广泛的蛋白质谱在存储的三个麦蜂花粉查科干燥森林在南美洲(膜翅目蜜蜂科,Meliponini)及其生态意义

文摘

花粉中的蛋白质含量存储三个meliponine物种是变量从9.78%(少于一半的价值视为最优母巢之发展的蜜蜂)类型提tweediana- - - - - -c .叶超过26%的类型Maytenus vitis-idaea和一些Prosopis样本。这个花粉的低蛋白值只是偶尔采摘(6 75质量分析g .阿根廷在86年,但没有质量的t . fiebrigi或在十m . orbignyi)。然而,很可能氨基酸缺乏某些花粉补偿通过随机广谱植物的花粉觅食。中存储的大量的花粉巢穴在补偿这些不足也可能是重要的。唯一的示例研究m . orbignyi显示蛋白质所需的值大于1蜜蜂并由类型金合欢早熟和Prosopis。作为这个物种也喜欢茄属植物和其他富含蛋白质的花粉,需要更多的样本进行分析,以确定蛋白质的需求很高Melipona物种。蛋白质含量最高的花粉(> 26%)属于高度蜜源植物在meliponine和api蜂蜜等Prosopis,Maytenus,Ziziphus。

1。介绍

无刺蜜蜂(蜜蜂科:Meliponini)群居和他们建立常年的巢穴,成千上万的个人和高繁殖率(1,2]。保持他们的殖民地,大量的花粉和花蜜从花中觅食,前者花粉质量,后者如蜜糖存储在锅的耳垢。花粉锅都位于主要围绕育领域年轻的个人成长(3]。花粉存储在巢化学和生化反应不同新鲜花粉花药或花粉加载来自同一植物物种由于生搬硬套液体包含在包装(4- - - - - -7]。共生细菌被发现在存储花粉和蜂蜜的九个api物种,Melipona fasciata panamica科克雷尔,Melipona beecheii班尼特Meliponula bocandei(Spinola),三角生产的酶可以通过蜜蜂和便于存储和/或消化分泌抗生素和脂肪酸抑制微生物导致储存食物的变质8,9]。在一般食品短缺的时期,Melipona物种表现出保守趋势吃年轻的幼虫和规定,大大减少窝生产(10]。尽管大豆麸皮等特殊蛋白质资源Geotrigona mombuca(史密斯)(下标g . inusitata在[11])和死去的动物的肉很多三角,Partamona,Oxytrigona,Cephalotrigona,和其他12)可以兼性聚集,花粉是蜜蜂的主要蛋白质来源。预留necrophagy(死动物的肉是唯一的蛋白质来源)只有在发生三角凤眼莲(腔上囊),t . hypogeaSilvestri,t . necrophagaCamargo & Roubik [11,13- - - - - -15]。为的蜜蜂比例越高,粗蛋白维持生产所需的较小的花粉量(16]。充足的蛋白质含量促进高出生率和长寿的蜜蜂,20%被殖民地所需的最小数量蛋白质最佳生产(17]。一个营养良好的蜜蜂殖民地是一个保证好的蜂蜜流和育种水平(16]。

重要的是要知道meliponine蜜蜂花粉蛋白质摄入量适当殖民地饲养(meliponiculture),因为这将是有用的,决定是否需要补充喂养开花短缺的时期。无刺的蜜蜂是重要的野生和农作物授粉18)和蜂产品生产(蜂蜜、花粉、树脂、和耳垢)(19]。本研究的目的是确定存储在巢花粉中的蛋白质含量三个meliponine蜜蜂物种(Tetragonisca fiebrigi(施瓦兹),Melipona orbignyi(吉林),Geotrigona阿根廷Camargo & Moure)南美查科干燥的森林。这三个出于对这个地区的七个物种记录(20.,21)是重要的农村人口主要为他们的蜂蜜,花粉质量,幼虫,耵聍(22]。

