家蚕精巢蛋白质的双向电泳及质谱分析

精巢是雄性家蚕Bombyxmori的生殖腺,它的主要功能是产生精子,全面检测和鉴定精巢器官的蛋白分布将为分析家蚕雄性个体的发育和繁殖奠定基础。本研究利用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白硝酸银染色技术对家蚕5龄第5天幼虫的精巢组织进行了蛋白检测,利用基质辅助激光解析质量飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）对表达量较高的蛋白点进行了肽质量指纹图谱鉴定。结果表明：家蚕精巢蛋白质可以检测出1000个以上的蛋白点,这些蛋白点主要集中在分子量为15~90kD区域,等电点3.5~9之间,其中60个蛋白点得到了成功鉴定,按照已知或推测的蛋白功能,将其分为8类,包括：细胞骨架和细胞结构蛋白,膜蛋白或信号相关蛋白,大量应激反应蛋白（伴侣蛋白）,线粒体和能量产生相关蛋白,转录调控和翻译及DNA/RNA结合相关蛋白,酶和少量血液组成蛋白。其中很多蛋白可能在鞭毛形成、能量代谢及减数分裂过程中有重要作用。这些结果为进一步认识家蚕精子形成过程提供了重要的生物学信息。

家蚕精巢中小热激蛋白在不同发育时期的蛋白质组学分析

【目的】研究家蚕不同发育时期精巢组织中小热激蛋白(sHSP)变化,为阐明其在家蚕精子发生中的重要作用提供理论参考。【方法】利用双向电泳技术建立家蚕5龄第5天、化蛹第1天和化蛾第1天3个时期的精巢电泳图谱,并用Imagemaster2D 6.0软件分析不同时期图谱中的差异蛋白,再用基质辅助激光解析离子质谱(MALDI-TOF-MS)对这些蛋白进行鉴定。【结果】鉴定出家蚕精巢中5个小热激蛋白,分别为sHSP23.7、sHSP20.8、sHSP 20.4、sHSP19.9和sHSP19.8,它们在化蛹第1天和化蛾第1天的蛋白合成量比5龄第5天显著降低。【结论】在家蚕精巢中,5龄第5天是形成有核精子的重要时期,有大量的微管蛋白(α微管蛋白、β微管蛋白),它是中心粒和纺锤体的重要组成成分,在减数分裂中有重要作用,这些小热激蛋白可能在有核精子形成时与微管蛋白相互作用,在促进鞭毛轴丝形成和鞭毛运动方面发挥重要作用。

意大利蜜蜂染色体DNA非编码区抗白垩病相关的SNP的筛选与验证

【目的】筛选验证意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica染色体DNA非编码区与抗白垩病相关的SNP。【方法】本研究将蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis孢子接种于人工饲养的意大利蜜蜂3日龄幼虫,根据是否存在白垩病症状进而筛选出抗病个体和易感个体。基于前期重测序结果中意大利蜜蜂第2和11号染色体DNA非编区与抗白垩病相关的SNP信息,利用PCR测序的方法筛选并验证意大利蜜蜂幼虫第2和11号染色体DNA非编码区与幼虫抗白垩病相关的55个SNP。【结果】发现位于意大利蜜蜂第11号染色体LOC100578413基因5′端的非编码区的SNP(T14570310C)在抗病个体中T等位基因频率高于C等位基因频率,且抗病个体中的T等位基因频率显著高于易感幼虫中的T等位基因频率,表明该SNP位点与抗白垩病相关。该分子标记对抗性个体和易感个体的判断结果与前期筛选的编码区SNP(C2587245T)分子标记的结果一致。【结论】筛选并验证意大利蜜蜂第11号染色体DNA非编码区的SNP(T14570310C)与抗白垩病相关。该位点为抗白垩病分子辅助选育提供新的分子标记,在意大利蜜蜂白垩病早期检测和培育白垩病抗性的蜂种方面具有重要意义。

