乳酸菌和抗生素对中华蜜蜂肠道消化酶活性、免疫基因表达及工蜂存活率的影响

本试验旨在通过在中华蜜蜂糖饲料中添加乳酸菌和抗生素,评价二者对中华蜜蜂肠道消化酶活性、免疫基因表达及工蜂存活率的影响,为其在蜜蜂养殖中的应用提供依据。试验选取0日龄的中华蜜蜂工蜂540只,随机分为3个组,每组3个重复,每个重复60只蜜蜂。对照组饲喂50%(质量分数,下同)蔗糖溶液,试验组分别饲喂添加1×108 CFU/mL植物乳杆菌的50%蔗糖溶液(乳酸菌组)和添加450μg/mL四环素的50%蔗糖溶液(抗生素组)。于15日龄,测定中肠消化酶活性和免疫基因相对表达量;于30日龄,测算工蜂存活率。结果表明:1)与对照组相比,乳酸菌组中华蜜蜂中肠淀粉酶活性显著提高(P<0.05),中肠Abaecin、Toll基因的相对表达量显著提高(P<0.05),中肠Cactus-1基因的相对表达量显著降低(P<0.05),工蜂的平均生存时间显著延长2.75 d(P<0.05)。2)与对照组相比,抗生素组中华蜜蜂中肠淀粉酶和蛋白酶活性均显著降低(P<0.05),中肠防御素-1(Defensin-1)、肽聚糖识别蛋白(PGRP)和Cactus-1基因的相对表达量显著降低(P<0.05),工蜂的平均生存时间显著缩短2.39 d(P<0.05)。由此可知,饲喂乳酸菌可提高中华蜜蜂肠道消化酶活性,增强肠道免疫功能,提高工蜂存活率;饲喂抗生素可降低中华蜜蜂肠道消化酶活性,降低工蜂存活率。

实验室饲养对中华蜜蜂雄蜂精液及转录水平基因表达的影响

为探索中华蜜蜂Apis cerana cerana Fabricius种用雄蜂的高效培育方法,本研究利用实验室和蜂群条件培育中华蜜蜂性成熟雄蜂,比较各实验组雄蜂的体重、可采集精液比例及精子活力,利用转录组测序技术解析实验室饲养对雄蜂基因表达的影响。结果表明,与蜂群饲养组相比,实验室饲养组中华蜜蜂性成熟雄蜂的精子活力无显著差异,但雄蜂的体重和可采集精液比例显著降低。转录组测序共筛选获得实验室饲养组雄蜂的差异表达基因602个,其中上调表达186个,下调表达416个。上调的差异表达基因显著富集于蛋白质结合、核质、淘汰的核质组分和胞内细胞器等19个GO功能分类;下调的差异表达基因显著富集于ATP合成耦合质子转运、线粒体内膜、呼吸体和碳水化合物代谢过程等22个GO功能分类,以及氧化磷酸化、碳代谢、脂肪酸降解和三羧酸循环等6条KEGG通路。表明实验室饲养可作为培育中华蜜蜂种用雄蜂的备选方法进行深入研究。实验室饲养可能通过抑制机体能量代谢和干扰线粒体功能影响雄蜂的生长和精子发生。研究结果为进一步研发中华蜜蜂种用雄蜂的工厂化培育技术提供了科学参考,有助于加速我国本土蜜蜂的良种选育进程。