2。材料和方法

2.1。采样和研究区域

花粉质量从巢穴的耵聍锅了Tetragonisca fiebrigi(施瓦兹),Melipona orbignyi(吉林),Geotrigona阿根廷Camargo & Moure从干旱的森林在阿根廷北部查科地区(图1)。蛋白质样品分析从巢7的t . fiebrigi巢11的m . orbignyi,巢2和4g .阿根廷从El Sauzalito(24°24′年代,61°40 W′),从巢1g .阿根廷从El Espinillo(25°24′年代,60°27 w),从巢5t . fiebrigi从米拉弗洛雷斯(25°29′年代,61°01 W′),从12筑巢t . fiebrigi从别墅里约热内卢Bermejito(25°37′年代,60°15 W′)。这查科干燥森林的特征是“加州圣”(的主导地位Bulnesia sarmientoi洛伦兹Griseb交货。,Zygophyllaceae) and “quebracho blanco” trees (Aspidosperma quebracho-blancoSchltdl。,Apocynaceae), or by “quebracho colorado santiagueño” (Schinopsis lorentzii心血管病。,Anacardiaceae), “quebracho colorado chaqueño” (Schinopsis balansae心血管病),和“白坚木布兰科”(23,24]。其他木质元素代表本旱生植物“mistol”(Ziziphus mistolGriseb。,Rhamnaceae), “molle” or “guaraniná” (Sideroxylon obtusifolium(Roem。& Schult)。t·d·佩恩。,Sapotaceae), several species ofProsopis(“algarrobo blanco”、“黑人algarrobo”,“聚乙烯醇纤维,”“vinalillo”,“caranda”和“guachin”)(豆科,Mimosoideae),“guayacan”(石莲子paraguariensis(d . Parodi) Burkart,蝶形花科,Caesalpinioideae),“tipa colorada”或“palo可口”(Pterogyne nitens图尔。,Fabaceae, Caesalpinioideae), “palo cruz” (Tabebuia nodosa(Griseb)。Griseb。,Bignoniaceae), “quebrachillo” (Aspidosperma triternatum罗哈斯Acosta、夹竹桃科)、“palo borracho”或“yuchan”(木棉chodatii(Hassl)。拉文纳,木棉科),“帕尔马de monte”(Trithrinax schizophylla柯克、棕榈科)、“meloncillo”(Castela coccineaGriseb。,Simaroubaceae), “palo tinta” (Achatocarpus早熟Griseb。,Achatocarpaceae), “tala” (Celtisspp Celtidaceae),“duraznillo”(萨尔塔省triflora (Griseb)。美国存托凭证。桑切斯蓼科),“pata”(Ximenia美国l,Olacaceae), “molle” (Schinus fasciculatus(Griseb)。i m . Johnst。var。arenicola(Hauman) f·a·巴克利,Anacardiaceae)、“chanar”(Geoffroea decorticans(Gillies练习钩。&攻击)。蝶形花科,Burkart Papilionoideae),“萨尔德殖民地土著”或“萨尔德蒙特”(Maytenus vitis-idaeaGriseb。,Celastraceae), “paloma yuyo” (莫亚spinosaGriseb。,Celastraceae), “teatín” (含羞草detinensBenth。,Fabaceae, Mimosoideae), “cardón” (Stetsonia coryne(Salm-Dyck)布里顿&罗斯,仙人掌科)、“ucle”(仙人掌forbesii奥托·c·f·弗斯特。,Cactaceae), two species of九重葛(“罗摩一”)(紫茉莉科),数种金合欢(“tusca”、“garabato”和“churqui”)(豆科,Mimosoideae),提(“atamisqui”、“萨夏membrillo”,“萨夏桑迪亚”,“萨夏poroto,”和“流星锤verde”),和“轴节”或“chaguar”(一些凤梨科属),等等。

2.2。花粉分析质量和植物花粉和蜜蜂引用

花粉质量溶解在蒸馏水在80 - 90°C和电磁搅拌器的搅拌10 - 15分钟。代表获得了5 - 10毫升和离心机的混合物在472 g×5分钟。处理包括乙酰解(25]。尼康Eclipse E200光学显微镜下,每张幻灯片300 - 500花粉粒数。花粉粒识别进行了比较巢花粉幻灯片与参考花粉中收集。参考幻灯片由共有190个植物物种和沉积在PAL-CICYTTP花粉镶人造钻石的集合,恩,阿根廷。这是由花蕾在各地收集的植物物种的阿根廷查科省。这些植物标本,干,被作者和存放在博物馆的标本de La Plata (LP),阿根廷博物馆的标本de Ciencias一直“Bernardino Rivadavia”(BA),布宜诺斯艾利斯和镶人造钻石的标本洛伦兹(DTE),恩,阿根廷。植物命名法是(26]。从巢蜜蜂收集标本,被阿图罗Roig-Alsina,阿根廷和沉积在收集昆虫学博物馆de Ciencias一直“Bernardino Rivadavia”,布宜诺斯艾利斯,阿根廷。

