意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)与中华蜜蜂(Apis cerana ceraca)的生态位比较

为了明确中华蜜蜂和意大利蜜蜂在皖南山区生态适应性,研究两种蜜蜂的食物生态位、时间生态位和空间生态位及其差异,结果是中蜂与意蜂食物(蜜源植物)资源生态位宽度分别是0.923、0.765,中蜂对蜜源植物采集喜好性差异小,而意蜂差异大,中蜂对意蜂生态位重迭为0.160,中蜂对意蜂生态位相似性为0.755;油菜花期,中蜂与意蜂时间资源生态位宽度分别是0.879、0.801,枇杷花期,分别是0.760、0.677,中蜂与意蜂的空间资源生态位宽度分别是0.797、0.670。中蜂3种生态位宽度均大于意蜂,中蜂三维生态位值是意蜂的1.61倍和1.57倍。表明中蜂在皖南山区生态适应性比意蜂强。

东方蜜蜂微孢子虫nce-miR-11248及其靶基因SGT1的生物信息学和表达谱研究

【目的】对前期鉴定所获得的东方蜜蜂微孢子虫的nce-miR-11248进行表达和序列验证,预测、分析其靶基因,并检测nce-miR-11248及其靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中的表达谱,为进一步开展nce-miR-11248调控东方蜜蜂微孢子虫侵染的功能及作用机制研究提供参考。【方法】利用Stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证nce-miR-11248的真实性;利用相关生物信息学软件预测nce-miR-11248的靶基因,并分析其编码蛋白的分子特性;使用MEME和TBtools软件预测SGT1蛋白的保守基序和结构域,通过Mega 11.0软件进行氨基酸序列多重比对,采用邻接法构建系统进化树。采集东方蜜蜂微孢子虫孢子侵染1,2,4,6和8 d的意蜂工蜂中肠组织,采用RT-qPCR检测nce-miR-11248及其靶基因SGT1的表达谱。【结果】nce-miR-11248在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在,其序列长度为25 bp。nce-miR-11248的靶基因为SGT1。SGT1蛋白分子式为C_(765)H_(1213)N_(195)O_(241)S_(4),分子质量约为17.10 ku,脂溶系数为82.67,等电点为5.50,亲水系数为-0.709,不含典型的信号肽和跨膜结构域,可同时定位于细胞核、线粒体和过氧化物酶体。东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫、泛胞虫、肠脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的SGT1中均含有4个保守基序(Motif 1、Motif 2、Motif 3和Motif 4)和1个结构域(SGT1超家族结构域)。东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫、肠脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的SGT1聚为一支,且东方蜜蜂微孢子虫与家蚕微孢子虫的SGT1进化距离最近。相较于侵染东方蜜蜂微孢子虫后1 d,侵染后2,4,6和8 d nce-miR-11248的表达量均显著下调(P<0.05);侵染后2,4,6和8 d SGT1的表达量均下调,其中侵染后4,6和8 d的表达量与2 d的差异达显著水平(P<0.05)。【结论】nce-miR-11248在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在;东方蜜蜂微孢子虫与家蚕微孢子虫的SGT1亲缘关系最近;随着侵染时间的延长,nce-miR-11248及其靶基因SGT1在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中的表达量均呈持续下降;nce-miR-11248和SGT1是潜在的参与调控微孢子虫侵染过程的因子。