全基因组重测序解析重庆武隆中华蜜蜂遗传变异及种群分化特征

【目的】解析重庆武隆中华蜜蜂的遗传变异及种群分化特征,为该地区传粉昆虫的遗传多样性研究提供理论参考。【方法】对重庆武隆中华蜜蜂进行全基因组重测序,并结合我国其他地区57群中华蜜蜂的重测序原始数据进行种群遗传分化分析。【结果】测序共获得武隆中华蜜蜂有效数据(clean data)33.53 Gb,发现高质量单核苷酸多态性(SNP)位点共3886321个,小片段的插入与缺失(small indel)位点1392028个。在武隆中华蜜蜂样品中筛选出具有相同变异位点的非同义SNP突变基因589个,编码区发生small indel的基因214个。这些基因主要富集于赖氨酸降解、轴突导向、细胞外基质受体互作和丝裂原活化蛋白激酶信号通路。最终获得16个具有相同SNP和small indel的突变基因,其中包括嗅觉受体基因2个、细胞色素P450基因1个。武隆中华蜜蜂与我国其他地理型中华蜜蜂可能存在显著的遗传分化,与华中中蜂和北方中蜂(陕西安康)种群的亲缘关系较近。【结论】推测氨基酸代谢、神经系统发育、嗅觉进化、抗逆性能改善以及对温度偏好性的转变与武隆中华蜜蜂适应重庆本地自然环境有关。随意引种可能导致优质中华蜜蜂品种混杂,生产性能和抗逆性能下降。因此,需要保护本土优质中华蜜蜂种质资源。

中华蜜蜂控制分蜂热技术

一、分蜂热的概念及促使分蜂热的主要因素分蜂热是中华蜜蜂饲养管理中较难解决的技术问题,制约了中华蜜蜂饲养管理的规模和效率。养蜂生产必须以强群为基础,分蜂性强的蜂群很难维持强群。分蜂热是指蜂群准备分蜂的状态,突出特点是“怠工”,也就是蜂王产卵减少,泌蜡造脾速度减缓,巢外采集活动积极性减弱。产生分蜂热的蜂群既影响蜂群的增长,又影响养蜂生产,特别是在主要蜜源花期,如果发生分蜂热就会大大影响蜂蜜生产。分蜂热处理不当就会发生分蜂。在中蜂饲养生产上控制蜂群分蜂热是极其重要的管理措施。

继箱和平箱两种养殖方式对天水地区中华蜜蜂蜂蜜产量和品质的影响

本文采用继箱和平箱两种不同的养殖生产方式,研究这两种养殖生产方式对蜂蜜产量和品质的影响。在繁殖发展稳定的中华蜜蜂养殖场中,选择10群10足脾蜂的蜂群作为继箱试验群,20群5足脾蜂的蜂群作为平箱对照组(2群平箱对照组对比1群继箱试验组)。大流蜜期结束后,对两种养殖生产方式生产的蜂蜜产量和品质进行对比分析,分别对蜂蜜产量、果糖和葡萄糖、羟甲基糠醛、水分、淀粉酶活性和蔗糖等物质的含量进行了检测分析,结果表明:继箱养殖生产的蜂蜜产量远高于平箱养殖产出蜂蜜,羟甲基糠醛、水分、淀粉酶活性等指标含量也优于平箱生产蜂蜜,一定程度上提高了蜂蜜产量和品质。

中华蜜蜂周年继箱养殖新模式

中华蜜蜂实行周年继箱分区养殖是高效生产优质成熟蜂蜜的基础,是中华蜜蜂饲养管理技术优化升级的方向。作者通过多年的观察试验,对中华蜜蜂采用周年继箱分区养殖模式进行了探索,总结了周年养殖的方法和措施,分析了优点及原因,对提升中华蜜蜂的健康养殖水平和经济效益有一定的指导意义。