温度对家蚕缩蚕突变表型产生的影响及cot基因的初步定位

缩蚕(cot)是家蚕的行为突变体之一,其表型由单基因控制,呈隐性遗传。在室温下对缩蚕突变体幼虫的体表反复摩擦,蚕体出现微弱的收缩,但摩擦停止即恢复正常;将缩蚕突变体幼虫置于温度>30℃的环境5 min以上,可呈现明显的缩蚕表型性状,表明缩蚕突变体对温度极为敏感。进一步分析基因型为cot/cot、cot/+的家蚕5龄幼虫对温度的敏感程度:cot/cot基因型家蚕经30℃以上高温刺激5 min即产生明显的缩蚕表型性状;cot/+基因型家蚕经45℃高温刺激10 min可出现微弱的缩蚕表型性状;正常型(+/+)品种大造即便经48℃高温刺激10 min也未见异常表型。因此,通过温度处理可以鉴别cot/cot和cot/+的基因型个体。以cot/cot(♀)×+/+(♂)获得F1,cot/cot(♀)×F1(♂)得到BC1M群体,分别以通过高温处理判别的正常型和突变型个体作为定位群体。首先利用8个SNP标记和96个BC1M代个体构建低密度连锁图谱,cot突变基因位于15号染色体标记15034_16.4~15100_27.2区域内,遗传距离为10.8 cM。再利用17个SNP标记和1 115个BC1M代个体构建高密度连锁图谱,初步将cot突变基因锁定在nscaf2888_1268334和nscaf2888_1000396之间268 kb的区域内,其间有10个候选基因,功能注释其中有5个基因都与神经信号的传递有关。

不同产丝量家蚕品系后部丝腺的蛋白质组学分析

家蚕幼虫后部丝腺是合成和分泌丝素蛋白的重要器官。为从蛋白质水平探究不同家蚕品系产丝量差异的原因,应用蛋白质组学研究方法,选取3个产丝量有较大差异的家蚕品系Ndx、大造和21-872为材料,通过双向电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对各品系5龄第5天幼虫后部丝腺表达的差异蛋白进行鉴定,查找与丝蛋白合成相关的蛋白质。结果表明,茧丝突变品系Ndx后部丝腺的蛋白质表达水平与普通丝量品系大造和高丝量品系21-872有差异,差异表达蛋白种类主要为应激反应相关蛋白、能量相关蛋白、蛋白质合成相关蛋白和一些酶类,其中核糖体磷酸化蛋白P0和P2、蛋白质二硫化物异构酶、丝素轻链蛋白Fib-L以及丝素蛋白P25等在Ndx后部丝腺的含量明显低于其它2个品系。推测在茧丝突变品系Ndx的后部丝腺中,上述蛋白质表达量的变化可能是导致其不能正常吐丝结茧的原因。

家蚕谷胱甘肽-S-转移酶E4基因的组织表达和序列特征及重组蛋白的酶活性分析

昆虫体内的谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)主要行使对异生或内源有毒物质进行代谢解毒的功能。选择家蚕谷胱甘肽-S-转移酶E4的编码基因Bmgste4为靶标,研究其组织表达谱、序列结构特征及原核表达重组蛋白的酶活性。RT-PCR检测不同组织表达特征的结果显示,Bmgste4基因在家蚕5龄第3天幼虫的头部、触角、下颚须、表皮、脂肪体、丝腺以及雄性个体的马氏管和雌性个体的卵巢中均有表达,而在血细胞、中肠以及雄性个体的精巢和雌性个体的马氏管中不表达。多序列比对结果显示BmGSTE4具有完整和保守的GST二级结构特征,N端氨基酸残基保守,特别是谷胱甘肽结合位点。构建插入Bmgste4基因开放阅读框片段的重组表达质粒p28-Bmgste4,并转化E.coli Rosetta(DE3)感受态细胞进行原核表达后,利用分光光度法测定重组蛋白对通用底物1-氯-2,4-二硝基苯的酶活参数:Km=0.58 mmol/L,Vmax=24.55μmol/(mg.min)。这些结果为进一步研究家蚕体内解毒和抗药性机制以及开发鳞翅目害虫新型生物防治药剂提供了基础信息。