2.3。蛋白质含量测定

量化蛋白质的花粉资源由蜜蜂觅食某些花粉质量选择根据他们的花粉类型组成。六个花粉质量样本取自巢5,7和12Tetragonisca fiebrigi,一个来自11的巢Melipona orbignyi,八个从巢1、2和4的Geotrigona阿根廷(表1)。含氮量测定,50毫克的花粉(27]分析了micro-Kjeldahl方法[28据估计使用系数6.25)和粗蛋白(29日]。花粉含氮量分析在阳台N15(国家实验室的研究和服务UNS-CONICET) Departamento de Agronomia所▽苏尔,布兰卡港,阿根廷。

3所示。结果

3.1。存储在Meliponine巢花粉中的蛋白质含量

从花粉粒氮值存储在花粉锅的三个meliponine物种研究变化从1.56到4.86%,相当于9.78到30.41%的粗蛋白(表1)。高蛋白值(> 20%)样品中发现了以下成分:Prosopis(样品10、11和12的g .阿根廷),类型Maytenus vitis-idaea(样品13和14g .阿根廷),类型金合欢早熟+Prosopis(样品7的m . orbignyi),所提+Mascagnia杂草+ Heliantheae(样本5t . fiebrigi),Ziziphus mistol+Prosopis(样品6的t . fiebrigi),Castela coccinea(样品9的g .阿根廷)(表1)。剩余的样本显示,只有不到20%的粗蛋白;最小值(< 10%)发现的类型提tweediana- - - - - -c .叶(样本8的g .阿根廷)。

蛋白值样本中发现主要由草本植物组成,其中登山者,或灌木不同大大(9.78 -22.8%)和略低于由树(17.84 -30.41%)。更广泛的蛋白质值被发现g .阿根廷(9.78 -30.41%)比t . fiebrigi(17.84 - -22.80%)。

4所示。讨论

如果蛋白质含量的花粉粒是恒定的每个植物物种的个体,样品只有或主要由一个花粉类型(96 - 100%)本研究样本(6)将显示他们的真实价值和蛋白质用于比较许多花粉类型组成的样本。花粉的营养价值是影响空气温度、土壤水分、pH值、和土壤肥力等因素(30.),但预计一系列值为特定物种在同等条件下(16]。两个样本由类型Maytenus vitis-idaea有同样高的蛋白值(26.87%和26.51),其次是吗Castela coccinea排名接近20%,最低极限值视为最优母巢之发展的蜜蜂l . (17),和棕榈树Trithrinax schizophylla略低于20%。最低的蛋白质从类型值提tweediana- - - - - -c .叶只有不到一半的最优值。花粉类型组成和蛋白质值之间的矛盾被发现的三个样本由Prosopis作为纯Prosopis花粉显示较低的蛋白质组成的值比91和89.5%Prosopis和大约10%的其他类型(9.2%Ziziphus mistol示例11和9.5%提salicifolia+ 1%Ruprechtia triflora在样例12)。看来这些附带的花粉类型提供重要的蛋白质。然而,蛋白质含量的差异这三个样本中发现可能是由于不同种类的这一事实Prosopis在光学显微镜(类似)出现在他们的成分,那么多Prosopis物种非常丰富的树和灌木的地层查科森林和meliponine蜜蜂觅食的。另一方面,土壤肥力影响氮和顺向蛋白质成分的植物个体(30.]。干燥的查科耐旱性的森林,交替与古老的河流等水体及其相关的河岸植被(31日]。巢meliponine物种的研究从这些环境采样,和蜜蜂可能饲料鲜花干燥森林补丁和水体组成的植物在不同氮水平。此外,牲畜放牧森林里在该地区是一种很常见的实践研究和它负责通过排泄物增加土壤氮水平。当地土壤中氮水平的差异可能是导致蛋白质含量差异中发现花粉质量由相同的花粉类型(的情况下Prosopis)。肥料发病率被丢弃,农作物缺席在采样区域。

