飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)意大利蜜蜂咽下腺發(fā)育及產(chǎn)漿量的影響

王改英 吳在富 楊維仁 胥保華

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，泰安 271018)

蜜蜂屬膜翅目(Hymenoptera)蜜蜂科(Apidae)蜜蜂屬(Apis)。意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)又簡(jiǎn)稱意蜂，是我國養(yǎng)蜂生產(chǎn)中的當(dāng)家品種。因其能夠促進(jìn)農(nóng)作物授粉，具有較強(qiáng)的產(chǎn)漿、產(chǎn)蜜能力，在養(yǎng)蜂業(yè)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展中起著重要作用［1］。

蜂花粉是蜜蜂的蛋白質(zhì)飼料，蜜蜂依賴花粉從中得到蛋白質(zhì)等生長、發(fā)育所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)［2］。季節(jié)性缺粉或持續(xù)天氣不佳會(huì)使得蜜蜂不能外出采集花粉而導(dǎo)致蜂巢內(nèi)花粉貯備匱乏，因此，花粉替代品的生產(chǎn)和利用顯得尤為重要［3－4］。

近年來，有關(guān)飼料對(duì)蜜蜂產(chǎn)漿效果及咽下腺發(fā)育等方面的影響國內(nèi)外文獻(xiàn)已有報(bào)道，但都是對(duì)某一種飼料或花粉補(bǔ)充物的研究，而對(duì)于人工配制全價(jià)飼糧的研究卻未見報(bào)道。本試驗(yàn)以不同蛋白質(zhì)水平的全價(jià)人工配合飼糧飼喂意大利蜜蜂，通過對(duì)蜂群采食量、工蜂咽下腺發(fā)育、產(chǎn)漿量及王臺(tái)接受率影響的研究，探討工蜂咽下腺發(fā)育及王漿生產(chǎn)與飼糧不同蛋白質(zhì)水平之間的關(guān)系，得出蜜蜂產(chǎn)漿期對(duì)蛋白質(zhì)的適宜需要量，為蜜蜂產(chǎn)漿期人工飼料的研制提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)飼糧

設(shè)計(jì)6種不同水平蛋白質(zhì)飼糧，即粗蛋白質(zhì)水平分別為15%、20%、25%、30%、35%和40%。試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理

選擇35群蜂王年齡、蜂群內(nèi)部狀況(卵、幼蟲、蛹及成蜂等)一致的意大利蜜蜂隨機(jī)分為7組，每組5群，每群為1個(gè)重復(fù)。設(shè)6個(gè)試驗(yàn)組，分別飼喂6種不同蛋白質(zhì)水平的飼糧，并用A、B、C、D、E、F表示(見表1);以飼喂油菜花粉(實(shí)測(cè)蛋白質(zhì)含量為25.94%)為對(duì)照組，用G表示。

試驗(yàn)選擇在蜜蜂產(chǎn)漿期8月上旬至9月中旬進(jìn)行。因試驗(yàn)期間外界無蜜但有粉源，所以整個(gè)試驗(yàn)期間試驗(yàn)蜂群安裝脫粉器，并獎(jiǎng)勵(lì)飼喂糖水，以刺激產(chǎn)漿積極性。將6種不同蛋白質(zhì)水平的配合飼糧及油菜花粉分別按飼糧(配合飼糧、油菜花粉)∶糖∶蜜(1.0∶1.0∶0.2)的比例混勻后加入適量飲用水，反復(fù)揉搓，直到無塊狀能攥成團(tuán)狀為止。將飼糧制成餅狀，每群每次飼喂500 g，放置在隔王板上供蜜蜂采食，每3 d觀察1次，吃完再加并及時(shí)清理剩余發(fā)霉飼糧。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 蜂群采食量的測(cè)定

在預(yù)試期，各群飼喂500 g飼糧，放在隔王板上供蜜蜂采食1周，使蜂群適應(yīng)。1周后取出每群剩余的飼糧，然后正試試驗(yàn)，從開始到試驗(yàn)結(jié)束記錄每群采食量，并計(jì)算出每組干粉消耗量。

