摘要: 【目的】本研究分析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica中细胞色素P450基因CYP6BD1和CYP49A1在不同日龄工蜂及相同日龄不同职能工蜂的附肢中的表达模式,旨在更好了解细胞色素P450基因在不同职能工蜂处理外源物质过程中的作用。【方法】通过组建蜂群收取3日龄工蜂、10日龄哺育蜂、21日龄采集蜂和21日龄哺育蜂样本,利用荧光定量PCR技术分别检测细胞色素P450基因CYP6BD1和CYP49A1在附肢(触角、前足、中足、后足)中表达情况。【结果】基因CYP6BD1在3日龄工蜂、10日龄哺育蜂、21日龄采集蜂各附肢中的表达量均依次显著增加,且该基因在21日采集蜂各附肢中的表达量显著高于21日哺育蜂;与CYP6BD1基因相比,基因CYP49A1在不同职能工蜂附肢中的表达量均较低,但在3日龄工蜂各附肢中表达相对较高。【结论】基因CYP6BD1和CYP49A1分别在采集蜂和3日龄工蜂各附肢中高量表达,2个基因在降解蜂群外和蜂群内部外源性物质中发挥重要作用,为进一步研究膜翅目昆虫的职能分工提供新的视角。

摘要: 【目的】本研究旨在明确中华蜜蜂Apis cerana cerana热休克蛋白70(Heat shock protein 70,HSP70)与中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)的关系。【方法】首先根据NCBI上已公布的中华蜜蜂HSP70的全基因(NO.MH122655.1)序列,设计特异性引物,提取3日龄中华蜜蜂幼虫总RNA,通过RT-PCR方法获得HSP70基因,并通过生物信息学软件进行分析;其次将其克隆到原核表达载体pET-32a中,转化入大肠杆菌BL21(DE3)进行蛋白表达,并制备重组蛋白,将纯化的重组蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体;最后利用制备多克隆抗体作为一抗,通过Western-blot方法检测CSBV感染中华蜜蜂前后HSP70在幼虫体内的变化。【结果】成功获取中华蜜蜂HSP70蛋白的全基因,其核苷酸序列全长为1 833 bp,生物信息学分析后,发现其编码蛋白存在7个抗原表位。利用原核表达系统,成功获得大小约87 ku的重组蛋白HSP70,免疫小鼠后获得多克隆抗体,经Western-blot分析能与标签蛋白发生特异性反应;对感染CSBV前后蜜蜂体内HSP70蛋白检测发现感染后HSP70表达水平显著提高。【结论】通过原核表达系统,成功表达中华蜜蜂HSP70基因和HSP70多克隆抗体,并证实CSBV感染后影响中华蜜蜂体内HSP70蛋白表达量的改变,为深入研究HSP70功能提供了帮助。

摘要: 【目的】蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis是一种专性侵染蜜蜂幼虫而导致白垩病的致死性真菌病原。基于前期已获得的高质量纳米孔(Nanopore)长读段测序数据,对蜜蜂球囊菌菌丝(AaM)和孢子(AaS)中的毒力因子相关全长转录本进行鉴定和分析,为毒力因子相关剪接异构体的功能研究提供参考信息和基础。【方法】利用BLAST工具,将AaM和AaS中的所有全长转录本比对Nr数据库,以鉴定蜜蜂球囊菌的毒力因子(几丁质酶、脂肪酶、水解酶和蛋白酶)相关的全长转录本。使用minimap2软件,将AaM和AaS中的全长转录本序列与蜜蜂球囊菌参考基因组注释的已知转录本序列进行比对,将比对到参考基因组的全长转录本进行归一化处理,再通过每百万计数法(Counts per million,CPM)计算毒力因子相关全长转录本的表达量。利用百迈克云平台的相关工具绘制转录本的表达量聚类热图。通过IGV浏览器对部分毒力因子相关全长转录本结构进行可视化。【结果】在AaM鉴定到毒力因子相关的367个基因及407个全长转录本,包括12条几丁质酶相关全长转录本,48条脂肪酶相关全长转录本,289条水解酶相关全长转录本,58条蛋白酶相关全长转录本。在AaS鉴定到毒力因子相关367个基因及400个全长转录本,包括14条几丁质酶相关全长转录本,63条脂肪酶相关全长转录本,267条水解酶相关全长转录本,56条蛋白酶相关全长转录本。另外,AaM和AaS特有的毒力因子(几丁质酶、脂肪酶)相关全长转录本分别有0条和17条,共有的毒力因子相关全长转录本有60条。进一步分析发现,蜜蜂球囊菌的部分毒力因子基因可通过可变剪接形成多条剪接异构体。【结论】共鉴定到蜜蜂球囊菌毒力因子(几丁质酶、脂肪酶、水解酶和蛋白酶)相关的367个基因和486条全长转录本;相比于蜜蜂球囊菌参考基因组注释的转录本,绝大多数毒力因子基因对应的全长转录本数量更多且结构更为复杂。研究结果丰富了蜜蜂球囊菌毒力因子相关基因和转录本的注释信息,为毒力因子相关剪接异构体的功能研究提供了基础,也为白垩病防控提供了潜在靶点。

