記者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉,近日,該院蜜蜂研究所蜜蜂蛋白質(zhì)組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊從神經(jīng)肽調(diào)節(jié)生理反應(yīng)閾值的角度揭示了工蜂勞動分工的神經(jīng)調(diào)控機(jī)制,為研究動物行為的可塑性提供了新的視角。相關(guān)研究成果發(fā)表在《eLife》上。
據(jù)科研團(tuán)隊介紹,蜜蜂是人工馴養(yǎng)的重要經(jīng)濟(jì)昆蟲之一,已經(jīng)有3000年以上的飼養(yǎng)歷史,作為一種社會性昆蟲,其蜂群中的工蜂具有高度的勞動分工。年輕的工蜂主要從事幼蟲哺育工作(哺育蜂),之后出巢從事食物采集工作(采集蜂);采集蜂中又有更精細(xì)的采集花粉和采集花蜜的分工。然而,這種勞動分工的調(diào)控機(jī)制一直未被深入解析。
該研究利用蜜蜂喙伸反射發(fā)現(xiàn),哺育蜂、花粉采集蜂、花蜜采集蜂對幼蟲、花粉、蔗糖溶液都具有顯著不同的反應(yīng)閾值,表明對特定刺激的反應(yīng)閾值差異是決定工蜂勞動分工的關(guān)鍵。進(jìn)一步的神經(jīng)肽組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),速激肽信號通路在調(diào)節(jié)反應(yīng)閾值中發(fā)揮關(guān)鍵作用,隨后,利用神經(jīng)肽注射和RNA干擾證明速激肽能夠特異性地調(diào)控工蜂與其行為特異性相關(guān)的反應(yīng)閾值,而對與任務(wù)無關(guān)的刺激沒有影響。
速激肽信號工蜂生理反應(yīng)閾值示意圖
研究同時發(fā)現(xiàn),速激肽信號在調(diào)控中華蜜蜂與意大利蜜蜂采集和哺育行為差異中發(fā)揮重要作用。研究結(jié)果為深入理解蜜蜂社會行為的神經(jīng)調(diào)控提供了新的理論依據(jù)。
該研究得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金、蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項目資助。