意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道发育过程中lncRNA的表达谱和调控作用

【目的】解析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道发育过程中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)差异表达谱,并揭示差异表达lncRNA(differentially expressed lncRNA,DElncRNA)在幼虫肠道发育中的调控作用。【方法】基于前期获得的意大利蜜蜂工蜂4,5和6日龄幼虫肠道转录组数据(分别为Am4,Am5和Am6),利用相关软件筛选Am4 vs Am5比较组和Am5 vs Am6比较组中的DElncRNA,分析DElncRNA和两个比较组中共同上调和下调lncRNA的顺式调控作用及竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)的调控作用。通过RT-qPCR验证转录组数据的可靠性。【结果】在Am4 vs Am5比较组中筛选出214条上调和251条下调lncRNA,在Am5 vs Am6比较组中筛选出141条上调和332条下调lncRNA;两个比较组共有的上调和下调lncRNA分别为7和16条。Am4 vs Am5比较组中的DElncRNA潜在调控250个邻近基因,涉及细胞进程等28个GO条目及Wnt信号通路等58条KEGG通路;Am5 vs Am6比较组中的DElncRNA潜在调控295个邻近基因,涉及细胞部分等35个GO条目及FoxO信号通路等73条KEGG通路;上述两个比较组中共有的7个上调lncRNA潜在调控10个邻近基因,涉及1个GO条目及代谢通路、谷胱甘肽代谢和核质转运等7条KEGG通路。共有的16个下调lncRNA潜在调控27个邻近基因,涉及8个GO条目及精氨酸生物合成、谷胱甘肽代谢和代谢通路等13条KEGG通路。此外,Am4 vs Am5比较组中的49条DElncRNA可靶向16个差异表达miRNA(differentially expressed miRNA,DEmiRNA)进而靶向122条差异表达mRNA(differentially expressed mRNA,DEmRNA),可注释到代谢进程等24个GO条目和Wnt信号通路等21条KEGG通路。Am5 vs Am6比较组中的38条DElncRNA可靶向8条DEmiRNA进而靶向67条DEmRNA,可注释到催化活性等21个GO条目和FoxO信号通路等10条KEGG通路;上述两个比较组共有的1条下调lncRNA MSTRG.10589.2可靶向ame-miR-6052和miR-511-y,进而靶向29条DEmRNA。RT-qPCR结果显示随机选取的7条DElncRNA的相对表达量与测序数据一致,证实了所用转录组数据的可靠性。【结论】意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道发育过程伴随着lncRNA的动态差异表达,DElncRNA可通过顺式作用和ceRNA网络潜在参与对幼虫肠道发育的调控,在幼虫肠道发育中潜在发挥重要的调控作用。

东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中nce-miR-15338及候选靶基因的表达谱

【目的】本研究旨在为探究nce-miR-15338调控东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂的功能及作用机制提供参考和依据。【方法】采用Stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证nce-miR-15338的存在和表达。利用相关软件预测nce-miR-15338的靶基因并进行数据库注释。通过RT-qPCR检测nce-miR-15338及其候选靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中的表达谱。【结果】nce-miR-15338在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达;nce-miR-15338共靶向LCFAL 2和20s PS等16个基因;分别有16、7、8、3个靶基因可注释到Nr、Swiss-Prot、GO和KEGG数据库;相较于接种后1 d,nce-miR-15338的表达量在2 d极显著上调,在4、6、8 d均极显著下调;LCFAL 2的表达量在接种2、4、6、8 d后皆为极显著下调;20s PS在接种2、4、6、8 d的表达水平均为极显著下调。【结论】研究结果证实了nce-miR-15338的真实存在和表达,并明确了东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中nce-miR-15338及其候选靶基因LCFAL 2和20s PS的表达规律。

溶血磷脂酸对意大利蜜蜂进食的影响

【目的】探究肠道细菌代谢产物溶血磷脂酸(lysophosphatidic acid,LPA)对蜜蜂摄食行为的影响。【方法】对照组饲喂普通的蔗糖溶液,处理组饲喂含有LPA的蔗糖溶液,构建补充LPA的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica模型,利用群体水平取食测定法和个体水平取食测定法计算意大利蜜蜂6日龄成蜂的取食量,利用食物敏感度测定方法检测LPA对意大利蜜蜂成蜂食物敏感度的影响,最后对意大利蜜蜂成蜂的头、胸、腹和整个个体分别进行重量测定。【结果】LPA会减少意大利蜜蜂成蜂在群体水平上的取食量,对照组和处理组的群体水平每日平均取食量分别为4.23和2.38 mL。LPA不会影响意大利蜜蜂成蜂在群体水平上对食物的敏感度,也不会影响意大利蜜蜂成蜂在个体水平上对不适口食物的消耗量。分析不同饥饿水平意大利蜜蜂成蜂个体水平食物消耗量发现,LPA会使意大利蜜蜂成蜂个体水平上的饥饿感钝化,即使是饥饿状态下,处理组成蜂的取食量未能达到对照组的正常水平。对比意大利蜜蜂成蜂头、胸、腹和整个个体的重量发现,LPA降低成蜂的食物摄入导致头、胸、腹和整个个体重量显著下降。【结论】蜜蜂肠道细菌的代谢产物LPA会抑制宿主意大利蜜蜂成蜂的食物摄入,进而引起体重下降。