家蚕酪氨酸羟化酶的氨基酸序列分析和重组表达

酪氨酸羟化酶参与昆虫体色和斑纹黑色素合成以及免疫黑化反应等重要生理过程。为了研究家蚕(Bombyx mori)酪氨酸羟化酶的生物学功能,采用生物信息学方法对家蚕与其它物种的酪氨酸羟化酶氨基酸序列进行比对分析,结果显示不同物种之间的酪氨酸羟化酶具有保守性,在昆虫物种之间尤其保守;家蚕酪氨酸羟化酶含有保守的功能位点,如铁原子结合位点His331、His336、Glu376,底物蝶呤结合位点Gly293、Leu294、Leu295、Phe300、Glu332、Tyr371和Glu376。构建重组质粒p29-Bmth,利用原核表达系统实现了家蚕酪氨酸羟化酶蛋白的重组表达,通过高效液相色谱分析证明纯化获得的重组家蚕酪氨酸羟化酶蛋白具有酪氨酸羟化活性,测定其活性为0.81 U,比活性为0.13 U/mg。研究结果为深入研究家蚕酪氨酸羟化酶的生理功能奠定了基础。

抗白垩病相关SNP位点C2587245T在意大利蜜蜂雄蜂幼虫中的抗性鉴定

【目的】基于抗白垩病相关单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点C2587245T在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica雄蜂幼虫中白垩病抗性检验,验证该位点遗传稳定性和抗病性,为分子标记辅助育种在育种生产中直接应用提供技术支持。【方法】通过白垩病虫尸,在实验室条件下制备白垩真菌孢子悬液,通过形态学和分子生物学方法鉴定蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis。使用无伤害方法提取意大利蜜蜂蜂蜂王DNA筛选出SNP位点C2587245T为C/C和T/T基因型的蜂王,并培育C/C和T/T基因型处女王,用二氧化碳刺激其产出雄蜂卵,选择C和T基因型2日龄意大利蜜雄蜂幼虫进行实验室培养,3日龄龄雄蜂幼虫接种5×10^(4)个孢子/μL的蜜蜂球囊菌悬液10 d,观测接种蜜蜂球囊菌后的C基因型和T基因型雄蜂幼虫的生长情况和存活率。【结果】通过无伤害提取DNA的方法可以在不影响意大利蜜蜂雄蜂幼虫正常生活的条件下提取出高质量的DNA;用本研究的饲养方法可以保证意大利蜜蜂雄蜂幼虫在实验室条件的正常生长发育。C基因型和T基因型意大利蜜蜂雄蜂3日龄幼虫接种蜜蜂球囊菌后在发病时间和发病症状等方面都有明显差异,C基因型雄蜂幼虫在表现疾病典型症状的时间上比T基因型雄蜂幼虫晚大约2 d;在接种蜜蜂球囊菌后6 d时两种基因型雄蜂幼虫表现出的症状差异最为明显。【结论】雄蜂由于其纯合单倍体的生物学特性,更方便验证SNP位点C2587245T纯合的抗病作用。SNP位点C2587245T为C基因型雄蜂幼虫具有良好的抗白垩病能力,并且SNP位点C2587245T具有稳定的遗传性,这些研究结果可为在蜜蜂抗病育种领域提供一种可靠的分子辅助标记,为后续雄蜂转录组测序、寻找雄蜂和工蜂在免疫相关基因表达方面的差异,尝试找到SNP位点C2587245T对白垩病所特有的抗病机制提供基础。