Co-IP联合质谱分析筛选中华蜜蜂气味受体OR1和OR2的互作蛋白

【目的】中华蜜蜂(Apis cerana cerana)是我国特有的蜜蜂品种,其高度灵敏的嗅觉系统能在复杂气味环境中识别群体内化学信号以及区分食物源散发的特异性气味分子,气味受体(Odorant receptors,ORs)在中蜂识别气味分子的行为过程中起到了重要而又关键的作用。通过分析筛选OR1和OR2的互作蛋白,为深入探究OR1和OR2蛋白在蜜蜂嗅觉系统中的功能提供理论依据。【方法】通过构建OR1和OR2基因的真核表达载体pFastBac-OR1和pFastBac-OR2载体,转染Sf9细胞,提取细胞总蛋白,利用免疫共沉淀(Co-IP)联合质谱分析技术筛选鉴定与OR1和OR2互作的细胞蛋白,并对这些互作蛋白进行GO功能注释、KEGG信号通路和蛋白互作网络分析。【结果】IP组和IgG组重组蛋白在细胞内得到正确表达,利用Co-IP联合质谱分析技术共筛选到273个与OR1互作的细胞蛋白和204个与OR2互作的细胞蛋白,主要为微管蛋白、热休克蛋白、核糖体蛋白等。对这些蛋白进行GO功能富积分析,发现这些蛋白质涉及多种生物学功能,包括RNA剪接、核糖体和能量运输有关。KEGG信号通路分析结果表明互作蛋白参与调节了多条细胞内的重要通路,包括核糖体、剪接体、RNA转运等与核糖体相关的通路,丙酮酸代谢、硫胺素新陈代谢、脂肪酸生物合成、淀粉和蔗糖代谢、FoxO信号通路,Hedgehog信号通路等。【结论】OR1和OR2可能通过与多种蛋白直接或间接的相互作用调控并影响其嗅觉感受。

安徽省中华蜜蜂小盾片色型研究

蜜蜂小盾片的色度是研究蜜蜂形态的一个重要指标。本文对安徽省不同地域的中华蜜蜂的小盾片色型进行观察与鉴定,结果表明安徽省中华蜜蜂小盾片色型丰富,其中小盾片Sc区以橙黄底色中间带黑三角斑型为主,色型标准从0-7分为8级;K区以土黄及黑相间为主,而B区以黑底中棕斑居多。本研究为安徽省中华蜜蜂种群分类、保护、遗传育种等提供理论参考。

中华蜜蜂工蜂幼虫肠道全长转录组构建与注释

【目的】通过纳米孔(nanopore)测序技术组装和注释中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫肠道高质量全长转录组。【方法】采用Nanopore PromethION系统对蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis接种的中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后的4, 5和6日龄幼虫肠道(分别为AcT4, AcT5和AcT6)进行转录组测序,鉴定全长转录本序列;将前期未接种蜜蜂球囊菌中华蜜蜂工蜂4, 5和6日龄幼虫肠道转录组纳米孔测序数据中鉴定到的全长转录本与上述鉴定到的全长转录本混合后滤除冗余全长转录本;将鉴定到的非冗余全长转录本比对Nr, KOG, eggNOG和GO数据库进行注释。采用CPC, CNCI, CPAT和Pfam 4种方法预测长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)。【结果】AcT4, AcT5和AcT6分别测得14 474 634, 10 461 827和11 890 978条原始读段(raw reads),分别包含11 898 582, 8 630 186和9 091 035条全长转录本,去冗余后分别鉴定到27 815, 21 781和20 004条非冗余全长转录本,N50长度分别为1 900, 1 961和2 294 bp,平均长度分别为1 534, 1 584和1 792 bp,最长读段长度分别为10 855, 10 837和10 887 bp。鉴定到40 562条去非冗余全长转录本,分别有35 415, 24 646, 34 054和23 053条转录本可分别注释到Nr, KOG, eggNOG和GO数据库。在Nr数据库中注释全长转录本数目和占比最高的物种是东方蜜蜂A.cerana(20 310条,57.35%),其次为西方蜜蜂A.mellifera(4 686条转录本,占13.23%)、大蜜蜂A.dorsata(2 536条转录本,占7.16%)和小蜜蜂A.florea(2 079条转录本,占5.87%)。非冗余全长转录本可注释到eggNOG数据库中的未知功能及翻译后修饰、蛋白质更新和分子伴侣等25个功能分类、KOG数据库中的仅一般功能预测和信号转导机制等25个功能分类、GO数据库中生物学进程、细胞组分和分子功能三大类中的50个功能条目以及KEGG数据库中核糖体和RNA转运等196条通路。共鉴定到2 301条高可信度lncRNA,涉及正义链lncRNA、反义链lncRNA、内含子lncRNA和基因间区lncRNA 4种类型。【结论】成功构建和注释了中华蜜蜂工蜂幼虫肠道的首个全长转录组,为中华蜜蜂和东方蜜蜂A.cerana其他亚种的分子生物学及组学研究提供了高质量参考背景和关键基础。