不同授粉方式对富士苹果花粉管萌发及坐果率的影响

为了探讨不同授粉方式对苹果花粉管萌发及坐果率的影响,以“红富士”苹果为试材,对地熊蜂授粉、意大利蜜蜂授粉、凹唇壁蜂授粉、自花授粉、风媒传粉、人工点花授粉和人工喷花授粉这7种授粉方式的效果进行比较。结果表明,苹果自花授粉和风媒传粉效果差,人工喷花授粉、壁蜂授粉、熊蜂授粉苹果花粉管萌发数量分别为95.18、87.88、93.63个/柱头。意大利蜜蜂、凹唇壁蜂、地熊蜂授粉效果好,花序坐果率都达到100%,均能代替人工对苹果授粉。熊蜂授粉中心花坐果率为99.00%,边花坐果率为20.34%,可以提高中心花坐果率、减少边花坐果率,从而节省人工疏花疏果,减轻劳动力和降低生产成本。这一结果可为果农有效使用授粉昆虫提供技术支撑。综合来看,熊蜂授粉是最佳的授粉方式。

意大利蜜蜂不同日龄工蜂对啶氧菌酯胁迫的生化和生理响应

【目的】啶氧菌酯是蜜蜂常接触到的杀菌剂,其对蜜蜂工蜂健康的影响常被忽视。研究明确啶氧菌酯胁迫对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica不同日龄工蜂的影响,为蜜蜂健康养殖和授粉安全提供理论依据。【方法】利用啶氧菌酯田间推荐浓度(113, 150, 225和281 mg/L)分别连续暴露处理意大利蜜蜂1, 8和21日龄工蜂7 d,测定各浓度处理组不同日龄工蜂存活率,测定保护酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)及解毒酶羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE),谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)和细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase, CYP450)活性;利用RT-qPCR检测营养相关基因胰岛素样肽(insulin-like peptides, ILP)基因(ILP1和ILP2)和卵黄原蛋白(Vitellogenin)基因以及免疫相关基因蜂蛾抗菌肽(Abaecin)基因、蜜蜂抗菌肽(Apidaecin)基因、防卫素(Defensin1)基因和膜翅抗菌肽(Hymenoptaecin)基因的表达量。【结果】113, 150, 225和281 mg/L啶氧菌酯连续处理与对照组比可显著降低意大利蜜蜂1和21日龄工蜂的存活率。113, 150和225 mg/L啶氧菌酯处理使1和8日龄工蜂CAT和CYP450活性比对照组增加,使SOD, CarE和GST活性随处理浓度的增加而下降,比对照组诱导21日龄工蜂CAT, SOD和GST活性抑制CarE活性。啶氧菌酯各处理组1和21日龄工蜂ILP1和ILP2表达量比对照组均下调,而1和8日龄工蜂的Vitellogenin表达量均高于对照组。与对照组相比,啶氧菌酯可显著提高1日龄工蜂Apidaecin和Hymenoptaecin的表达量,但抑制8日龄工蜂Apidaecin和Hymenoptaecin的表达量,同时225和281 mg/L啶氧菌酯可显著抑制21日龄工蜂Abaecin,Apidaecin,Defensin1和Hymenoptaecin的表达量。【结论】田间推荐使用浓度的啶氧菌酯对意大利蜜蜂不同日龄工蜂具有显著的毒性,对工蜂的存活、酶活性、营养代谢和免疫能力产生胁迫,增加工蜂的生存压力,进而危害蜂群的健康。

