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研究揭示蜜蜂大脑蛋白对劳动分工的调控机制

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  近日,中国农业科学院蜜蜂研究所资源昆虫生物学与饲养团队,解析了工蜂大脑蛋白对劳动分工的调控作用机制,为深入理解蜜蜂劳动分工和大脑中枢调控的分子机制提供了理论依据。相关研究结果发表在《国际生物大分子(International Journal of Biological Macromolecules)》上。

  蜜蜂是完全社会性昆虫,蜂群中的工蜂具有精巧的社会行为和细致的劳动分工。幼年工蜂主要从事巢内幼虫哺育工作,之后转为巢外觅食采集,并且分工的转变随着蜂群状态的不同发生着动态变化。这种合理有序的劳动分工转换现象一直被广泛关注,然而大多数研究聚焦在激素水平变化对蜜蜂行为的作用上,蜜蜂大脑的中枢调控作用没有得到足够的重视。

  科研人员对不同劳动分工的蜜蜂(哺育蜂、采集蜂、老龄哺育蜂、早熟采集蜂)的大脑蛋白质进行比较分析,发现并验证了蜂王浆主蛋白(MRJP)1和3对工蜂劳动分工的调控作用,随着工蜂的行为由哺育转变为采集,蜂王浆主蛋白1和3的含量呈显著降低趋势,并预测了蜂王浆主蛋白1和3调控蜜蜂劳动分工发生转变的生物学通路。该研究从大脑神经调控的角度扩展了对蜂王浆主蛋白功能的认识,也为其他社会性昆虫的劳动分工调控研究提供了理论依据。

  该研究得到中国农业科学院科技创新工程、国家蜂产业技术体系等项目支持。(通讯员:杨宇晖)

  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.11.150

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