利用中华蜜蜂工蜂幼虫肠道转录组纳米孔长读段数据完善东方蜜蜂参考基因组序列和功能注释

【目的】将已获得的中华蜜蜂Apis cerana cerana转录组纳米孔长读段数据比对到东方蜜蜂A.cerana参考基因组,进行注释基因的结构优化,鉴定未注释的新基因和新转录本并进行功能注释以及预测其SSR位点、完整ORF和转录因子(transcription factor,TF)家族及成员的分析验证,完善现有的东方蜜蜂参考基因组序列和功能注释。【方法】基于已获得的高质量的接种蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis的中华蜜蜂工蜂4,5和6日龄幼虫肠道转录组纳米孔测序数据,使用gffcompare软件将已鉴定到的全长转录本比对到东方蜜蜂参考基因组以优化已注释基因的结构;采用gffcompare软件鉴定参考基因组上未注释的新基因和新转录本,再通过比对Nr,KOG,eggNOG,GO和KEGG数据库进行功能注释;使用MISA,TransDecoder v3.0.0和animalTFDB 2.0软件分别预测SSR位点、完整ORF和TF家族及成员。【结果】共对东方蜜蜂参考基因组上已注释的4648个基因结构进行了优化,对1336个基因同时延长了5′UTR和3′UTR,分别延长了1688个基因的5′UTR和1624个基因的3′UTR;共鉴定到2148个新基因,其中分别有818,298,587,359和333个新基因可注释到Nr,KOG,eggNOG,GO和KEGG数据库;共鉴定到35432条新转录本,其中分别有30974,21222,29025,19852和9214条新转录本可注释到上述5个数据库;共发掘出22541个SSR位点,其中单、双、三和六碱基重复的SSR数量分别为12078,7140,2825和43个,混合SSR的数量为2964个,分布频率最高的类型是单碱基重复(153.37个/Mb);共预测到58个TF家族及1611个成员;共预测出28775个完整ORF,其中编码长度分布在100~200个氨基酸的ORF(38.99%)最多。【结论】研究结果优化了东方蜜蜂参考基因组上已注释基因的结构,并补充了参考基因组上未注释的新基因、新转录本、SSR、完整ORF及TF。

中华蜜蜂泛素基因及其全长转录本的发掘及分析

旨在利用三代Nanopore测序技术发掘中华蜜蜂(Apis cerana cerana)泛素(ubiquitin)基因及其全长转录本。基于前期获得的中华蜜蜂工蜂4~6日龄幼虫肠道的全长转录组数据,使用BLAST工具将全长转录本的序列比对到KEGG和Nr数据库以鉴定泛素基因及其全长转录本。采用Astalavista软件分析泛素基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件,并通过RT-PCR加以验证。通过TAPIS pipeline软件分析泛素基因的可变多聚腺苷酸化(alternativepolyadenylation,APA)位点。共鉴定到48个中华蜜蜂泛素基因和435条泛素基因相关全长转录本。共发掘到48个泛素基因的74次AS事件,包括31次内含子保留事件,19次可变3′端剪接事件,16次可变5′端剪接事件及8次外显子互斥事件。RT-PCR结果证实了3种AS事件类型的真实性。共预测到38个泛素基因含有1个及以上的APA位点,并且在APA位点的上游鉴定到多个motif,一致性序列为:KCWYTDYTMWSYG MWSCARAWCCAG AATGAYCCWYWGGHWVMWGWDRTRGC。研究结果丰富了中华蜜蜂泛素基因及其全长转录本信息,为持续深入开展相关功能研究提供参考和依据。