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。

地熊蜂和意大利蜜蜂对甘草的访花行为及授粉效果评价

为筛选适合甘草(Glycyrrhiza uralensis)授粉的传粉昆虫,提高甘草种子产量,对地熊蜂(Bombus terrestris)、意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)的访花行为和授粉效果进行比较。在甘草田内,于甘草开花期,挂牌标记即将开花的花序,进而采收不同授粉处理的成熟种子,通过常规考种,统计授粉后每个成熟花序豆荚数、每荚种子数及千粒重等甘草产量相关性状。结果表明,意大利蜜蜂和地熊蜂对甘草的访花行为差异显著,地熊蜂更容易打开龙骨瓣,其单花访问时间[(2.95±0.05)s]显著短于意大利蜜蜂[(8.19±0.21)s],其访花频率[(12.98±0.29)朵/min]显著高于意大利蜜蜂[(9.21±0.15)朵/min],其出巢高峰期(10:00)和回巢高峰期(14:00)与意大利蜜蜂相同;虽然意大利蜜蜂蜂群数量明显高于地熊蜂,但地熊蜂授粉的甘草结实率(52.92%)却高于意大利蜜蜂(43.33%),二者极显著高于甘草的自花授粉结实率(13.75%)和风传授粉结实率(22.19%);地熊蜂、意大利蜜蜂授粉单花序结荚数分别为20.67、19.41荚/花序,分别比自花授粉提高了34.6、32.5倍,分别比风传授粉提高了25.2、22.6倍。地熊蜂和意大利蜜蜂授粉的单花序结籽粒数分别为91.46、74.75粒/花序,比自花授粉提高了33.0、26.8倍,比风传授粉提高了28.5、23.1倍。地熊蜂的有效放蜂距离210 m,显著大于意大利蜜蜂的有效放蜂距离90 m。总之,地熊蜂和意大利蜜蜂为甘草授粉的优良蜂种,其中地熊蜂对甘草授粉效果更优,可有效解决甘草大面积制种中媒介昆虫不足的难题。

千岛湖地区不同蜜蜂传粉对枇杷增产提质效果的评价

应用中华蜜蜂和意大利蜜蜂为浙江省千岛湖地区的枇杷传粉,评估2种蜜蜂传粉对枇杷果实品质和产量的影响。结果表明,枇杷花期不同时间2种蜜蜂访花密度差异较大,其中9:30~9:50时,中华蜜蜂的访花密度(10.35±2.15只/100朵花)显著大于意大利蜜蜂的访花密度(5.00±1.39只/100朵花)(P<0.05),其余时段2种蜂的访花密度差异不显著。经2种蜜蜂传粉的枇杷果实维生素C含量、总糖、糖酸比、单果重及果形指数等指标均显著优于隔离对照区的枇杷果实(P<0.05),在改善枇杷果实品质方面2种蜜蜂传粉效果基本一致。大田亩产量调查结果显示,中华蜜蜂传粉区的平均枇杷亩产量略高于意大利蜜蜂传粉区,但二者之间差异不显著(P>0.05)。本研究认为2种蜜蜂传粉均达到枇杷增产提质的效果,其中中华蜜蜂更适合为山区冬季开花的枇杷传粉。

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。

意大利蜜蜂乙醇胺激酶1蛋白的序列特征和同源性分析

运用生物信息学的方法分析意大利蜜蜂ETNK1的序列特征和同源性.理化性质分析显示,意大利蜜蜂ETNK1由348个氨基酸残基构成,相对分子量为41.54 kD,是一个带负电的稳定的亲水性蛋白.根据跨膜结构分析可知,ETNK1没有跨膜螺旋,不是跨膜蛋白.通过核定位信号和亚细胞定位分析可得,ETNK1很可能定位在细胞骨架中.蛋白质修饰位点分析表明,ETNK1有19个磷酸化位点,不含糖基化修饰位点.氨基酸多序列比对的结果显示,不同蜜蜂中的ETNK1的同源关系较高.系统进化树分析发现,意大利蜜蜂的ETNK1与蜜蜂属的大蜜蜂和黑大蜜蜂的进化关系比较相近.该研究有望为进一步研究意大利蜜蜂ETNK1的结构和功能提供支撑.