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。

蜜蜂嗅觉研究进展

蜜蜂嗅觉影响蜜蜂交尾、哺育和采集等行为,对蜂群的繁衍和发展具有重要作用。蜜蜂触角上分布着大量的嗅觉感觉器,能感知挥发性分子、气味和激素等,因此是蜜蜂最重要的嗅觉器官,也是蜜蜂参与嗅觉交流的重要组成部分。综述蜜蜂触角、嗅觉感受器、嗅觉相关蛋白及嗅觉传导机制等,能为蜜蜂后续的研究和蜜蜂触嗅觉的应用提供参考。

HRM法在意大利蜜蜂抗白垩病相关SNP位点C2587245T检测中的应用

蜜蜂全基因组存在丰富的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)分子标记,SNP分子标记的基因分型有多种方法,其操作难度、费用及所需时间都有差异,建立合适、易行、廉价的分型方法在分子辅助育种的实际应用中具有重要意义。本研究利用高分辨率熔解曲线(High Resolution Melting,HRM)法对意大利蜜蜂幼虫抗白垩病相关单核苷酸多态性位点C2587245T进行检测,结果表明HRM法能够有效的对该位点进行基因分型,为意大利蜜蜂抗白垩病分子辅助选育提供较方便的检测方法,具有重要的理论价值和应用前景。

四川万源中华蜜蜂形态指标测定

选取四川省万源市中蜂遗传资源保护区内13个蜂场的65群中蜂样本,每群测定50只工蜂的形态指标,包括吻长、前翅长等12个形态指标。同时,将四川万源中蜂的10个相关形态指标数据与海南海口、海南文昌等33个地区已报道的中蜂形态指标数据进行比较。结果表明:四川万源中蜂的吻长、第四背板长等形态指标的均值比其他地区中蜂更大;四川万源中蜂的肘脉指数均值比其他地区中蜂更小,提示着四川万源中蜂的采集力可能更强。这些结果可为当地中蜂遗传资源调查与保护提供形态学数据。

“蜂强1号”意蜂与福州本地意蜂形态指标比较分析

本实验选取"蜂强1号"意蜂33群,福州本地意蜂30群,每群分别测定10只工蜂的形态指标(吻长、前翅长、前翅宽等34个形态指标),同时分别测定两个意蜂蜂种的11个蜂群(每个蜂群抽取5~6只)刚出房工蜂的初生重。实验结果表明:两个意蜂蜂种34个形态指标中,19个指标差异极其显著(P<0.01),5个指标差异显著(P<0.05),刚出房工蜂初生重差异极其显著(P<0.01);两个蜂种的工蜂吻长、前翅面积、3+4背板长等重要形态指标差异极其显著(P<0.01),且"蜂强1号"意蜂大于福州本地意蜂。这些结果表明"蜂强1号"意蜂的采集力可能大于福州本地意蜂。

将显微注射的蜜蜂卵培育成蜂王的方法

随着CRISPR/Cas9技术的快速发展,利用显微注射技术将基因编辑物质注射到蜜蜂卵体内,然后再将其培育成蜂王得到基因编辑蜜蜂已经成为关键技术。尽管已有报道注射后的蜂卵孵化率可达到35%左右,但却未见将显微注射后的蜂卵培育成蜂王的相关报道。本研究摸索了将显微注射后的意大利蜜蜂蜂卵培育成蜂王的3种方法,并通过王台接受率来比较它们的效果。结果表明,将显微注射后的蜂卵在实验室培养孵化成幼虫,并继续培养12 h,然后再通过复移的方式培育王台,王台接受率最高,为38%。本研究为CRISPR/Cas9基因编辑技术在蜜蜂领域中的应用提供了重要的配套技术支撑。