1.3.2 咽下腺解剖及小囊面積的測(cè)定

各組蜂群飼喂21 d后標(biāo)記剛出房工蜂，分別在工蜂4、7和10日齡時(shí)，每群取20只工蜂，于－20℃冷凍麻醉。剪下工蜂頭部，剪去觸角及口器，放在有少量蒸餾水的蠟盤中，在光學(xué)顯微鏡下用鑷子在口器部將顱腔上部和下部外殼分開，再用解剖針挑去咽下腺周圍脂肪體、頭唾腺，挑出2條咽下腺，用顯微鏡拍照。用1 mm線校準(zhǔn)刻度，在同等放大倍數(shù)下用測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量咽下腺小囊面積。公式為:小囊面積(mm2)=Na×(Nmm)2，Na代表每個(gè)小囊內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，Nmm代表1 mm線內(nèi)每個(gè)像素的寬度。每群解剖4只蜜蜂，每只測(cè)量 5 個(gè)小囊面積［5］。

1.3.3 咽下腺蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

每群取10只標(biāo)記的7日齡工蜂，冷凍麻醉，解剖出咽下腺，－20℃貯存于1.5 m L離心管中以待測(cè)咽下腺蛋白質(zhì)含量。

樣本前處理:每群解剖2～3只工蜂，每只工蜂都取出2條咽下腺，用吸水紙吸去多余水分，放入1.5 m L離心管。準(zhǔn)確稱取咽下腺的重量，按重量體積比加生理鹽水配制成2%的組織勻漿，并超聲處理1 m in，5 000 r/m in離心10 m in，然后取組織勻漿上清，待測(cè)。

蛋白質(zhì)測(cè)定:用Bradford蛋白質(zhì)定量試劑盒(包含染液和牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)溶液)測(cè)咽下腺的蛋白質(zhì)含量［6］，先用牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，取30μL樣品上清液，加入染液，混勻，室溫放置10 m in，用分光光度計(jì)于595 nm處測(cè)出吸光度，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中的蛋白質(zhì)含量。

1.3.4 產(chǎn)漿量及王臺(tái)接受率的測(cè)定

移取孵化后約24 h工蜂小幼蟲，移蟲后每3 d取漿1次，每次取漿時(shí)統(tǒng)計(jì)移蟲臺(tái)數(shù)和接受臺(tái)數(shù)，接受臺(tái)數(shù)除以移蟲臺(tái)數(shù)為王臺(tái)接受率;用電子稱稱量王漿重量，計(jì)算每群每次的產(chǎn)漿量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(ˉχ±SE)表示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用SAS 8.0統(tǒng)計(jì)軟件ANOVA程序進(jìn)行單因子方差分析，平均數(shù)用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，顯著水平為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)蜜蜂采食量的影響

由表2可知，試驗(yàn)組蜂群采食量顯著(P＜0.05)或極顯著(P＜0.01)低于對(duì)照組。隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的提高，蜜蜂采食量呈現(xiàn)先升高后下降的變化趨勢(shì)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平為30%時(shí)達(dá)到最高，且顯著(P＜0.05)高于15%和40%蛋白質(zhì)飼糧組。

2.2 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)工蜂咽下腺蛋白質(zhì)含量的影響

由表2可知，隨著飼糧中蛋白質(zhì)水平的提高，工蜂咽下腺蛋白質(zhì)含量呈先升高后降低的趨勢(shì)。其中，35%蛋白質(zhì)飼糧組工蜂咽下腺蛋白質(zhì)含量最高，但與30%蛋白質(zhì)飼糧組差異不顯著(P＞0.05);30%、35%蛋白質(zhì)飼糧組工蜂咽下腺蛋白質(zhì)含量與15%、20%、25%蛋白質(zhì)飼糧組差異顯著(P ＜0.05)，15%、20%、25%蛋白質(zhì)飼糧組之間差異不顯著(P ＞0.05)，但均顯著(P ＜0.05)高于40%蛋白質(zhì)飼糧組和對(duì)照組，40%蛋白質(zhì)飼糧組和對(duì)照組差異不顯著(P＞0.05)。

表2 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)蜜蜂采食量和工蜂咽下腺蛋白質(zhì)含量的影響Table 2 Effects of dietary protein levels on feed intake and protein content of hypopharyngeal gland in w orker bees