摘要: 【目的】p38 MAPK基因在昆虫的低温响应机制中发挥着重要作用,本研究旨在探究p38 MAPK基因在西方蜜蜂Apismellifera越冬期内表达规律。【方法】本研究对西方蜜蜂p38 MAPK蛋白序列进行生物信息学分析,并利用荧光定量PCR技术检测该基因在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica、欧洲黑蜂Apis mellifera mellifera、高加索蜂Apis mellifera caucasica和卡尼鄂拉蜂Apis mellifera carnica于不同越冬时期和不同越冬方式下体内的表达量。【结果】西方蜜蜂p38 MAPK包含1 083 bp的开放阅读框区域,编码360个氨基酸,包含TGY双磷酸化三肽模体序列和磷酸化激活环序列。p38 MAPK在蜜蜂所有组织中均有表达,分别在胸部和腹部处于最高和最低表达丰度。p38 MAPK mRNA在不同蜂种不同越冬时期的表达量存在显著差异,4个蜂种于室外越冬时p38 MAPK的表达量均显著高于室内越冬(P<0.05);随着蜜蜂越冬持续时间的延长,意大利蜜蜂和欧洲黑蜂不同越冬方式下体内p38 MAPK的表达均呈现先上升后下降的表达趋势,高加索蜂在室外与室内越冬时体内该基因的表达量均表现出持续上升的表达趋势,该基因在卡尼鄂拉蜂中的表达趋势与其他3个蜂种呈现一定差异,卡尼鄂拉蜂p38 MAPK在室内越冬方式下表达量保持恒定,但在室外越冬方式下表现出先下降后上升的表达趋势;比较室外越冬情况下4个蜂种于不同越冬时期体内p38 MAPK表达量后发现,除在次年的1月外,其他越冬时期4个蜂种体内p38 MAPK的表达量均存在显著差异(P<0.05)。【结论】p38 MAPK基因在西方蜜蜂越冬期内发挥着重要的生理功能,p38 MAPK信号通路可作为蜜蜂抗寒机制研究的候选信号通路。

摘要: 【目的】中华蜜蜂Apis cerana cerana(简称中蜂),其胞内胆固醇转运体AcNPC2a能够识别并结合几种微生物的细胞壁,AcNPC2存在于该蜂触角,参与嗅觉通讯,关于AcNPC2b的功能尚未见报道。【方法】通过对中华蜜蜂AcNPC2b基因进行原核表达,以纯化的重组蛋白免疫小鼠,制备多克隆抗血清;利用荧光定量PCR和免疫印迹检测AcNPC2b的转录活性及蛋白水平,通过微生物结合测定对AcNPC2b的功能进行探索。【结果】中蜂AcNPC2b含有信号肽和ML结构域,具有3个二硫键,与果蝇Drosophila melanogaster DmNPC2b聚为一个亚枝。荧光定量qRT-PCR检测发现,感染中蜂囊状幼虫病毒(Chinses sacbrood virus,简称CSBV)的幼虫体内AcNPC2b基因的表达呈现出先微弱下调再持续上调的趋势。获得了约16 ku的重组蛋白AcNPC2b并制备了多克隆抗体,免疫印迹结果表明,中蜂AcNPC2b蛋白在工蜂头、胸与中肠中的表达量最高,触角、马氏管与脂肪体中次之。AcNPC2b蛋白在正常与感染CSBV病毒的中蜂幼虫中均有表达,且在感染CSBV的中蜂幼虫中有微弱上调。重组蛋白AcNPC2b微生物结合测定实验结果显示中蜂AcNPC2b重组蛋白均能与活的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、芽孢杆菌以及白僵菌结合。【结论】正常与感染CSBV病毒的中蜂幼虫体内Ac NPC2b基因转录水平和AcNPC2b蛋白的表达含量存在差异,重组蛋白AcNPC2b具有识别并结合病原菌的能力,为后续深入研究AcNPC2b蛋白的分子功能奠定了一定理论基础。