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蜜蜂RFID技术及中蜂与意蜂学习记忆比较

作　者: 何旭江
导　师: 曾志将；张少吾
学　校: 江西农业大学
专　业: 特种经济动物饲养
关键词: 中华蜜蜂意大利蜜蜂蜜蜂RFID技术行为生物学学习与记忆比较
分类号: S891
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以江西农业大学蜜蜂研究所饲养的中华蜜蜂与意大利蜜蜂为研究对象,利用RFID技术对其生物学特性进行研究,并利用Y型迷宫对两种蜂的学习与记忆差异性进行了研究。本文首先简述了由江西农业大学蜜蜂研究所与广州远望谷信息技术有限公司合作研发的蜜蜂RFID技术的组成元件,操作技术,在蜜蜂生物学研究中应用前景,以及与德国蜜蜂RFID技术进行了对比。同时以中蜂与意蜂为实验素材进行放飞试验,对该技术的可靠性进行了检测。结果表明：电子标记的蜜蜂与塑料号码标记的蜜蜂回归率差异不显著,说明电子标记对蜜蜂的正常飞行无明显影响；电子标记蜜蜂漏读率为3.3%,说明蜜蜂RFID记录系统具有较高的可靠性。以中蜂与意蜂为实验素材,利用蜜蜂RFID技术在梅岭与向塘两个地点进行不同距离与不同方向的放飞实验,采用statview软件中的ANOVA and t-tests进行数据分析,梅岭放飞实验组结果表明：中蜂1km与2km距离放飞蜜蜂组回归率差异不显著,而均显著高于3km组；意蜂1km组回归率显著高于2km组,且显著高于3km组,2km组回归率也显著高于3km组。中意蜂相同距离的回归率也存在差异性,意蜂在1km距离的回归率显著高于中蜂,而2km与3km回归率与中蜂差异不显著。4km时中意蜂均无回巢蜜蜂。向塘放飞实验组结果表明：蜜蜂在新环境中随着时间的增长其回归率随之增高,对环境的熟悉程度也逐渐增强。蜜蜂在21天时对距离蜂巢1.5km处的地方熟悉程度达到平稳期；回归时间也随时间的增长而减短,同样在21日龄时达到了平稳期。东面3km处放飞的蜜蜂的回归率较低,随着熟悉环境时间的增加而逐渐有少量回归的蜜蜂。西面1.5km与3km距离放飞的蜜蜂回归率与回归时间不具有规律性。利用蜜蜂RFID技术的电子标签标记了刚人工羽化的中蜂与意蜂工蜂,并对其进行每天24 h监测,记录了两种蜂工蜂整个生命期的出巢和回巢行为,结果表明：中蜂首次出巢率在6日龄与9日龄时出现高峰期,而意蜂在7日龄与11日龄时出现高峰期,这可能是中蜂的神经发育早于意蜂造成的；中意蜂工蜂整个生命周期的出巢率可分为三个阶段,即中蜂在1至8日龄与意蜂在1至10日龄时出巢率较低,而中蜂9至17日龄与意蜂在11至17日龄时出巢率逐渐上升并达到高峰期,18日龄后趋于稳定。工蜂平均出巢次数也可分为三个阶段,即1至14日龄时工蜂平均出巢次数较低,且每天的出巢次数差异不显著,而15至17日龄平均出巢次数逐渐上升并达到高峰,18日龄后平均出巢次数趋于稳定,其中意蜂30日龄后由于蜜源植物开花其平均出巢次数显著增加。这表明蜜蜂在内勤蜂阶段的早期先进行多次巢外的认巢飞行,再经过一个时期逐步过渡为采集蜂的,转变为外勤蜂,且其出巢率与出巢次数趋于稳定。以中蜂与意蜂为实验素材,利用Y型迷宫研究了两种蜂对黄色与蓝色以及光栅图形的学习与记忆能力,采用statview软件中的ANOVA and t-tests与SPSS软件中-般线性模型的重复测量方差分析法进行分析,结果表明：中蜂与意蜂均能区别黄色与蓝色颜色,并对这两种颜色进行正确记忆而获得糖水奖励,且对这两种颜色的学习记忆能力差异不显著；意蜂对黄色的学习记忆能力显著强于蓝色,但中蜂对黄色与蓝色的学习记忆能力差异不显著。中蜂也同样具有学习记忆光栅图形的能力,并且其学习记忆能力显著强于意蜂,中蜂学习正确率达到90%所需的block数也显著少于意蜂。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-13
1 文献综述  13-24
  1.1 蜜蜂资源概述  13-14
    1.1.1 中华蜜蜂(Apis cerana cerana)  14
    1.1.2 意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)  14
  1.2 蜜蜂是一种良好的模式生物  14-17
    1.2.1 蜜蜂作为良好的模式生物的优势  14-15
    1.2.2 蜜蜂作为良好模式生物的研究价值  15-17
  1.3 蜜蜂行为生物学研究进展  17-20
    1.3.1 蜜蜂回巢行为  17-18
    1.3.2 蜂的出巢行为  18
    1.3.3 蜜蜂RFID技术  18-20
  1.4 蜜蜂学习与记忆研究进展  20-22