2.3 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)工蜂咽下腺小囊面積的影響

如圖1所示，工蜂咽下腺小囊面積隨日齡的增加(4～10日齡)而不斷發(fā)育增大。飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)3個(gè)日齡段工蜂咽下腺小囊面積的影響有著相似的趨勢(shì):隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的提高，工蜂咽下腺小囊面積呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，且均在蛋白質(zhì)水平為30%時(shí)達(dá)到最大。對(duì)于4日齡工蜂，30%蛋白質(zhì)飼糧組工蜂咽下腺小囊面積最大，與35%蛋白質(zhì)飼糧組差異不顯著(P＞0.05)，但于其他蛋白質(zhì)飼糧組及對(duì)照組相比，差異顯著(P ＜0.05)或極顯著(P ＜0.01);對(duì)于7日齡工蜂，30%蛋白質(zhì)飼糧組的工蜂咽下腺小囊面積最大，與25%、35%蛋白質(zhì)飼糧組及對(duì)照組差異不顯著(P ＞0.05)，顯著(P ＜0.05)或極顯著(P＜0.01)高于其他蛋白質(zhì)飼糧組;對(duì)于10日齡工蜂，30%蛋白質(zhì)飼糧組工蜂咽下腺小囊面積顯著(P＜0.05)或極顯著(P＜0.01)高于其他蛋白質(zhì)飼糧組，但與對(duì)照組相比差異不顯著(P＞0.05)。

2.4 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)蜜蜂產(chǎn)漿量及王臺(tái)接受率的影響

如表3所示，從總產(chǎn)漿量來看，隨著飼料中蛋白質(zhì)水平提高，總產(chǎn)漿量呈先升高后降低的趨勢(shì)，以30%蛋白質(zhì)飼料組產(chǎn)漿量最高，且顯著(P＜0.05)高于對(duì)照組、15%和40%蛋白質(zhì)飼料組。

對(duì)于王臺(tái)接受率，同樣隨著飼料中蛋白質(zhì)水平的提高，王臺(tái)接受率呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，蛋白質(zhì)含量為30%時(shí)接受率最高，與對(duì)照組相比差異不顯著(P＞0.05)。

圖1 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)工蜂咽下腺小囊面積的影響Fig.1 Effects of dietary protein levels on acini area of hypopharyngeal gland in worker bees

同一日齡數(shù)據(jù)標(biāo)注相間字母表示差異極顯著(P＜0.01)，相鄰字母表示差異顯著(P＜0.05)，相同字母表示差異不顯著(P ＞0.05)。

At the same day of age，values w ith alternate letter superscriptsmean significant difference(P ＜0.01)，w ith adjacent letter superscripts mean significant difference(P＜0.05)，and w ith the same letter superscriptsmean no significant difference(P ＞0.05).

表3 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)蜜蜂產(chǎn)漿量和王臺(tái)接受率的影響Table 3 Effects of dietary protein levels on production of royal jelly and the acceptance rate of queen cells of bees

3 討論

3.1 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)蜜蜂采食量的影響

蜜蜂采食量受蜜蜂自身、飼料、環(huán)境和飼喂技術(shù)等因素的影響，就飼料本身而言，其適口性、能量濃度及蛋白質(zhì)水平均不同程度地影響采食量。飼料的適口性決定飼料被蜜蜂接受的程度，蜜蜂一般對(duì)甜味比較敏感，所以飼喂蜜蜂的人工飼糧中都不同程度的添加白砂糖;飼料中缺乏蛋白質(zhì)會(huì)降低采食量，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)缺乏降低了消化酶的合成量;當(dāng)飼糧中蛋白質(zhì)水平過高也會(huì)降低采食量，其機(jī)理可能是由于蛋白質(zhì)的熱增耗高，引起體內(nèi)溫度升高而引起［7－8］。正如表2所示，各不同水平蛋白質(zhì)飼糧組的采食量均顯著或極顯著低于對(duì)照組，這說明蜂花粉是蜜蜂最理想的蛋白質(zhì)飼料。就人工蛋白質(zhì)飼料而言，意蜂對(duì)蛋白質(zhì)飼料的采食量有一個(gè)很明顯的趨勢(shì)，即隨著飼料中蛋白質(zhì)水平的提高，蜜蜂采食量呈先升高后降低，并以蛋白質(zhì)含量為30%時(shí)蜜蜂采食量最高，說明蜜蜂喜食此水平的蛋白質(zhì)飼料。