意大利蜜蜂（Apis mellifera Ligustica）的染色体组型分析研究初报

以意大利蜜蜂的单倍体雄蜂蛹为材料，摸索出一套对蜜蜂染色体组型进行分析研究的详细、有效的技术和方法。并对意大利蜜蜂单倍体雄蜂的染色体组进行了排列，获得了意大利蜜蜂染色体的臂比、相对长度和Ｇ－带模式图。

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。

基于中肠代谢组学意大利蜜蜂工蜂枣花病的发病机理研究

【目的】利用代谢组学分析患枣花病意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂中肠内代谢物变化,挖掘出与蜜蜂枣花病相关的重要代谢通路,旨在揭示蜜蜂枣花病发病机制,为枣花病靶向药物的研发提供理论依据。【方法】分别利用液相色谱-质谱联用(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)和气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术对患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂进行中肠非靶向代谢组检测;通过主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA),以变量投影重要性(variable projection importance,VIP)>1.0,差异倍数(fold change,FC)>2.0和P<0.05为标准筛选差异代谢物,并对其进行KEGG注释和通路富集;利用生化方法测定意大利蜜蜂工蜂中肠中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性,并通过qRT-PCR测定抗氧化基因Sod1,Sod 2和CAT及免疫基因Defensin,Hymenoptaecin,Apidaecin和Abaecin在中肠内的表达量。【结果】基于LC-MS代谢组检测,正离子和负离子模式下分别获得患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂间差异代谢物49和43种,其中分别有33和30种能够在HMDB和KEGG数据库中鉴定到。基于GC-MS代谢组检测,患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂间筛选到22种挥发性差异代谢物,其中11种能够在HMDB和KEGG数据库中鉴定到。与健康意大利蜜蜂工蜂相比,患枣花病意大利蜜蜂工蜂中肠内经鉴定的73种差异代谢物中,28种含量上升,45种含量下降;其中,京尼平苷酸、吲哚-3-乙酸、喹啉和棉子糖在患枣花病意大利蜜蜂工蜂中肠内大量积累,而乌索酸、L-苏糖酸、葡萄糖酸、D-半乳糖酸、苏糖酸和芦丁的含量下降最为明显。KEGG代谢通路富集分析结果表明,患枣花病和健康意大利蜜蜂工蜂间差异代谢物显著富集在抗坏血酸和醛酸代谢、半乳糖代谢及丁酸甲酯代谢这3条碳水化合物代谢通路。酶活性测定及qRT-PCR结果显示,与健康意大利蜜蜂工蜂相比,患枣花病意大利蜜蜂工蜂中肠中SOD和CAT酶活显著降低,Sod1,Sod2,CAT,Defensin,Hymenoptaecin和Apidaecin的表达量均呈下调趋势。【结论】利用LC-MS和GC-MS非靶向代谢组学均能够有效地分析枣花病影响下蜜蜂中肠内代谢物的变化差异。研究结果表明,意大利蜜蜂采集枣花后其中肠内碳水化合物代谢发生异常,引起肠道抗氧化和免疫能力显著下降,推测肠道功能障碍是导致蜜蜂死亡的主要原因。该研究为蜜蜂枣花病的发病机理提供了新见解。

东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中nce-miR-10660及其靶基因表达谱

【目的】本研究旨在为探究nce-miR-10660调控东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae侵染的作用机制提供理论和实验依据。【方法】采用Stem-loop RT-PCR对前期鉴定到的东方蜜蜂微孢子虫nce-miR-10660进行表达验证,再通过Sanger测序验证nce-miR-10660的序列。利用相关生物信息学软件预测和分析nce-miR-10660的靶基因。通过RT-qPCR检测nce-miR-10660及其靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂过程中中肠中的表达谱。【结果】Stem-loop RT-PCR和Sanger测序结果分别证实了nce-miR-10660在东方蜜蜂微孢子虫孢子中的表达和真实存在。靶向预测结果显示nce-miR-10660共靶向RRDRP和RCDP 42等9个基因;分别有2和6个靶基因可被分别注释到KEGG数据库中的4条通路和GO数据库中的23个条目。RT-qPCR结果显示,相较于东方蜜蜂微孢子虫侵染后1 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中nce-miR-10660的表达量,东方蜜蜂微孢子虫侵染后2 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中nce-miR-10660的表达量显著上调,在东方蜜蜂微孢子虫侵染后4,6和8 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中nce-miR-10660的表达量均显著下调;东方蜜蜂微孢子虫侵染后4,6和8 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中靶基因RRDRP的表达量均显著下调表达;东方蜜蜂微孢子虫侵染后2,4,6和8 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中靶基因RCDP 42的表达量显著下调。【结论】nce-miR-10660在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达;nce-miR-10660及其靶向的RRDRP和RCDP 42在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中差异表达;nce-miR-10660通过正调控RRDRP和RCDP 42表达潜在参与调节东方蜜蜂微孢子虫侵染。