中华蜜蜂酚氧化酶和丝氨酸蛋白酶相关基因及其全长转录本发掘与分析

为深入开展中华蜜蜂相关研究提供参考信息和基础,利用已获得的纳米孔(Nanopore)测序数据对中华蜜蜂Apis cerana cerana的酚氧化酶(phenoloxidase,PO)和丝氨酸蛋白酶(serine protease,SP)相关基因和全长转录本进行发掘和分析。通过Blast工具将中华蜜蜂所有全长转录本比对KEGG和Nr数据库以筛选出PO和SP相关基因和全长转录本。采用gffcompare软件将PO和SP相关全长转录本与东方蜜蜂参考基因组(ACSNU-2.0)已注释基因进行比较以优化结构。使用Astalavista软件鉴定PO和SP相关基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件,再利用IGV浏览器进行结构可视化。通过PCR验证AS事件的真实性。利用TAPIS pipeline预测和分析可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)位点,并通过TBtool软件鉴定APA位点上游的基序(motif)。鉴定到中华蜜蜂PO和SP相关的42个基因与146条转录本。优化了16个参考基因组已注释PO和SP相关基因的结构,其中5′端延长和3′端延长的基因均有7个,5′端和3′端同时延长的基因有2个。鉴定到PO和SP相关的10个基因的389次AS事件,其中最丰富的AS类型是5′端可变剪接。PCR结果证实了2次AS事件的真实性。共鉴定到34个PO和SP相关基因含有1个及以上的APA位点,其中含有3个APA位点的基因数量最多;在APA位点上游鉴定到多个motif,一致性序列为:GGHKSYWSHHTRATWTCNBHDMRRYWYRTNYTVACNGCKGCDCAYTGYR。鉴定到中华蜜蜂PO和SP相关的42个基因和146条全长转录本,优化了东方蜜蜂参考基因组已注释的PO和SP相关基因结构,并发掘出PO和SP相关基因的389次AS事件和237个APA位点。

基于PacBio Iso-Seq构建低温胁迫后中华蜜蜂工蜂全长转录组

【目的】中华蜜蜂Apis cerana cerana是东方蜜蜂Apis cerana在中国地区分布最广泛的亚种,在地理适应和生态多样性方面有显著优势。中华蜜蜂的低温适应性优于西方蜜蜂A.mellifera,可用于高海拔高山地区和冬季蜜源的采集,该性能在生产方面有重要作用,探究中华蜜蜂低温耐受性可有助于优良品系的筛选,为农业经济创造更大价值。【方法】收集分别在常温(25.0±0.2)℃(对照)和低温(4.0±0.2)℃下处理6 h时的中华蜜蜂3,10和21日龄工蜂6组样本,进行转录组二代测序(Illumina RNA-Seq)和全长转录组三代测序(PacBio Iso-Seq),利用二代测序数据对三代测序数据进行校正,基于高质量的测序数据对比NR,NT,Pfam,KOG/COG,Swiss-Prot,KEGG和GO数据库,对新转录本和新基因进行功能注释。【结果】中华蜜蜂工蜂6组样本全长转录组测序分别获得71.17,42.76,58.82,53.45,40.33和42.79 Gb读段,平均N50达到205895 bp,质控后得到164194条一致性序列;通过比对到东方蜜蜂参考基因组可获得21519条新转录本,与中华蜜蜂物质代谢、神经系统和信号转导等密切相关,且不同日龄中华蜜蜂受低温胁迫后,物质代谢、细胞发育、寿命及神经发育等受到影响,同时还鉴定到28647条长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA),其中lincRNA和sense_intronic两种类型LncRNA的占比最多,分别为35%和45%。【结论】本研究利用矫正后的中华蜜蜂工蜂PacBio Iso-Seq转录组数据鉴定到大量未注释的新基因和新转录本,并对其进行了功能注释,分析了LncRNA的数量和类型,研究结果完善了东方蜜蜂参考基因组,为中华蜜蜂抗寒机制的探究提供了良好的数据背景。