3.2 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)工蜂咽下腺發(fā)育的影響

蜂群對(duì)花粉最主要的利用方式是將花粉中的營養(yǎng)物轉(zhuǎn)換成富含蛋白質(zhì)的蜂王漿，而這種轉(zhuǎn)換則在工蜂咽下腺內(nèi)實(shí)現(xiàn)［9］?；ǚ凼欠淙核璧鞍踪|(zhì)的唯一來源，咽下腺的發(fā)育和蛋白質(zhì)的合成必須消耗蛋白質(zhì)［6］，Peters 等［10］研究了花粉飼糧對(duì)工蜂咽下腺提取蛋白質(zhì)含量的影響，試驗(yàn)表明飼糧中增加花粉能促進(jìn)工蜂咽下腺蛋白質(zhì)合成以至于獲得更多的蛋白質(zhì)提取量，這說明工蜂咽下腺的發(fā)育和蜂王漿的合成必須以蛋白質(zhì)為物質(zhì)基礎(chǔ)。本試驗(yàn)測(cè)定了不同日齡(4、7和10日齡)工蜂咽下腺小囊面積及7日齡工蜂咽下腺蛋白質(zhì)含量，結(jié)果表明，隨著工蜂日齡的增加，其咽下腺小囊面積不斷增大，不同蛋白質(zhì)水平飼糧對(duì)工蜂咽下腺小囊面積及咽下腺蛋白質(zhì)含量的影響均是隨著飼糧中蛋白質(zhì)水平的提高呈先升高后降低的趨勢(shì)，并以飼糧中蛋白質(zhì)水平為30%時(shí)工蜂咽下腺小囊面積最大及蛋白質(zhì)含量達(dá)到最高，且明顯高于對(duì)照組和其他蛋白質(zhì)飼糧組。

與對(duì)照組相比，蛋白質(zhì)飼糧組采食量少，然而工蜂咽下腺蛋白質(zhì)含量顯著高于對(duì)照組，咽下腺小囊面積與對(duì)照組差異不顯著，這說明消耗得多并不意味著可測(cè)得的蛋白質(zhì)水平就高，特別是花粉粒有一層難以消化的蠟壁，可能影響了蜜蜂對(duì)花粉中某些營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，這與DeGrandi-Hoffman 等［9］研究結(jié)果相似。

3.3 飼糧蛋白質(zhì)水平對(duì)產(chǎn)漿量和王臺(tái)接受率的影響

蜂王漿產(chǎn)量及王臺(tái)接受率受很多因素的影響，Mouro 等［11］、Kumova 等［12］及 Sahinler等［13］研究了季節(jié)和基因型對(duì)蜂群產(chǎn)漿量和王臺(tái)接受率的影響，李蕊等［14］研究了不同時(shí)長對(duì)產(chǎn)漿量的影響。產(chǎn)漿量不僅受蜂種、季節(jié)、泌漿蜂日齡、蜜蜂源及取漿時(shí)間的影響，還受飼糧營養(yǎng)水平的影響［12－15］。Perlin［16］實(shí)現(xiàn)了糖加奶粉作為蜜蜂飼糧的應(yīng)用，且產(chǎn)漿量明顯高于添加豆粉的飼糧組;羅建能等［17］指出產(chǎn)漿期可用鮮牛奶作為蜜蜂蛋白質(zhì)飼料，因?yàn)槠洚a(chǎn)漿量明顯高于純花粉組和豆粉組，這證明蛋白質(zhì)水平和質(zhì)量均影響蜂王漿產(chǎn)量。

很多有關(guān)應(yīng)用花粉代用品或花粉補(bǔ)充物對(duì)蜂王漿增產(chǎn)效果的研究，其增產(chǎn)機(jī)理無非是花粉代用品或花粉補(bǔ)充物促進(jìn)了工蜂咽下腺的發(fā)育，使咽下腺小囊更飽滿獲得更多的蛋白質(zhì)提取物，提高了工蜂咽下腺合成和分泌蜂王漿的速率，延緩了工蜂咽下腺的退化，從而增加了蜂王漿的產(chǎn)量。王臺(tái)接受率一方面能反映蜂群內(nèi)工蜂的哺育性，另一方面與產(chǎn)漿量有一定的相關(guān)性。本研究結(jié)果表明:隨著飼糧中蛋白質(zhì)水平的提高，蜂群總產(chǎn)漿量及王臺(tái)接受率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，主要因?yàn)楦叩鞍踪|(zhì)飼糧對(duì)工蜂咽下腺發(fā)育有促進(jìn)作用，但過高的蛋白質(zhì)對(duì)咽下腺發(fā)育反而有一定的抑制作用，這與前文提到的不同蛋白質(zhì)水平飼料對(duì)工蜂咽下腺發(fā)育的結(jié)果一致，同時(shí)也證明咽下腺發(fā)育與產(chǎn)漿量之間有一定的正相關(guān)性。

4 結(jié)論

蜜蜂產(chǎn)漿期飼糧蛋白質(zhì)水平為30%時(shí)，工蜂咽下腺發(fā)育最好，產(chǎn)漿量最高。

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