意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本鉴定及验证

【目的】利用前期获得的高质量纳米孔长读段测序数据对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本进行鉴定和分析,为深入开展功能研究提供参考信息和基础。【方法】基于前期获得的高质量意大利蜜蜂纳米孔长读段测序数据,通过Blast工具将意大利蜜蜂全长转录本比对Nr数据库筛选出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本;利用gffcompare软件将筛选出的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶全长转录本与西方蜜蜂A.mellifera参考基因组(Amel_HAv3.1)上注释的转录本进行比较,以鉴定未注释的新基因和新转录本;使用Astalavista软件鉴定丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件类型,采用IGV浏览器对剪接体的结构进行可视化,通过RT-PCR验证随机选取的6次AS事件的真实性。【结果】共鉴定到意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶71个基因和335条全长转录本,发掘出未注释的1个新基因和97条新转录本;共对14个已注释基因进行了结构优化,分别延伸了6个基因的5′端和8个基因的3′端。共鉴定到意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶7个基因的57次AS事件,包括40次外显子跳跃(exon skipping,ES)事件、15次可变5′端剪接位点(alternative 5′splicing site,A5SS)事件和2次可变3′端剪接位点(alternative 3′splicing site,A3SS)事件。对随机选取的6次AS事件的RT-PCR结果表明,所有目的片段均符合预期大小,证实了AS事件的真实性。【结论】本研究系统鉴定了意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本,优化了西方蜜蜂参考基因组注释的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的基因结构。

梨火疫病防治用药对意大利蜜蜂的急性毒性与风险评价

为明确梨火疫病防治用药对意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)的生态风险,参照GB/T 31270.10—2014《化学农药环境安全评价试验准则第10部分:蜜蜂急性毒性试验》在室内采用连续摄入法和接触法测定7种杀菌剂对意大利蜜蜂的急性毒性,并引入危害熵值(HQ)就其生态风险作初步评价。急性毒性试验结果表明,45%中生菌素原药、85%春雷霉素原药和4%春雷霉素水剂对意大利蜜蜂的48 h致死中浓度(LC_(50),以有效成分计,下同)和半致死剂量(LD_(50),以单只蜜蜂、有效成分计,下同)分别为208、253、247 mg·L^(-1)和412、2434、223μg,毒性等级为低毒;0.3%四霉素水剂对意大利蜜蜂的48 h LC_(50)和LD_(50)分别为45 mg·L^(-1)和2.86μg,毒性等级为中毒;3%中生菌素可溶液剂、3%噻霉酮微乳剂和47%春雷·王铜可湿性粉剂对意大利蜜蜂的48 h LC_(50)分别为110、65、107 mg·L^(-1),48 h LD 50分别为193、22、480μg,判定其急性经口毒性为中毒、急性接触毒性为低毒。风险评价结果表明,3%噻霉酮微乳剂和0.3%四霉素水剂的HQ分别为75.0、340.9,属于中风险;3%中生菌素可溶液剂、4%春雷霉素水剂和47%春雷·王铜可湿性粉剂的HQ分别为8.5、5.3、3.1,属于低风险。因此,库尔勒香梨生产中可优先选择中生菌素、春雷霉素、春雷·王铜这3种低风险农药来防治梨火疫病。当施用噻霉酮、四霉素时,应采取相关措施降低其对蜜蜂的毒性风险。

