不同授粉强度对蓝莓柱头响应机制的转录组分析

授粉对蓝莓生产至关重要,为探究不同授粉强度下柱头的响应机制及其特性,以‘蓝源(M7)’为研究对象,比较不同花龄下柱头可授性,并对花粉活力进行测定,然后对3种授粉强度处理下的蓝莓柱头进行转录组测序和分析。结果表明,随花龄的不断延长,‘蓝源(M7)’柱头可授性表现为先升高后逐渐降低的趋势,在开花第2天可授性最强。3种授粉强度的花粉表现出不同的活力,随着授粉强度的增加,柱头内参与花粉管生长调节的钙依赖蛋白激酶17(Cpk17)和涉及肌醇含量的肌醇加氧酶(MIOX1)等基因的表达量显著提高。对差异表达基因的GO(gene ontology)富集分析发现,与碳水化合物代谢、肌醇加氧酶活性和细胞壁组织相关的功能基因被显著富集;KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析发现,与植物−病原体互作和肌醇膦酸代谢相关的通路被显著富集。由此推测,授粉强度的增加可能对柱头和花粉的识别过程产生影响,通过参与柱头和花粉间的信号转导、激素合成过程对花粉管的生长起促进作用,进而影响受精过程。以上结果为理解蓝莓柱头对不同授粉强度的响应机制提供了理论参考,为蓝莓的精确授粉提供科学依据。

不同赖氨酸水平对熊蜂幼年工蜂发育及代谢影响

为了解熊蜂饲养和授粉中对氨基酸的营养需求,以18种氨基酸与糖水混合物为试验材料,设置4组不同赖氨酸水平(总氨基酸含量占比分别为0%、2%、4%、6%),研究其对幼年地熊蜂工蜂生长发育及生理代谢的影响。对1日龄工蜂饲喂20 d,记录工蜂死亡数量,测定工蜂胸部肌肉蛋白含量,采用LC-MS代谢组学方法分析工蜂血淋巴中代谢物差异。结果表明,饲粮中赖氨酸为6%时,工蜂胸部肌肉蛋白含量最高,死亡数量最少。代谢组学分析表明,饲粮缺乏赖氨酸组与6%赖氨酸组血淋巴代谢物明显分离,筛选共鉴定出28种差异代谢物,包括氨基酸、嘌呤等。差异代谢物富集分析发现,差异极显著的通路有组氨酸代谢(P<0.01),差异显著的通路有丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸生物合成、嘌呤代谢、泛酸和辅酶A生物合成(P<0.05)。综合考虑上述指标,6%赖氨酸处理组的地熊蜂胸肌蛋白含量和寿命更优,但此水平下工蜂血淋巴代谢物组胺、腺苷、腺嘌呤呈下调趋势,因此地熊蜂日粮中赖氨酸比例为4%~6%更适合幼年工蜂的生长发育与生存。揭示了幼年地熊蜂工蜂对赖氨酸需求与胸部肌肉蛋白含量及寿命之间的关系,分析了不同水平赖氨酸对其代谢影响,为熊蜂规模化饲养和授粉应用中的营养补充提供理论依据。

中华蜜蜂SRP9基因的克隆、序列分析及原核表达

【目的】探究中华蜜蜂Apis cerana cerana信号识别颗粒9(signal recognition particle 9,SRP9)基因的序列,获得纯化的重组蛋白,为探究其蛋白功能奠定基础。【方法】利用RT-PCR方法,以中华蜜蜂的c DNA为模板扩增中华蜜蜂SRP9基因编码区,并通过软件MEGA5.1构建系统发育树,运用Predice Protein和SWISS-MODEL等软件预测分析蛋白结构;用大肠杆菌Escherichia coli表达系统进行原核表达;采用尿素洗脱法进行重组蛋白纯化。【结果】扩增得到的中华蜜蜂SRP9基因编码区长为237 bp,命名为Acc SRP9。该基因编码78个氨基酸,编码蛋白的相对分子量为9.36 k D,等电点为9.17。系统进化树分析表明,Acc SRP9与西方蜜蜂Apis mellifera的SRP9和小蜜蜂Apis florea的SRP9聚成一支。蛋白质二级结构预测发现其含有2个α-螺旋区和3个β-折叠区。利用同源建模获得蛋白质的三维结构。将Acc SRP9连入表达载体p GEX-6P-1并在BL21(DE3)中进行原核表达,发现该重组蛋白表达在包涵体中,经蛋白纯化,最终获得了N端带GST标签的重组蛋白p GEX-6P-1-SRP9。【结论】本研究成功克隆了中华蜜蜂SRP9基因Acc SRP9,对其序列进行了分析,并获得了带有标签的重组蛋白,为进一步研究该基因的功能提供参考和材料。

中、意蜂Atg12基因克隆表达及生物信息学分析

试验旨在探究自噬相关基因Atg12(autophagy-related 12 gene)在中华蜜蜂(中蜂)、意大利蜜蜂(意蜂)中的表达差异,为探讨中蜂抗螨分子机理提供参考。参照GenBank中东方蜜蜂Atg12基因序列(登录号:XM_017048509.1)设计引物,扩增中、意蜂头部组织Atg12基因,并对其进行克隆、测序、原核表达及其氨基酸序列和蛋白结构分析,同时采用实时荧光定量PCR技术分析该基因在中、意蜂头部组织中的表达差异。结果显示,本试验成功扩增出大小为450 bp的目的片段,并表达出大小约42 ku重组蛋白;遗传进化树分析表明,在Atg12基因进化过程中,中蜂(Apis cerana cerana)、意蜂(Apis mellifera)、大蜜蜂(Apis dorsata)和小蜜蜂(Apis florea)亲缘关系较近;重组蛋白生物信息学分析显示,该蛋白的二级结构中共含有6个多肽结合位点、6个β-折叠和4个α-螺旋,分子质量约为16.13 ku,等电点为6.73;实时荧光定量PCR结果显示,Atg12基因在中蜂头部组织中表达极显著高于意蜂(P<0.01)。本试验结果为后续深入研究Atg12基因在中蜂抗螨上的作用机制提供了参考。