近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所傳粉昆蟲(chóng)繁殖與授粉應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外高校和企業(yè)聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)熊蜂工蜂并非終生不交配。該研究挑戰(zhàn)了“超有機(jī)體工蜂羽化前決定的終身不能交配”的定律，揭開(kāi)了超有機(jī)體熊蜂級(jí)型進(jìn)化的一個(gè)千古之謎，這是理解超有機(jī)體進(jìn)化的一次重大飛躍,相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然·通訊(Nature Communications)》上。
超有機(jī)體熊蜂屬于社會(huì)性昆蟲(chóng)中級(jí)型分化群體，其主要進(jìn)化規(guī)律之一就是羽化前級(jí)型決定的蜂王注定能交配、而工蜂終身不交配，蜜蜂、螞蟻等超有機(jī)體的工蜂失去或只保留了退化的受精囊結(jié)構(gòu)。然而，盡管超有機(jī)體熊蜂進(jìn)化已有2500萬(wàn)-4000萬(wàn)年，但工蜂仍然保留著完整的受精囊卻終身不能交配，這成為學(xué)界長(zhǎng)久以來(lái)的一個(gè)未解之謎。
為此，科研團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)人工授精技術(shù)驗(yàn)證了熊蜂工蜂受精囊仍具有儲(chǔ)存精子、釋放精子、促使卵子受精等生殖功能，并通過(guò)轉(zhuǎn)錄組驗(yàn)證了它們?cè)谑诰昂蟮幕虮磉_(dá)模式與蜂王類似，熊蜂工蜂保留了類似蜂王的生殖特征，能夠交配和創(chuàng)建蜂群。其次，研究發(fā)現(xiàn)羽化后孤立的熊蜂工蜂具有交配能力，這意味著工蜂的交配能力并不是在羽化前就喪失，而是在受到蜂群社會(huì)因素的抑制后才會(huì)喪失。同時(shí)通過(guò)半野外實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了失王群的工蜂可獲得交配且繁殖出雌性后代的機(jī)會(huì)，這可能是一種繁殖策略，以維持蜂群發(fā)展，應(yīng)對(duì)蜂王的早期損失。這些研究結(jié)果挑戰(zhàn)了超有機(jī)體中工蜂終身不交配的觀點(diǎn)，更為重要的是為深入全面的理解超有機(jī)體進(jìn)化提出新視角，為瀕危熊蜂物種的保護(hù)提供了新思路。
該研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的支持。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41198-6
