各类昆虫研究用饲料

膜翅目(Hymenoptera)
研究用饲料

蜜蜂饲料(Diet for honey bees)


蜂(拉丁文:Apis,英文:bee)有20000多种,属于膜翅目(Hymenoptera)、蜂属(Apis)。蜜蜂(honey bees)列为蜜蜂科昆虫,占蜂类昆虫的一小部分。蜜蜂一生要经过卵、幼虫、蛹和成虫四个虫态。蜜蜂过群居生活,蜜蜂群体中分为蜂王(queen)、工蜂(worker)和雄蜂(Drone)三种类型。

蜜蜂至少有9种,44个亚种。9种分别是:

  (1)黑大蜜蜂(Apis laboriosa),又名:岩蜂、喜马拉雅排蜂、雪山蜜蜂;

  (2)小蜜蜂(Apis florea);

  (3)黑小蜜蜂(Apis andreniformis),又称小排蜂;

  (4)大蜜蜂(Apis dorsata);

  (5)沙巴蜂(Apis koschevnikovi),又名:红色蜜蜂;

  (6)绿努蜂(Apis nulunsis);

  (7)苏拉威西蜂(印尼蜂)(Apis nigrocincta);

  (8)东方蜜蜂(Apis cerana);

  (9)西方蜜蜂(Apis mellifera)。

以上前7种属于野生蜂种,而后两种即东方蜜蜂(中华蜜蜂)和西方蜜蜂是可人工驯养的昆虫。但是,随着人工杂交品系的建立,形成了大量的蜜蜂品系。

一、蜜蜂作为实验动物的原因和重要性

1. 生物学基础研究。

包括发育生物学、生理学、生态学、遗传学,等。

2. 研究促进人工养殖技术、疾病防治和新型杂交品系的筛选。

3. 用于环境毒理研究。

蜜蜂是毒性试验、环境监测等研究常用的实验材料。例如,

美国环保署(EPA),经济合作与发展组织(简称经合组织,The Organization for Economic Cooperation and Development,OECD)和我国国家环保总局将“蜜蜂急性经口毒性试验”和“蜜蜂急性接触毒性试验”列入化学品试验指导原则。

我国农业部规定,在农药登记中必须开展农药对环境的影响,其中包括蜜蜂毒性试验。

4. 个体与社会相互作用的研究

蜜蜂群体性具有复杂而精确的社会性结构,各个体之间彼此高度组织、分工,等级严格,这些特点使得蜜蜂成为非常罕见的社会性实验动物,有利于为人类社会和其他社会性动物提供借鉴,有利于研究环境与营养、环境与衰老、环境与寿命、环境--免疫--疾病等生物学基础。

二、蜜蜂饲料

不论是何种品系的蜜蜂,他们的天然饲料都是植物花粉(pollen)、花蜜以及蜂蜜和水,从而满足不同发育阶段的营养需要,并用于产蜜。

因此,蜜蜂人工饲料也称为人工花粉、合成花粉、人造花粉、代用花粉。

由于花粉是高碳水化合物、低脂的特点,蜜蜂人工饲料必然是高碳水化合物、低脂肪。在成年蜜蜂,甚至在无脂肪的情况下能够良好生长。

蜜蜂饲料的类型:

对人工饲料的营养素需要量的研究一开始是模拟花粉的营养组成而设计,随着对蜜蜂对营养素需要量的研究,目前已经基本掌握了蜜蜂对各种营养素的需要量,从而已经能够设计出各类饲料,包括普通型人工饲料纯化型人工饲料( a meridic diet)和化学合成型(化学定义型,chemically defined diet)饲料,满足蜜蜂养殖和科研需要。

三、注意事项

1. 不同品系的蜜蜂适宜生长环境有差别,应当根据所用蜜蜂品种的生活习性进行人工喂养

2. 关于生长发育中的注意点

蜜蜂从卵开始经历以下过程:

(1) 卵孵化为幼蜂(幼虫,Larva),幼蜂发育。这个过程由保育蜂提供食物。

(2) 蛹:化蛹和蛹发育、羽化成蜂。这个过程中,蜂房已经被蜡盖封闭,但开始3天仍从周围摄取食物,其余时间停止摄食。

(3) 成虫:成蜂出房,继续发育。这个过程中,成蜂在出房后仍然要继续完成身体的发育(例如,躯体膨胀、翅展平直、外骨骼逐渐变硬、绒毛竖起,各器官完全发育成熟),称为大幼虫,这段时期仍然由保育蜂提供食物。直到发育为成年蜜蜂。

在上面三个阶段中,应当注意的是:

(1) 不要将幼虫和大幼虫相混淆,他们是两个不同时期的蜜蜂。幼虫是幼虫期的蜜蜂,而大幼虫是年轻的成虫。

(2) 成虫发育到成年,才能成为成年期蜜蜂。

(3) 不要将成蜂与成年蜜蜂相混淆。

3. 离体饲养(in vitro)是什么意思?

一般实验动物中进行的离体实验(in vitro)是指将细胞或者器官、组织取出,在模拟生理环境的条件下进行的实验。而蜜蜂养殖方法分为离体饲养(in vitro)和群体饲养两类,其中的所谓离体饲养是指将蜜蜂(幼虫或蜂王)取出,在实验室中单独喂养,从而脱离了社会环境,没有保育蜂(nurse bees)参与。这种方法完全由人工喂养,优点是避免了保育蜂的干扰,特别适用于毒性测试。由于不仅蜜蜂不是处于真实的生存环境,而且所用饲料非常特殊,因此,这种方法只是在特殊情况下(如毒性测试)采用。

关于离体饲养和所需要的饲料,建议阅读以下参考文献:

Crailsheim, K. et al. Standard methods for artificial rearing of Apis mellifera larvae. J. Apic. Res. 52, 1–16 (2013).

4. 体力活动

根据不同的实验条件,蜜蜂养殖分为自由飞行和限制飞行两类。不论属于哪一类,蜜蜂的活动范围都受到限制,体力活动都比自然条件下减少,只是减少的程度不同。因此,工蜂热量消耗要比自然条件下减少。

 

 


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