蜂王漿對工蜂學習記憶能力的影響

王　超　龔志文　李新宇　和紹禹　譚　墾

（云南農業大學東方蜜蜂研究所，昆明650201）

蜂王漿對工蜂學習記憶能力的影響

王超龔志文李新宇和紹禹譚墾

（云南農業大學東方蜜蜂研究所，昆明650201）

蜜蜂由于其較強的學習能力，很早以前就開始被用于學習記憶方面的研究。然而飼喂蜂王漿方面的研究卻很少，本實驗利用飼喂蜂王漿來探究蜂王漿對學習記憶能力的影響。實驗通過給工蜂飼喂蜂王漿，到一定日齡后與喂食糖水的工蜂做學習記憶能力的比較，發現飼喂蜂王漿的組學習記憶能力遠遠高于飼喂糖水的組。結果表明蜂王漿能在很大程度上提高工蜂的學習記憶能力。

蜂王漿；糖水；學習記憶；日齡

1　引言

蜂王漿是5～15日齡青年工蜂咽下腺和上顎腺分泌的一種乳白色或淡黃色、味辛辣酸澀略甜的漿狀物質，是工蜂用來飼喂蜂王和蜜蜂幼蟲的一種高營養物質［1,2］，它含多種有機成分及多種無機元素，幾乎所有的對人體和動物機體具有營養價值的成分［3］。蜂王產下受精卵，受精卵經過3 d孵化為幼蟲，由于幼蟲采食蜂王漿天數的不同，將發育成雌性生殖器官發育完全的蜂王和發育不完全的工蜂［4］。但蜂王漿對蜜蜂神經系統發育的影響目前所知較少。

蜜蜂的學習和記憶能力對蜜蜂個體和蜂群的發展具有極其重要的影響。蜜蜂在外進行采集活動時，花的氣味能吸引蜜蜂訪花采集，蜜蜂通過對花的氣味和位置建立起聯想記憶，使其能夠記住該蜜粉源位置，這樣蜜蜂便能多次往返于蜜粉源和蜂巢進行花蜜采集［5］。

早在1983年，Bitterman等人結合巴甫洛夫條件反射原理創建了經典的用于測試蜜蜂學習記憶模型實驗的伸吻學習模型（proboscis extension response,PER）。并證明在對蜜蜂進行氣味配對糖水獎勵學習3～6次即能達到高且穩定的學習效率。本實驗利用東方蜜蜂為研究對象探究蜂王漿對工蜂學習記憶能力的影響。

2　材料與方法

2.1實驗材料、裝置及樣本采集

蜜蜂、自制蜜蜂采集瓶、標記筆、自制蜜蜂固定管、注射器、氣泵、抽氣風扇、橡膠管、秒表、糖水或蜂蜜、正己醛，冰箱等。

實驗裝置由兩個平行的20 ml注射器、氣泵、抽氣風扇以及橡膠管組成，兩個注射器內都放有事先剪好的干燥濾紙片，其中一個注射器內提供連續氣流；另外一個注射器內在濾紙上滴有2 μl純凈正己醛原液，注射器尖端距離蜜蜂頭部1.5 cm，另一端連接閥門、Y型管和氣泵。在蜜蜂背后12 cm左右位置安裝直徑10 cm排氣裝置（見圖1）。

圖1　實驗裝置示意圖

蜜蜂樣本采自云南農大東方蜜蜂研究所蜂場內。從中選取一強群提取子脾用蜜蜂標記筆標記剛出房的幼蜂，放回蜂箱讓其在自然條件下正常生活，待到一定日齡（5、10日齡）時用采集瓶采集標記蜜蜂待用。

2.2實驗操作

將采集回的蜜蜂轉移至實驗室中冰凍麻醉，在蜜蜂蘇醒之前將其固定在0.5 ml EP管中，待蜜蜂蘇醒，輕輕的用剪好的吸管套住蜜蜂腹部，使吸管正好卡在蜜蜂的翅膀和胸部中間。將吸管向前推至切好的離心管管頭，使蜜蜂剛好露出頭部，且頭部能自由活動，觸角、口器完好無損，腹部能自由呼吸，然后扣上離心管管帽后整齊擺放。然后將固定好的蜜蜂在自然條件下饑餓2 h后進行學習記憶的測定。