亚致死剂量呋虫胺对意大利蜜蜂采集蜂免疫解毒相关基因表达和酶活性的影响

为确定呋虫胺对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica采集蜂的亚致死浓度,探究亚致死剂量呋虫胺对意大利蜜蜂采集蜂免疫解毒相关基因的表达及酶活性的影响,本研究采用饲喂法测定呋虫胺对意大利蜜蜂采集蜂的毒力曲线。应用qRT-PCR技术研究LC_(20)和LC_(50)浓度呋虫胺对蜜蜂Abaecin,Apidaecins,Defensin-1,Hymenoptaecin,AChE-2,PPO,GST及Cyp 450 mRNA相对表达量的影响。测定蜜蜂体内多酚氧化酶、乙酰胆碱酯酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽S-转移酶和过氧化氢酶活性的变化。结果表明,呋虫胺胁迫意大利蜜蜂采集蜂的LC_(20)和LC_(50)为0.458 mg·L^(-1)和0.988 mg·L^(-1)。LC_(20)组中PPO、Apidaecins、Defensin-1和Hymenoptaecin基因表达量与对照组相比有显著(P<0.05)上调趋势,LC_(50)组中AChE-2、PPO、GST、Cyp450、Apidaecins和Defensin-1表达量有显著上调趋势,Abaecin和Hymenoptaecin基因表达量有显著下调趋势,且LC_(50)组中的abaecin和Hymenoptaecin表达量均显著低于LC_(20)组,AChE-2、PPO、GST、Cyp 450和Apidaecins基因表达量显著高于LC_(20)组。LC_(20)组与对照组相比,AChE、CAT和SOD活性均显著下降;LC_(50)组与对照组相比,AChE、PPO、CAT和SOD活性均显著下降。呋虫胺抑制Abaecin和Hymenoptaecin基因表达,诱导Apidaecins、Defensin-1、AChE-2、PPO、GST和Cyp 450基因的表达,影响正常的免疫系统。AChE、PPO、CAT和SOD活性的下降预示着呋虫胺对蜜蜂解毒系统的损害,本试验为探究呋虫胺对意大利蜜蜂生理和代谢的影响提供理论依据。

ame-miR-14在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道发育过程的调控作用

【目的】本研究旨在揭示ame-miR-14在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道发育过程的调控作用。【方法】通过Stem-loop RT-PCR和Sanger测序分别验证ame-miR-14在意大利蜜蜂工蜂6日龄幼虫肠道中的表达和序列真实性。饲喂ame-miR-14的模拟物(mimic-ame-miR-14)和抑制物(inhibitor-ame-miR-14)及其相应的阴性对照mimic-NC和inhibitor-NC对ame-miR-14分别进行过表达和敲降,利用RT-qPCR检测意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中ame-miR-14的表达量。利用生物信息学软件预测ame-miR-14的靶基因并进行相关分析。利用RT-qPCR检测ame-miR-14的过表达和敲降后其靶基因FoxO和Hedgehog在4-6日龄幼虫肠道中的相对表达量。【结果】ame-miR-14在意大利蜜蜂工蜂6日龄幼虫肠道中真实存在和表达。相较于饲喂mimic-NC,饲喂mimic-ame-miR-14后ame-miR-14表达量在意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中均为显著上调;相较于饲喂inhibitor-NC,饲喂inhibitor-ame-miR-14后ame-miR-14表达量在意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中皆为显著下调。ame-miR-14共靶向309个基因,可注释到45条KEGG通路和36个GO条目;进一步分析发现ame-miR-14可靶向14个生长发育相关基因,并与FoxO和Hedgehog之间存在潜在的靶向关系。过表达ame-miR-14后,相较于mimic-NC组,mimic-ame-miR-14组的4日龄幼虫肠道内FoxO表达量下调,5和6日龄幼虫肠道内FoxO表达量均为显著下调;敲降ame-miR-14后,相较于inhibitor-NC组,inhibitor-ame-miR-14组4日龄幼虫肠道内FoxO表达量下调,5日龄幼虫肠道内FoxO表达量显著上调,6日龄幼虫肠道内FoxO表达量上调。与mimic-NC组相比,过表达ame-miR-14后mimic-ame-miR-14组的Hedgehog表达量在4-6日龄幼虫肠道内皆显著下调;与inhibitor-NC组相比,敲降ame-miR-14后inhibitor-ame-miR-14组的Hedgehog表达量在4-6日龄幼虫肠道内均为上调。【结论】ame-miR-14在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内真实存在和表达;通过饲喂模拟物和抑制物能够分别实现意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内ame-miR-14的有效过表达和敲降;ame-miR-14通过负调控FoxO和Hedgehog的表达潜在参与调节幼虫肠道发育。