意大利蜜蜂幼虫期和成蜂期饲粮K+适宜水平的研究

蜜蜂是全变态发育的昆虫，其个体发育要经过卵期、幼虫期、蛹期和成虫期4个时期。其中幼虫期营养对蜜蜂的发育和健康至为关键。矿物质对蜜蜂营养代谢、离子平衡、酶解过程具有重要作用，其中钾在维持内环境的稳态中有重要作用，参与蜜蜂机体内代谢，影响工蜂哺育力，作为酶的活化因子，是蜜蜂发育的必需元素。
　　 本研究以意大利蜜蜂为研究对象，以钾元素为试验材料，以新鲜蜂王浆、D-果糖、D-葡萄糖、酵母提取物、无菌水、葡萄糖酸钾等成分配制成不同K+水平的幼虫饲粮，以啤酒酵母、膨化豆粉、玉米粉、葡萄糖酸钾等为原料配制成不同K+水平的成蜂饲粮，通过测定不同钾水平饲粮对蜜蜂幼虫和成蜂发育及SH等相关基因表达的影响，探讨意大利蜜蜂幼虫期和成蜂期适宜的K+水平。
　　 第一部分为意蜂幼虫饲粮中适宜钾水平的研究。本实验以新鲜蜂王浆、D-果糖、D-葡萄糖、酵母提取物、无菌水等成分配制成幼虫基础饲粮(BLD)，饲喂对照组，其k+水平为1.1 mg/g;在基础饲粮中添加葡萄糖酸钾，分别配制成k+水平为1.3 mg/g，1.5mg/g，1.7 mg/g，1.9 mg/g，2.1 mg/g，2.3 mg/g，2.5 mg/g，2.7 mg/g，2.9 mg/g的9种试验饲粮。移取1日龄工蜂幼虫1920只，分别置于48孔细胞培养板中。试验共分10组，每组4个重复，每个重复48只。对照组和试验组分别饲喂相应的饲粮。每天给幼虫更换饲粮，饲养幼虫直至羽化出房。测定化蛹率、羽化率、糖消化酶活性、SH等相关基因表达量等指标。结果如下:1、饲粮中钾水平影响幼虫化蛹率、羽化率。当K+水平为1.5～1.7 mg/g时，其化蛹率和羽化率最高，显著高于对照组和其它试验组(P＜0.05);2、饲粮中不同K+水平影响幼虫体重和初生重。K+水平为1.5～2.1 mg/g时，幼虫的体重最高，要显著高于对照组和其它试验组(P＜0.05)。当钾离子水平为1.7 mg/g时，幼蜂的初生重最高，要显著高于对照组和其它试验组(P＜0.05);3、饲粮中K+水平影响幼虫体内糖消化酶的活性。对照组幼虫的淀粉酶与蔗糖酶活性最高，显著高于各个试验组（P＜0.05），而己糖激酶活性则以钾离子浓度为2.9 mg/g的试验组最高，显著高于对照组和其它试验组（P＜0.05）;4、饲粮中K+水平影响幼虫相关基因的表达。当钾离子水平为1.5～1.9 mg/g时，其Vg、CAT、MRJP1三个基因的mRNA的表达量最高，显著高于对照组和其它试验组(P＜0.05)，而当K+水平为2.5～2.9 mg/g时，SH5-1和SH5-2两基因的mRNA的表达量最高，显著高于对照组和其它试验组（P＜0.05），从分子水平上证明了K+对意蜂幼虫发育有影响。
　　 第二部分为意蜂成蜂适宜钾水平的研究。本实验以新出房蜜蜂工蜂为实验动物。从姊妹蜂王群中，随机抓取新出房幼蜂（1日龄幼蜂）960只，随机分为6组（5个试验组，1个对照组），每组4个重复，每个重复40只。以啤酒酵母、膨化豆粉、玉米粉、葡萄糖酸钾等为原料配制种不同钾离子水平(0.85 mg/g，1.1 mg/g，1.35 mg/g，1.6 mg/g，1.85mg/g)5种饲粮，饲喂给试验组，对照组饲喂新鲜蜂花粉。蜜蜂分别置于蜂盒中，放入30～33℃，50R.H.的恒温恒湿培养箱内。试验期自1日龄幼蜂至蜜蜂自然死亡。测定化蛹率、羽化率、糖消化酶活性、SH等相关基因表达量等指标。实验结果如下:1、饲粮中K+水平影响蜜蜂体重。当K+浓度为1.1mg/g时，蜜蜂的体重最大，显著高于对照组和其它试验组（P＜0.05）;2、饲粮中K+水平影响蜜蜂寿命和采食量。对照组的存活率要显著高于各试验组(P＜0.05);对照组饲粮采食量最大，与钾离子浓度为1.1mg/g的组无显著差异(P＞0.05)，但显著高于其它四组（P＜0.05）。3、饲粮中K+水平影响蜜蜂糖消化酶活性。当K+浓度为0.85 mg/g时，淀粉酶活性最高，显著高于对照组和其它试验组(P＜0.05);当K+浓度为1.6～1.85 mg/g，蔗糖酶活性最高，要显著高于对照组与其它试验组(P＜0.05);当K+浓度为1.6～1.85 mg/g时，其己糖激酶活性最大，显著高于对照组与其它试验组（P＜0.05）;4、饲粮中钾离子水平影响蜜蜂SH等相关基因的表达。当K+水平为0.85～1.35 mg/g时，SH5-1和SH5-2两基因的mRNA的表达量最高，要显著高于对照组和其它试验组(P＜0.05)，而当K+水平为0.85、1.15 mg/g时，CAT、MRJP1、Vg三基因的mRNA的表达量最高，要显著高于对照组和其它试验组（P＜0.05）。
　　 本研究表明:蜜蜂饲粮中K+水平影响蜜蜂化蛹率、羽化率、体重、采食量、糖消化酶活性、SH等相关基因表达。幼虫饲粮中适K+水平为1.3～1.9 mg/g;成蜂饲粮中适宜K+水平为1.1～1.6 mg/g。