67.36%以上的抑菌活性,调整pH值为10.0时仍具有78.16%的抑菌活性。【结论】短头熊蜂肠道微生物资源较丰富,尤其是果杆菌(F.tropaeoli)CZ01具有抑菌活性高、稳定性好、抑菌谱广等特性,对金黄色葡萄球菌具有良好的杀灭效果,显示出良好的应用潜能。

大而显著的苞片影响了笋兰的繁殖成功

在被子植物中,多样的花部特征是为了适应各种选择压力和生态功能。到目前为止,对兰科植物花部特征的生态功能研究主要集中在唇瓣,而从未有对苞片的研究。本研究以一种熊蜂授粉并且提供花蜜报酬的地生或附生兰科植物笋兰(Thunia alba)为研究材料,其大而显著形似舟状的苞片包裹着花蜜距和花梗。我们猜想显著的大苞片能够保护蜜距,抵御盗蜜者。为了验证这一假设,我们通过实验去除苞片,记录传粉者和盗蜜者访花行为的变化,并评估了它们对笋兰繁殖成功的影响。研究结果表明,当苞片被去除后,唯一的传粉者短头熊蜂(Bombus breviceps)转变为盗蜜者,并且被盗蜜的花的比例也显著增加。无论是花苞片被去除的处理组还是未处理的对照组,笋兰都是受传粉者限制的。去除苞片对传粉者的访花频率并没有影响,但是显著降低了笋兰雄性和雌性的繁殖成功率。本研究表明,在复杂的授粉限制的环境压力下,大而显著的苞片可以防止花被盗蜜者盗蜜从而提高笋兰的整体适合度。