意大利蜜蜂哺育蜂学习记忆相关基因的转录组学分析

【目的】筛选与意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica哺育蜂学习记忆密切相关的基因。【方法】在人工组建意大利蜜蜂蜂群中收集10日龄哺育蜂、21日龄哺育蜂、21日龄采集蜂,通过喙伸反应(proboscis extension reflex,PER)实验测定这3组样本之间学习记忆能力的差异。利用RNA-seq技术对具有学习能力和不具有学习能力的10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂脑中基因表达量进行全面分析,筛选出与哺育蜂学习记忆密切相关的差异表达基因(DEGs),并对这些差异表达基因进行GO和KEGG富集分析。qPCR检测随机选取的3个DEGs(上调基因TpnCⅢa和MED23以及下调基因Pkc)在具有学习能力和不具有学习能力的10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂脑中的表达量。【结果】PER实验结果显示,经过5次训练后,意大利蜜蜂21日龄哺育蜂的学习能力显著高于10日龄哺育蜂的,而21日龄哺育蜂和21日龄采集蜂的学习能力无显著差异;同样地,21日龄哺育蜂的记忆能力显著高于10日龄哺育蜂的,而21日龄哺育蜂和21日龄采集蜂的记忆能力无显著差异。RNA-seq分析筛选到88个与哺育蜂学习记忆密切相关的DEGs,其中18个上调表达,70个下调表达。GO富集结果显示,上调DEGs在生物学进程分类中富集的基因数最多,主要富集在信号转导、蛋白质加工修饰相关;下调DEGs也是在生物学进程分类中富集的基因数最多,主要富集在转录、信号转导、蛋白质生物合成相关,其中显著性富集在转录相关。KEGG富集结果显示,下调DEGs显著性富集在吞噬、光转导、AGE-RAGE信号通路。qPCR结果显示差异表达基因TpnCⅢa,MED23和Pkc在具有学习能力和不具有学习能力的10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂脑中的表达水平的变化趋势与RNA-seq数据中的变化趋势一致。【结论】PER实验表明日龄是影响意大利蜜蜂哺育蜂的学习和记忆能力的重要因素;同时本研究获得学习后哺育蜂脑部的基因表达变化趋势和富集分析,为深入研究哺育蜂学习记忆的分子机制奠定了重要的理论基础。

转录组学分析意大利蜜蜂脑部哺育行为相关基因

【目的】意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)哺育行为在维护蜂群稳定和生产蜂王浆方面发挥重要作用。本研究通过人工组建蜂群获得相同日龄的哺育蜂和采集蜂,筛选出排除日龄因素干扰后哺育蜂脑部与哺育行为密切相关的差异表达基因,揭示哺育蜂脑部调控哺育行为的分子网络。【方法】通过人工组建蜂群的方法获得3日龄工蜂、10日龄哺育蜂和采集蜂、21日龄哺育蜂和采集蜂,解剖各组工蜂头部获得脑组织样本,应用RNA-seq技术对5组脑部样本(3日龄工蜂、10日龄哺育蜂、10日龄采集蜂、21日龄哺育蜂、21日龄采集蜂)中基因表达量进行转录组测序的全面分析,筛选出哺育蜂脑部哺育行为密切相关的差异表达基因,并对这些差异表达基因进行GO和KEGG富集分析。同时利用实时荧光定量PCR(qPCR)对随机选取的4个差异表达基因的表达模式进行验证。【结果】RNA-seq分析筛选得到32个与哺育蜂哺育行为密切相关的差异表达基因,这些基因在10日龄哺育蜂脑中表达量均显著高于3日龄工蜂、10日龄采集蜂、21日龄采集蜂,且在21日龄哺育蜂脑中的表达量也显著高于21日龄采集蜂。GO富集分析发现上调差异表达基因主要参与氧化还原酶活性、气味结合、跨膜运输等功能。KEGG富集结果显示,上调的差异表达基因主要参与蛋白质代谢(核糖体)、能量代谢(氧化磷酸化、碳代谢、三羧酸循环、淀粉和蔗糖代谢、氮代谢、其他聚糖降解通路)、信号转导(Toll和Imd信号通路、光传导、鞘脂代谢)、消化作用(溶酶体),其中显著性富集在鞘脂代谢和其他聚糖降解通路。qPCR结果显示3个上调差异表达基因(LOC409709、LOC551813、LOC409708)和1个下调差异表达基因(LOC551165)表达模式的检测结果与测序数据一致。【结论】通过对3日龄工蜂、10日龄哺育蜂、10日龄采集蜂、21日龄哺育蜂、21日龄采集蜂5组样本脑部进行全面分析,获得相同日龄哺育蜂和采集蜂脑部基因的转录组图谱,分析得到了脑部哺育行为相关的32个上调差异表达基因。哺育蜂脑部的差异表达基因主要通过信号转导和能量代谢等途径调控哺育蜂的哺育行为。