中华蜜蜂工蜂幼虫肠道细胞自噬与凋亡相关基因及其剪接本鉴定

【目的】通过鉴定和解析中华蜜蜂(Apis cerana cerana)工蜂幼虫肠道细胞自噬与凋亡相关基因及其剪接本,为进一步的功能研究提供依据。【方法】使用Blast工具将中华蜜蜂剪接本与Nr数据库进行比对,以鉴定自噬与凋亡相关基因及其剪接本。采用Astalavista软件挖掘相关基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件。通过RT-PCR验证AS事件的真实性。利用TAPIS pipeline软件预测相关基因的可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)位点。使用TBtools软件预测APA位点上游的基序(motif)。【结果】鉴定出中华蜜蜂工蜂幼虫肠道中与自噬相关的49个基因及其170种剪接本,以及与凋亡相关的76个基因及其347种剪接本。鉴定出细胞自噬相关的8个基因的88次AS事件及凋亡相关的15个基因的339次AS事件。PCR扩增结果符合预期,证实了随机选择的3种类型AS事件(3'端可变剪接、外显子跳跃、内含子保留)的真实性。预测结果表明,自噬相关的36个基因含有1个或多个APA位点,但在这些APA位点的上游未鉴定到任何motif;而凋亡相关的55个基因含有1个或多个APA位点,并在其上游识别出多个motif,具有一致性序列:NNNDNDNNDNDNDNNDNDNDNNDNDNNNNDDHNNN,NNNNNVNNDNNNNNDHNNHNNNNVNNNH。【结论】中华蜜蜂工蜂幼虫肠道细胞自噬与凋亡相关基因可通过AS和APA形成数量丰富的剪接本,自噬和凋亡相关基因中最丰富的AS类型分别是3'端可变剪接和外显子跳跃,含1个APA位点的基因数目最多。

中华蜜蜂裁脾育王技术研究

【目的】中华蜜蜂(Apis cerana cerana)是我国本土的优质蜂种,在养殖过程中主要通过人工移虫来培育新蜂王,但中华蜜蜂幼虫底部的蜂王浆较少,导致人工移虫育王过程中存在移虫难、幼虫易损伤等问题。研究旨在探索一种简单便捷的育王方式,为中华蜜蜂优质蜂王培育提供新思路和新方法。【方法】研究根据中华蜜蜂的生物学特性,设计一套中华蜜蜂裁脾育王装置,包括产卵框、育王条、固定条和育王框等。通过将裁脾育王装置放入中华蜜蜂蜂群(5框蜂量)中,奖励饲喂蔗糖水促使工蜂分泌蜂蜡建筑巢房,并控制蜂王在巢房中产卵6 h,卵孵化2 d后拆卸育王条卡入育王框,放入无王群中进行改造王台育王,并以人工移虫育王为对照组,检测分析裁脾育王组与人工育王组王台长度、羽化出房蜂王初生重、蜂王形态指标、蜂王发育相关基因(Vg、Hex70b、Hex110),以及蜂王自然交尾后的日产卵量等。【结果】裁脾育王组的王台长度和蜂王出房率显著高于人工移虫组(P<0.05);裁脾育王组所培育蜂王的初生重、胸长、前翅长、前翅宽均显著高于人工移虫组(P<0.05),而裁脾育王组所培育蜂王的胸宽与人工移虫组差异不显著(P>0.05);裁脾育王所培育蜂王的卵巢管数以及蜂王自然交尾后的日产卵量显著高于人工移虫组(P<0.05);裁脾育王所培育蜂王发育相关基因(Vg、Hex110)的表达量显著高于人工移虫组(P<0.05),但Hex70b基因在裁脾育王组与人工移虫组差异不显著(P>0.05)。【结论】根据中华蜜蜂生物学特性设计的裁脾育王装置可以有效培育蜂王,裁脾育王培育的蜂王质量优于传统人工移虫。