訓練前需進行伸吻反應測定及淘汰：先給蜜蜂一次非條件刺激（即糖水刺激，unconditional stimuli，CS，3 s），若無伸吻反應則淘汰；再給淘汰后剩余的蜜蜂一次條件刺激（即正己醛氣味刺激，conditional stimuli，CS，5 s），若有伸吻反應也淘汰，兩次淘汰后留下的蜜蜂即可用于后續實驗。

實驗采用Bitterman等創建的經典蜜蜂伸吻學習模型，即PER（proboscis extension response）模型。具體操作方法：將蜜蜂放置于試驗臺上出氣口前靜置15 s，待其穩定后給予6 s的正己醛氣味刺激，同時在正己醛氣味刺激的第3 s開始給予3 s的糖水獎勵，使得正己醛氣味刺激與糖水獎勵同時結束，并記錄蜜蜂的伸吻情況。當蜜蜂在只給予正己醛氣味刺激的3 s內蜜蜂伸吻，則表明蜜蜂學習到了該種氣味，記為1，沒有則記為0。每次測試間隔10 min，每只蜜蜂都按上述操作重復訓練6次。訓練結束1 h、5 h、17 h后分別進行三次學習檢測，測試蜜蜂對正己醛氣味的記憶情況：給予蜜蜂5 s的氣味刺激，記錄蜜蜂的伸吻情況。如果蜜蜂伸吻，則證明蜜蜂對該氣味產生記憶。

2.3統計

在6次訓練中，用對正己醛氣味伸吻的比例繪制學習曲線。采用數據處理軟件SPSS19.0做數據處理，采用重復測量方差分析法來確定兩種處理和兩個日齡蜜蜂之間的差異性。作圖軟件采用Graphpad Prism 6。

3　結果與分析

實驗結果如圖2，由圖可知：四組蜜蜂的學習能力都隨著訓練次數的增加而有明顯的增長，且蜜蜂在第二次和第三次訓練時伸吻率上升的最快，并且在以后基本保持穩定，上升幅度很小。記憶能力情況表現不穩定，且總體水平上實驗組伸吻率要優于對照組，10日齡組要優于5日齡組。

圖2　蜜蜂伸吻情況

根據重復測量方差分析得：可知t1、t4、t5、t6組P＞0.05,差異不顯著,t2、t3組P＜0.05差異顯著；記憶階段1 h P=0.14＞0.05，差異不顯著，5 h P=0＜0.05，差異顯著，17 h P=0.23＞0.05,差異不顯著。

4　討論

本次實驗結果表明：實驗組飼喂蜂王漿的工蜂學習記憶能力都高于了對照組飼喂糖水的工蜂，訓練時，在伸吻率極度增加的t2和t3組之間飼喂蜂王漿的和飼喂糖水的兩組蜜蜂間差異顯著，可以認為營養物質對工蜂的學習記憶能力有著較大的影響，營養物質豐富的蜂王漿相比于普通的蜂糧能在一定程度上提升工蜂學習記憶的能力。而在之后的三次訓練中差異不顯著，推測這是因為蜜蜂的學習記憶能力已經達到了一個穩定的水平而導致。

實驗結果表明，蜂王漿不僅影響蜜蜂的生殖發育，同時也對蜜蜂神經系統的發育產生影響，最后影響蜜蜂的學習記憶能力。而蜂王漿對工蜂的影響絕不僅僅只體現在學習記憶方面。

［1］曾志江.養蜂學［M］.2009，中國農業出版社.

［2］劉仰文編著:蜂王漿［M］，1983，北京，農業出版社.

［3］楊義方:中草藥［M］.1988,19（11）：33.

［4］曾志將.蜜蜂生物學［M］.北京:中國農業出版社,2007.

［5］Reinhard J,Srinivasan M V,Zhang S.Olfaction:scent-triggered navigation in honeybees［J］.Nature,2004,427（6973）:411-411.

Effect of royal jelly to worker bees olfactory learning

Wang Chao，Gong Zhiwen，Li Xinyu，He Shaoyu，Tan Ken
（Eastern Bee Research Institute of Yunnan Agricultural university,kunming 650201）

Because of its good learning ability,the honey bee has been used in varieties of research about learning and memory.But there are few research about feeding royal jelly,In this paper.we investigate whether the royal jelly will contribution to the olfactory learning.The bees fed with royal jelly has better learning and memory than those bees fed with sucrose solution,and the difference is significant.

royal jelly,sucrose solution,olfactory,age

國家蜂產業技術體系專項資金CARS-45-kxj14

王超（1991-），女，在讀碩士研究生，主要從事蜜蜂生物學研究

譚墾，男，教授，博導，E-mail:eastbee@sina.com