西方蜜蜂AmOBP17基因的生物信息学和表达模式分析

在昆虫的气味感知和转运过程中,作为运送气味分子载体的气味结合蛋白发挥着不可或缺的作用.但是气味结合蛋白在蜜蜂哺育蜂中的功能尚未报道.克隆了西方蜜蜂AmOBP17基因中的CDS序列,并对其进行生物信息分析;通过前期的转录组数据分析该基因不同发育时期和组织表达谱.克隆结果显示:AmOBP17基因CDS全长为408 bp,包含1个信息素/普通气味结合蛋白结构域和6个保守的半胱氨酸残基.结合生物信息学分析发现该蛋白存在1个Sec/SPI类型的信号肽;第18、66位存在潜在的苏氨酸N磷酸化位点,第126位存在潜在的酪氨酸N磷酸化位点,第84位存在潜在的O糖基化位点.时期表达谱显示:AmOBP17基因在卵期、幼虫期及蛹前期基本不表达,而在刚出房和哺育蜂中表达量较高,尤其在哺育蜂中达到最大峰值;脑部、上颚腺和咽下腺的转录组学表明:AmOBP17基因在哺育蜂脑部和上颚腺中的表达量显著高于相同日龄(10日龄和21日龄)采集蜂脑部和上颚腺中的表达量;该基因在哺育蜂咽下腺中的表达量也高于相同日龄(10日龄和21日龄)采集蜂咽下腺中的表达量,其中21日龄哺育蜂咽下腺中的表达量显著高于21日龄采集蜂咽下腺中的表达量,表明在西方蜜蜂哺育行为中,AmOBP17基因发挥着重要的作用.本研究成果为进一步探索AmOBP17基因的功能提供了理论支撑,也为蜜蜂哺育行为的研究提供了新的视角.

西方蜜蜂发育基因AmWnt1的克隆鉴定及时空表达分析

本研究旨在克隆鉴定西方蜜蜂Apis mellifera发育相关基因AmWnt1,分析其在不同发育时期和刚出房工蜂不同组织的表达特征,为进一步研究Wnt1基因功能提供理论参考。根据NCBI中AmWnt1基因序列信息,利用Primer 6.0设计引物,RT-PCR扩增AmWnt1基因完整的CDS序列,进行生物信息学预测,用推导的氨基酸序列构建系统进化树;利用荧光定量PCR检测该基因在卵(1日龄、2日龄和3日龄)、幼虫(1日龄、3日龄和5日龄)、预蛹(1日龄和3日龄)、蛹(0日龄、2日龄、4日龄、6日龄和8日龄)、刚出房工蜂、哺育蜂和采集蜂以及刚出房工蜂8个组织中相对表达量。克隆获得西方蜜蜂的Wnt1基因CDS序列,命名为AmWnt1,上传NCBI,获得GenBank登录号MT993937。全长1239 bp,编码412个氨基酸,预测等电点为9.48,相对分子质量为46.40313 kDa。序列比对和系统进化树结果表明:AmWnt1蛋白与其它膜翅目昆虫聚为一类,其中和东方蜜蜂Apis cerana亲缘关系最近,序列相似度为99.50%。时空表达谱结果表明:AmWnt1基因在各个时期中均有表达,且在胚胎后期表达量最高,预蛹期和蛹前期表达量相对较高,其它时期表达量相对较低;AmWnt1基因在刚出房工蜂头、胸、触角表达量高于其它组织。AmWnt1可能参与西方蜜蜂胚胎晚期的神经系统发育和化蛹过程中的四肢发育等关键历程,为进一步研究AmWnt1功能提供了理论参考。

