微量元素对动物的生长发育和生产性能具有重要作用。有资料表明,蜜蜂的生长发育、繁殖需要微量元素锰的参与,锰还具有提高蜜蜂抗氧化能力、增强免疫的作用。为了进一步探明锰对蜜蜂生长发育和生理机能的影响,本研究以意大利蜜蜂(Apis mellifera L)为研究对象,通过在蜜蜂幼虫和成年工蜂饲粮中添加不同水平的锰,开展室内幼虫饲养试验和离群成年工蜂饲养试验,对蜜蜂生长发育、存活率、机体生理生化指标以及相关基因表达等进行测定和观察,力求探明锰对蜜蜂的营养作用及机制。开展如下实验:实验一:锰对意大利蜜蜂幼虫生长发育的影响。从蜂群中移取2日龄(2 d)意大利蜜蜂工蜂幼虫1200只,随机分成5组,每组5个重复,每个重复48只幼虫。其中1组为对照组,饲喂基础饲粮;其余4组为试验组,饲喂锰添加水平分别为2.00 mg/kg、3.00mg/kg、4.00 mg/kg、5.00 mg/kg的基础饲粮。将2 d工蜂幼虫置于室内恒温恒湿培养箱中培养,温度为34℃,湿度为50%±5%,化蛹前每日更换饲料,饲养至羽化出房。分别采集3 d、5 d、7 d幼虫样本,测定生理生化指标和相关基因表达水平;统计各组化蛹率、羽化率。经统计分析,结果表明:(1)与对照组相比,幼虫饲粮中锰添加水平为3.00 mg/kg、4.00 mg/kg时,锰能够提高意大利蜜蜂幼虫化蛹率和羽化出房率。(2)与对照组相比,幼虫饲粮中锰添加水平为3.00 mg/kg时,锰能够提高意大利蜜蜂幼虫血淋巴中的葡萄糖和总蛋白含量(P<0.05)。(3)锰对意大利蜜蜂幼虫精氨酸酶活性、抗氧化酶活性影响显著,当幼虫饲粮中锰添加3.00 mg/kg和4.00 mg/kg时,幼虫体内的抗氧化酶和精氨酸酶活性显著升高(P<0.05)。(4)锰对意大利蜜蜂幼虫精氨酸酶基因表达量、抗氧化酶相关基因表达量的影响显著(P<0.05)。当幼虫饲粮中锰添加4.00 mg/kg时,幼虫体内的抗氧化酶基因表达量显著上升(P<0.05);当幼虫饲粮中锰添加2.00mg/kg、3.00 mg/kg时,幼虫体内的精氨酸酶基因表达量上升(P<0.05)。实验二:锰对成年工蜂生理机能的影响。从意大利蜜蜂姊妹蜂群中取2500只刚羽化出房的1日龄幼蜂,随机平均分为5组,每组10个重复,每个重复50只蜜蜂。其中1组为对照组,饲喂糖浆饲粮;其余4组为试验组,饲喂锰添加水平分别为50.00 mg/kg、100.00 mg/kg、150.00 mg/kg、200.00 mg/kg的糖浆饲粮。将各组蜜蜂放入专门的蜜蜂饲养装置(专利号:ZL 2014 2 0503643.3)中,每个饲养装置放入50只蜜蜂,置于恒温恒湿培养箱,设置培养箱内的温度30℃,湿度50%±5%。每天定时用注射器饲喂不同锰水平的糖溶液3 mL,观察蜜蜂表现,清除死亡蜂体,饲喂至实验结束。各组分别在蜜蜂7、14、21日龄时取样,测定生理生化指标和相关基因表达水平,统计各组存活率。(结果):(1)从蜜蜂的生存曲线图来看,锰添加浓度为50.00 mg/kg、100.00 mg/kg组的存活率明显高于150.00 mg/kg、200.00 mg/kg组。(2)当饲粮中锰添加浓度不断升高时,蜂体锰含量显著增加(P<0.05)。(3)与对照组相比,在成年工蜂饲料中添加适宜浓度的锰,各处理组离群蜜蜂的抗氧化酶和精氨酸酶活性总体呈显著升高(P<0.05)。(4)锰对离群成年工蜂精氨酸酶基因表达量、抗氧化酶相关基因表达量的影响显著(P<0.05)。与对照组相比,当蜜蜂饲粮中锰添加水平提高(50.00 mg/kg~150.00 mg/kg),蜜蜂体内的抗氧化基因表达量也随之升高(P<0.05);与对照组相比,当蜜蜂饲粮中锰添加水平提高,蜜蜂体内的精氨酸酶基因表达量也随之升高(P<0.05)。本研究表明,饲粮中的锰水平影响蜜蜂的生长发育和生理机能。意大利蜜蜂幼虫饲料中补充适量的锰时,且锰的添加水平大约在2.96 mg/kg时,能够提高幼虫的抗氧化能力、免疫能力等生理机能;成年蜜蜂饲粮中补充适量的锰时,且锰的添加水平大约在80.00 mg/kg时,能提高蜜蜂的存活率、抗氧化能力、免疫能力等生理机能。