اثر تنش گرمایی و نانواکسید روی بر تخم گذاری ملکه و بیان ژن های موثر بر سیستم ایمنی و مقاومت گرمایی در زنبور عسل

مقدمه: در فصول گرم سال و در مناطق گرمسیری زنبور عسل در معرض تنش گرمایی قرار می گیرد و برای به حداقل رساندن اثر تنش گرمایی یا باید به کوهستان کوچ داده شوند یا با تامین مواد آنتی اکسیدانی مشکلات تنش گرمایی را باید به حداقل رساند. هدف از انجام پژوهش کنونی، تعیین اثر تنش گرمایی و کیک گرده بدون و حاوی نانواکسید روی بر تخم گذاری ملکه، وضعیت آنتی اکسیدانی و وزن بدن زنبورهای تازه متولد شده و بیان ژن های ویتلوژنین و پروتئین شوک گرمایی بود.مواد و روش‌ها: تعداد 40 کلنی زنبور عسل نژاد بومی (mellifera meda) یکسان سازی شده در قالب طرح کاملاً تصادفی و آرایش فاکتوریل 2×2 بین دو عامل منطقه (دشت با تنش گرمایی در مقابل کوهستان با دمای معتدل) و کیک گرده (فاقد یا حاوی 10 میلی گرم نانواکسید روی در کیلوگرم) تقسیم بندی شدند. غلظت مالون دی آلدئید و ظرفیت آنتی اکسیدانی بدن، فعالیت آنزیم های آمینوترانسفراز، وزن و ترکیبات بدن زنبورهای تازه متولد شده و بیان ژن های پروتئین شوک گرمایی و ویتلوژنین تعیین شد. نتایج: زنبورهای تازه متولد شده در منطقه کوهستانی وزن بدن بیش تری نسبت به زنبورهای تازه متولد شده دشت داشتند. ملکه های کلنی های مستقر در کوهستان که نانواکسید روی دریافت کردند بیش ترین تخم گذاری و کلنی هایی که در دشت کیک فاقد نانواکسید روی دریافت کردند کم ترین تخم گذاری را داشتند. بیش ترین غلظت مالون دی آلدئید در بدن زنبورهای پرورش داده شده در دشت و بدن زنبورهایی که کیک فاقد نانواکسید روی دریافت کرده بودند، وجود داشت (0.001

the effect of heat stress and nano-zinc oxide on the queen bee egg-laying rate, and expression of genes affecting immune system and heat resistance in honey bees

introduction: in the hot seasons and tropical regions, honey bees are exposed to heat stress, to minimize the effect of heat stress, either hive should be moved to the mountains, or colonies should be heat resistant by providing antioxidant substances. the current study aimed to determine the effect of heat stress and pollen cake (without and containing zinc nano-zinc oxide) on queen spawning rate, antioxidant status and body weight of new-emerging bees and the expression of vitellogenin and heat shock protein-90 genes. materials & methods: forty native honey bee colonies (apis mellifera) were homogenized and assigned in a 2×2 factorial arrangement with two factors, region (plain with heat stress versus mountains with moderate temperature) and pollen cake (without or containing 10 mg of nano-zinc oxide per kg). the concentration of malondialdehyde and body’s antioxidant capacity, the activity of aminotransferase enzymes, the weight and body composition of new-emerged bees (newborn bees) and the relative expression of heat shock protein-90 and vitellogenin genes were determined. results: the new-emerged bees in the mountain had a higher body weight than those in the plain. the queens of the colonies located in the mountain that received nano-zinc oxide had the highest spawning rate, and the colonies that received nano-zinc oxide in the cake and were kept in the plain had the lowest spawning rate. the highest concentration of malondialdehyde was found in bees kept in the plain and bees that received cake without nano-zinc oxide (p<0.001). the bees of the mountain and receiving the cake containing nano-zinc oxide had the highest and the bees of plain that received the cake without nano-zinc oxide had the lowest alanine aminotransferase enzyme activity (p<0.04). the lowest gene expression belonged to the bees of the mountain region that received cake without nano-zinc oxide. the highest expression of vitellogenin gene belonged to bees of the mountain and receiving nano- zinc oxide. conclusion: heat stress had a negative effect on the queen spawning rate and the antioxidant status of bees and the expression of genes, and although the use of nano-oxide zinc can eliminate the negative effects, but it cannot cause better performance of the queen and health of the bees as much as hive transfer to the mountainous area. the effects of nano-zinc oxide in mountain were better than in the plain, and it shows that adding zinc to the cake can help the colony to have better health and performance.