意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)蜂王浆分泌相关研究进展

蜂王浆是蜜蜂重要的蜂产品之一。咽下腺和上颚腺是蜜蜂分泌蜂王浆的重要外分泌腺体,同时工蜂分泌蜂王浆的能力与脑部调节行为过程中高量表达的基因、蛋白质、神经肽等有关。近年来转录组和蛋白质组方面的快速发展,极大地促进了蜂王浆分泌的分子基础研究。系统综述了与蜂王浆分泌密切相关的咽下腺、上颚腺和脑的国内外研究进展,旨在为后续深入研究意大利蜜蜂咽下腺、上颚腺分泌蜂王浆的分子机制以及脑调控哺育行为的分子网络机制提供新的视角和理论借鉴。

西方蜜蜂采集蜂咽下腺中高表达基因的筛选及表达分析

【目的】本研究旨在筛选西方蜜蜂Apis mellifera采集蜂咽下腺中高表达的基因,为进一步筛选和研究蜜蜂采集行为相关基因提供依据。【方法】基于前期已获得西方蜜蜂3日龄工蜂(3 d_W)、10日龄哺育蜂(10 d_N)、10日龄采集蜂(10 d_F)、21日龄哺育蜂(21 d_N)和21日龄采集蜂(21 d_F)的咽下腺转录组数据,筛选咽下腺差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并对10日龄和21日龄采集蜂咽下腺中高表达的DEGs进行GO和KEGG富集分析;利用qPCR检测西方蜜蜂采集蜂咽下腺中高表达的4个DEGs(LOC409889,LOC406114,LOC408453和LOC100578735)在不同发育时期(卵、幼虫、蛹、刚出房工蜂、10日龄哺育蜂和21日龄采集蜂)和21日龄采集蜂组织(腹、胸、触角、上颚腺、咽下腺、蛰针、足、肠道、翅和脑)中的表达量。【结果】比较转录组结果表明,164个上调表达的DEGs在21日龄采集蜂咽下腺中的表达量明显高于在3日龄工蜂、10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂咽下腺中的表达量,且在10日龄采集蜂咽下腺中的表达量也高于在10日龄哺育蜂咽下腺中的表达量;105个下调表达的DEGs的表达趋势与上述164个DEGs的相反。GO分析结果表明,10日龄和21日龄采集蜂咽下腺中高表达的164个DEGs显著富集于硫酸盐跨膜转运蛋白活性、硫化合物跨膜转运蛋白活性、铁离子结合和氧化还原酶活性;下调表达的105个DEGs显著富集于核糖体、细胞内核糖核蛋白复合物和核糖核蛋白复合物;KEGG通路分析结果表明,105个下调表达的DEGs显著富集于核糖体以及淀粉和蔗糖代谢两个通路。qPCR检测结果显示,LOC409889,LOC406114,LOC408453和LOC100578735均在21日龄采集蜂中表达量最高;LOC406114和LOC100578735在21日龄采集蜂咽下腺中的表达量最高,而在其他组织中表达量较低或不表达。【结论】本研究通过比较转录组筛选鉴定了西方蜜蜂采集蜂咽下腺中高表达的DEGs,为深入研究采集蜂咽下腺的功能提供了数据,同时也为研究西方蜜蜂的采集行为及采集力强蜂种的分子选育提供新的视角。