蜜蜂科普｜“封王”的秘密
众所周知，蜜蜂是一种高度社会性的昆虫，生殖分工明确，具有严格的等级限制。蜂王是蜂群中独一无二的存在，专职产卵，可以说吃喝拉撒均由工蜂负责。其实，蜂王与工蜂均是由受精卵发育而来的二倍体雌蜂，甚至二者在3日龄之前都没有太大差异。那么，让蜜蜂“封王”的秘密是什么呢？
要想了解这一秘密，最好从二者的差异入手。蜂王幼虫在王台中完成生长发育，而工蜂则生长在工蜂房中。但地点的差异并非蜜蜂“封王”的根本原因。根本原因在于二者的食物，自蜂王在王台中产下受精卵开始，哺育蜂们便会不断向王台中分泌蜂王浆，供蜂王幼虫食用；而工蜂在发育到3日龄后便开始以蜂粮为食。蜂王浆便是蜜蜂级型分化的关键。
蜂王浆中有两种物质是其独有的——王浆主蛋白（MRJPs族蛋白质）和王浆酸（10-HDA）。有研究将蜂王浆析出物的各组分进行了相关研究，分别将高浓度的不同组分添加到食物中用于培养幼虫，结果发现添加高浓度的王浆主蛋白能够获得更多的蜂王个体。这种成分在蜂王浆中十分容易降解，有研究向该组分完全降解的蜂王浆重新添加了该组分，这就避免了其他组分对实验产生影响，结果发现重新添加王浆主蛋白的蜂王浆在培养蜂王这一功能中与新鲜蜂王浆无明显差异；此外，在添加等量的酪蛋白后无法得到蜂王个体，这也侧面证实了王浆主蛋白在蜜蜂级型分化中至关重要的作用。王浆酸是蜂王浆中特有的一种不饱和脂肪酸，具有很高的生物活性。有研究发现蜂王浆中的王浆酸可能会引发蜜蜂发育的表观遗传调控。
表观遗传学是遗传学的一门分支学科。我们都知道遗传是由DNA中的碱基序列所决定的，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。有研究发现，Dnmt3 基因是蜜蜂级型分化的关键所在。通过抑制蜜蜂幼虫该基因的表达，幼虫体内Dnmt3 酶活性也显著降低，能够使dynactin p62 基因甲基化水平显著降低，幼虫卵巢发育完整，大多数幼虫均能最终发育成蜂王个体。而且，上述指标与蜜蜂幼虫的取食蜂王浆的时间明显相关。随着取食时间的增加，蜜蜂幼虫上述指标减少。蜂王幼虫从开始发育一直到出房，甚至到死均以蜂王浆为食，因此，身体各项器官发育完全；而工蜂幼虫摄入蜂王浆的的时间仅为前3日，基因甲基化水平高，形成了不同于蜂王这一级型的二倍体雌蜂。
除外部的营养条件外，蜜蜂体内的激素水平也能够对级型分化产生影响。有研究发现人工合成的保幼激素能够诱导4-5日龄的工蜂幼虫分化出蜂王的特征。在蜜蜂的级型分化过程中会伴随着严格的该激素合成与代谢过程，但目前在该方面的具体研究较少，仍需后续研究进行补充。
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文/泽华
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责编：小 蜜
校对：小玲、小琦