花粉存储在的蜜蜂殖民地(花粉面包)可能是发酵的乳酸菌属乳酸菌和双歧杆菌属从蜜胃反刍添加到花粉通过花蜜(6,7]。超过他们的意义在花粉面包的生产和储存,这些乳酸菌很重要对病原体和蜂蜜的生产和存储6,9]。这些微生物共生体也存在于其生态相似和密切相关的群体:无刺的蜜蜂(Meliponini) [9,32]。分泌蛋白,主要是酶,这有益微生物群在压力(33),这可能会增加存储花粉的蛋白质含量。多才多艺的消化生理特点广泛polylectic蜜蜂(34),不同的花粉蛋白质谱似乎同样这些高度社会化的物种。类似于其他研究蜂花粉觅食(35,36),蛋白质含量的花粉类型变量。氨基酸可能缺乏某些花粉补偿通过随机广谱植物的花粉觅食。这是在协议[所陈述的观点37],蜂花粉的营养价值是不能直接与蛋白质数量自定性因素是更重要的。例如,[38)检测到低蛋白质含量hand-collected从沙漠植物花粉(从7到15.6%),但他们强调,氨基酸模式与蜜蜂的要求一致。一个有趣的话题来测试实验研究的能力meliponine育发展吃花粉的蜜蜂最佳蛋白质水平的一半。然而,蜜蜂meliponine查科地区的孢粉学的调查显示,稀缺的花粉数量质量是由纯或几乎纯花粉提tweediana或c .叶只有9.78%的蛋白质(只有6 75质量分析g .阿根廷在86年,但没有质量的t . fiebrigi或在十m . orbignyi)[39FGV未发表的数据)。花粉蛋白质含量较低的蜜蜂都将面临更严重的氨基酸不足。然而,蜜蜂可以发达当喂食大量的这些花粉,但殖民地将威胁当有一个低数量的花粉(商店或短缺,开花的16]。Meliponine蜜蜂存储大量的花粉(353 g 20花粉的多样化的填写一个窝g .阿根廷)[39)(图1)。

是尝试确定植物的蛋白质含量的差异由于生物和季节进行抽样和觅食蜜蜂物种,但进一步的研究是必要的。然而,大多数木本花粉富含蛋白质的物种,按照阿根廷发现其他半干旱地区(35但发现[36没有显示这一模式。众所周知茄属植物物种是富含蛋白质的花粉资源,从为34.1%美国tabanoense雷尔54.9%美国lycopersicuml . (40]。茄属植物非常独特的Melipona orbignyi(FGV未公开的数据)。唯一的示例研究m . orbignyi显示蛋白质所需的值大于1蜜蜂并由类型金合欢早熟和Prosopis紧随其后的是四种类型的不到4%的表示。作为这个物种也喜欢茄属植物和其他富含蛋白质的花粉poricidal花药的颗粒很容易收集的颤动的嗡嗡声,需要更多的样本进行分析,以确定蛋白质的需求很高Melipona物种。属茄属植物干很好地体现了查科(超过10种),主要分布在开放地区的富氮土壤和水体。

令人惊讶的是,最高的花粉蛋白质含量(> 26%)属于高度蜜源植物meliponine和代表api蜂蜜等在这一地区Prosopis,Maytenus,Ziziphus(39,41- - - - - -45]。研究花粉中的蛋白质含量进行加载的蜂蜜和花粉分析在其他半干旱地区也显示这一趋势,见表3的35[]和表二世46]Condalia、十字花科、Prosopis表3中,(36[],在表二世47]Adesmia蔷薇科,三叶草,Melilotus,Schinus和十字花科。此外,从蜜源花粉Larrea和Prosopis显示最富有蛋白质的价值进行的一项研究在北美的沙漠38]。这种模式的高蛋白质价值高度蜜源植物的花粉,酿蜜觅食蜜蜂在这里猜测,应该进一步研究。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢塞萨尔Albornoz Inocencio麦地那,伊莎贝尔粗金刚石Rogelio Burgardt,梅赛德斯kol,里卡多Nene Vossler,和胡安Hiperdinger热情好客和帮助在El Sauzalito实地研究,j·j·卡斯泰利El Espinillo,力拓Bermejito别墅和诺拉沥青在纸上提供建议和意见。作者特别感谢Arturo Roig-Alsina确定蜜蜂。本研究由国家(Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas)。

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