    1.4.1 蜜蜂学习记忆行为学研究  20-22
  1.5 本论文研究目的和意义  22-24
2 蜜蜂RFID技术开发  24-33
  2.1 蜜蜂RFID记录系统组成元件与技术参数  24-27
    2.1.1 电子芯片  25
    2.1.2 天线  25-26
    2.1.3 阅读器  26-27
    2.1.4 数据分析软件  27
  2.2 江西农业大学与广州市远望谷信息技术股份有限公司研发的蜜蜂RFID技术特点  27-28
    2.2.1 蜜蜂RFID系统符合蜜蜂生物学特性  27-28
    2.2.2 蜜蜂RFID系统安全性强、耐磨性好、可适用于恶劣环境  28
    2.2.3 蜜蜂RFID系统为自动监控系统，对试验蜂群或个体干扰较小  28
  2.3 蜜蜂RFID实验操作技术  28-30
    2.3.1 实验材料  28
    2.3.2 蜜蜂RFID系统的安装与记录软件的使用  28-29
    2.3.3 电子标签的发卡  29
    2.3.4 操作流程  29-30
  2.4 蜜蜂RFID技术可靠性检测  30-31
  2.5 蜜蜂RFID技术在蜜蜂研究中应用前景  31-33
    2.5.1 蜜蜂RFID技术在蜜蜂生物学中的应用  31-32
    2.5.2 蜜蜂RFID技术在蜜蜂饲养学中的应用  32
    2.5.3 蜜蜂RFID技术在蜜蜂育种学中的应用  32
    2.5.4 蜜蜂RFID技术在其他领域中的应用  32-33
3 利用蜜蜂RFID技术研究中蜂与意蜂的回巢行为  33-42
  3.1 实验材料与方法  34-36
    3.1.1 实验蜂群  34
    3.1.2 实验材料  34-35
    3.1.3 RFID技术流程  35
    3.1.4 梅岭放飞实验方法  35
    3.1.5 向塘放飞实验方法  35-36
  3.2 数据分析  36
  3.3 实验结果与分析  36-38
    3.3.1 梅岭实验组结果分析  36-37
    3.3.2 向塘实验组结果分析  37-38
  3.4 讨论  38-42
    3.4.1 中意蜂回归能力比较(梅岭放飞回归实验)  39-40
    3.4.2 蜜蜂对新环境适应能力研究(向塘放飞回归实验)  40-42
4 利用蜜蜂RFID技术研究工蜂的出巢行为  42-50
  4.1 实验材料与方法  42-44
    4.1.1 实验蜂群  42
    4.1.2 实验材料  42
    4.1.3 RFID技术流程  42
    4.1.4 数据处理  42-43
    4.1.5 实验天气情况记录  43-44
  4.2 结果与分析  44-48
    4.2.1 中意蜂首次出巢率结果分析  44-45
    4.2.2 中意蜂出巢率结果分析  45-46
    4.2.3 中意蜂平均出巢次数结果分析  46-48
  4.3 讨论  48-50
    4.3.1 中意蜂工蜂首次出巢率比较  48-49
    4.3.2 中意蜂出巢率比较  49
    4.3.3 中意蜂平均出巢次数比较  49-50
5 中蜂与意蜂对颜色和光栅学习记忆比较  50-67
  5.1 实验材料与方法  50-54
    5.1.1 实验蜂群  50
    5.1.2 实验材料  50-51
    5.1.3 迷宫与饲喂器  51-52
    5.1.4 颜色图形  52-53
    5.1.5 光栅图形  53-54
  5.2 实验流程  54-55
    5.2.1 抓取蜜蜂  54
    5.2.2 引导蜜蜂  54-55
    5.2.3 训练蜜蜂  55
    5.2.4 数据记录方法  55
  5.3 数据处理  55-56
  5.4 结果与分析  56-64
    5.4.1 中意蜂颜色学习记忆比较  56-62
    5.4.2 中意蜂光栅图形学习记忆比较  62-64
    5.4.3 中意蜂颜色与光栅图形学习的block数比较  64
  5.5 讨论  64-67
    5.5.1 中意蜂颜色学习记忆比较  65
    5.5.2 中意蜂光栅图形学习记忆比较  65-67
6 结论与展望  67-70
  6.1 主要结论  67-68
  6.2 本研究创新点  68
  6.3 研究展望  68-70
参考文献  70-75
攻读硕士期间发表论文情况  75

蜜蜂RFID技术及中蜂与意蜂学习记忆比较

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