中华蜜蜂Smoothened基因的鉴定、表达及生物信息学分析

旨在明确中华蜜蜂Smoothened基因(AcerSmo)的序列特征及表达特性,为进一步研究其在蜜蜂体内的功能奠定理论基础,对中华蜜蜂AcerSmo基因DNA序列进行扩增鉴定,运用多种生物信息学软件对其进行结构和功能分析,并采用RT-qRCR对中华蜜蜂不同组织和发育时期的表达特性进行检测。序列分析结果表明,基因cDNA全长3 495 bp(GenBank登录号:OP616035),其中开放阅读框(ORF)区域2 952 bp,共编码936个氨基酸。该蛋白理论分子质量为111.15 ku,理论等电点为8.82,属于不稳定的两性蛋白。该蛋白N-末端有一段含21个氨基酸的信号肽,有6个跨膜结构域,亚细胞定位主要在内质网和细胞核。该蛋白二级结构和三级结构以无规则卷曲(50.76%)为主,其次为α-螺旋(25.33%),从昆虫到哺乳动物,AcerSmo蛋白序列高度保守;荧光定量PCR结果表明,AcerSmo在30日龄中华蜜蜂不同组织中均存在表达,而在触角与头的表达量显著高于其他组织,在中华蜜蜂触角与头组织中,5日龄时AcerSmo的mRNA表达量最高。AcerSmo蛋白具有Smoothened蛋白的保守结构,且在触角中呈高丰度表达,推测AcerSmo基因可能在蜜蜂的嗅觉识别过程发挥着重要作用。

色素通路相关基因在红背和黑背中华蜜蜂成年工蜂背板中的表达模式分析

【目的】分析红背中华蜜蜂Apis cerana cerana色素通路相关基因的表达差异,揭示红背中华蜜蜂色素形成的分子机制。【方法】采用体视显微镜观察刚出房红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂(正常个体)成年工蜂的体色差异。通过同源比对鉴定中华蜜蜂成年工蜂黑色素代谢通路相关8个基因(PAH,TH,DDC,ebony,tan,aaNAT,yellow-y和laccase 2)、蝶呤通路相关4个基因(GTPCH I,SPR,PTPS和GC-1)、眼色素通路相关2个基因(vermilion和cinnabar)以及尿酸盐转运相关4个基因(BLOS2,HPS5,OK和Varp)的同源基因;运用荧光定量PCR检测上述色素通路相关基因在红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂成年工蜂胸部背板和腹部体壁中的相对表达量。【结果】红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂成年工蜂体色差异表现在胸部背板:红背中华蜜蜂胸部背板呈现棕红色,黑背中华蜜蜂胸部背板则为黑色。荧光定量PCR检测结果表明,胸部背板中tan,laccase 2,SPR,vermilion,cinnabar,BLOS2和OK的表达量以及腹部体壁中OK的表达量在红背中华蜜蜂成年工蜂与黑背中华蜜蜂成年工蜂间有显著性差异。【结论】红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂明显的体色差异位于胸部背板,这种体色分化的现象受到蜜蜂体内黑色素、蝶呤、眼色素通路及尿酸盐转运相关基因共同作用的影响。

意大利蜜蜂蜂王浆营养调控中华蜜蜂蜂王的形态和卵巢蛋白质组

为探究意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica Spinola,简称意蜂)蜂王浆对中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)蜂王初生形态及卵巢蛋白表达差异的影响,本研究利用意蜂吐浆0(对照组)、12、24、36和48 h后的王台培育中蜂蜂王,测定中蜂蜂王的初生重和15个形态指标,并对意蜂吐浆24和48 h王台培育的中蜂蜂王卵巢组织进行蛋白质组学分析。结果显示:王台内蜂王浆重量和王台高度随意蜂吐浆时间的延长呈显著的线性增加(P<0.05);中蜂蜂王出房率随意蜂吐浆时间的延长而下降,意蜂吐浆36 h内移虫育王的中蜂蜂王出房率高于对照组(52.50%),48 h时出房率降至36.70%;中蜂蜂王初生重随意蜂吐浆时间的延长而上升,意蜂吐浆24和48 h时中蜂蜂王初生重分别达188.42和192.42 mg;相较对照组,意蜂吐浆48 h时中蜂蜂王前翅长、前翅宽、背板3宽、背板4宽、背板5宽、头长、头宽显著增加(P<0.05),而胫节长、股节长则显著减少(P<0.05)。意蜂吐浆24和48 h时中蜂蜂王卵巢蛋白质组中分别筛选出31和20个差异表达蛋白,GO和KEGG分析表明这些差异表达蛋白主要富集在碳水化合物代谢、离子转运及不饱和脂肪酸代谢等。本研究揭示了意蜂蜂王浆具有增加中蜂蜂王初生重,优化其初生形态发育,并激发卵巢蛋白质组更高活性的潜在作用,这一发现可为意蜂蜂王浆在营养调控中蜂蜂王发育方面提供重要的理论支撑和参考依据。

