Changes in the Antioxidative System of the Red Mason Bee (Osmia Rufa) (Hymenoptera: Megachilidae) Induced by Artificially Elongated Diapause

Changes in the Antioxidative System of the Red Mason Bee (Osmia Rufa) (Hymenoptera: Megachilidae) Induced by Artificially Elongated Diapause Osmia rufa as a polylectic insect is used in the pollination of numerous plants. The usefulness of this insect for plant breeders is considerably limited because of the short flight periods of the insects in the natural environment. In order to break this limitation, the wintering period of the insects in cocoons is elongated. The temperature is maintained at 4°C up to the time of plant blooming. This treatment does shortens the lifetime of the insects which may be the result of oxidative stress. Such results led to the examination of the selected components of antioxidative system. These components are: total antioxidative status, content of glutathione and activity of peroxidase and glutathione S-transferase in O. rufa emerged in spring, according to their biological clock, and emerged in summer - after elongated diapause. It was observed that diapause elongation unprofitably influenced the antioxidative system of a bee. A statistically significant decrease in total antioxidative status, and activity of both antioixidative enzymes - peroxidase and glutathione S-transferase, was noted. The changes in the glutathione level in turn, were insignificant. In our opinion, the lower efficiency of antioxidative systems of the red mason bee emerged in summer, may limit their response ability to endo- and exogenous factors influencing oxidative stress. The results of our study are the first publication concerning an antioxidative system in mason bees. Zmiany w Układzie Antyoksydacyjnym Murarki Ogrodowej (Osmia Rufa) (Hymenoptera: Megachilidae) Wywołane Sztucznie Wydłużoną diapauzą Osmia rufa jako owad polilektyczny jest cennym zapylaczem roślin uprawnych. Jej użyteczność dla hodowców roślin ogranicza krótki okres lotów w środowisku naturalnym. Aby przełamać to ograniczenie wydłuża się zimowanie owadów w kokonach przetrzymując je w temperaturze 4°C do wymaganego przez plantatora czasu. Stwierdzono, że zabieg ten negatywnie wpływa na przeżywalność oraz czas życia murarek. Podczas sztucznego wydłużania diapauzy wzrasta współczynnik oddechowy owadów, co sugeruje, że jedną z przyczyn słabszej żywotności może być stres oksydacyjny. W tym celu zbadano wybrane elementy układu antyoksydacyjnego u O. rufa wygryzionych wiosną (w kwietniu) - zgodnie z ich zegarem biologicznym oraz wygryzionych latem (w lipcu) - po wydłużonej postdiapauzie. Porównano całkowity status antyoksydacyjny (TAS), zawartość glutationu (GSH) oraz aktywność peroksydazy (POX) i transferazy S-glutationowej (GST) u tych dwóch grup pszczół. Stwierdzono, że murarki wygryzione w kwietniu mają sprawniejsze bariery antyoksydacyjne niż wygryzione w lipcu. Wydłużanie postdiapauzy prowadzi do istotnego statystycznie obniżenia TAS, aktywności obu enzymów antyoksydacyjnych - POX i GST. Natomiast zmiany poziomu GSH były nieistotne. Sądzimy, że niższa sprawność układów antyoksydacyjnych murarek wygryzionych latem może ograniczać ich zdolności do odpowiedzi na endo- i egzogenne czynniki wywołujące stres oksydacyjny. Prezentowane wyniki są pierwszym doniesieniem dotyczącym układu antyoksydacyjnego u pszczół z rodziny Megachilidae.