中华蜜蜂细胞吞噬与包囊作用相关基因全长转录本鉴定及分析

【目的】系统鉴定和分析中华蜜蜂(Apis cerana cerana)吞噬与包囊作用相关基因和全长转录本,为深入开展相关基因和剪接体的功能研究奠定基础。【方法】基于前期已获得的高质量中华蜜蜂纳米孔长读段测序数据,通过Blast工具将全长转录本比对Nr数据库筛选出吞噬与包囊作用相关基因和全长转录本。利用gffcompare软件将全长转录本与东方蜜蜂(Apis cerana)参考基因组上注释的转录本进行比较,鉴定未注释的新基因和新转录本。利用TAPIS pipeline预测和分析吞噬与包囊作用相关基因的可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation, APA)位点,并通过TBtools软件鉴定APA位点上游的基序(motif)。使用Astalavista软件鉴定可变剪接(alternative splicing, AS)事件,并通过IGV浏览器进行结构可视化。通过RT-PCR验证AS事件的真实性。【结果】共鉴定到中华蜜蜂吞噬与包囊作用相关的基因66个和全长转录本395条,发掘出东方蜜蜂参考基因组未注释的2个新基因和303条新转录本。对参考基因组已注释的34个基因进行了结构优化,分别延伸了18个基因的5′端和12个基因的3′端,同时延长了4个基因的5′端和3′端。共鉴定到含有1个及以上APA位点的吞噬与包囊作用相关基因47个,其中多于5个APA位点的基因最多,为32个。在APA位点上游鉴定到多个基序,一致性序列为:GRBGCNKSDAACAAYTRBGCBMRNGGBYAYTAYWCNVWNGG。共鉴定到吞噬与包囊作用相关基因的AS事件296次,其中包括131次可变3′端剪接(alternative 3′splice site, A3SS)、85次内含子保留(intron retention, IR)、70次可变5′端剪接(alternative 5′splice site, A5SS)和10次外显子跳跃(exon skipping, ES)。RT-PCR结果显示,扩增的目的片段大小符合预期,证实了随机选择的2次AS事件的真实性。【结论】系统鉴定了中华蜜蜂吞噬与包囊作用相关基因和全长转录本以及AS事件和APA位点,优化了东方蜜蜂参考基因组注释的吞噬与包囊作用相关基因的结构。

贵州省中华蜜蜂囊状幼虫病的发病情况与流行规律调查

为了解贵州中华蜜蜂囊状幼虫病的发病情况与流行规律,采用文献查阅、问卷及实地调查、定期监测方法对其发病季节、致病因素、发病率等情况进行分析研究。结果:该病自1974年传入贵州,一年四季均可发生,发病高峰期为2—6月、10月—次年1月,病因与气温、群势、饲养水平、蜂王质量等有关;近5年全省蜂场发病率为60.27%,大部分蜂场蜂群发病率为25%;91.78%的蜂农能通过症状判断蜂群患病,主要采取做好四季管理、及时补饲、密集群势、人工断子、换王、及时消毒等措施进行防控,辅以药物治疗,病害未对贵州蜂场造成重大损失。结论:中华蜜蜂囊状幼虫病在贵州的发病情况较平稳,应注意防范患病蜂群并发或继发其他病害。