摘要: 【目的】中华蜜蜂Apis cerana cerana是一种重要的种质资源和传粉昆虫,本研究旨在探究山东省沂蒙山地区中华蜜蜂种群遗传多样性和种群结构关系,为沂蒙山地区中华蜜蜂种质资源利用与保护提供理论依据。【方法】本研究通过选取山东省沂蒙山地区7个采样地点的114群中华蜜蜂采集蜂,根据Ruttner的形态学分析方法,对其36项形态学指标进行测定;并利用筛选后的11对荧光标记微卫星引物,研究其遗传多样性。【结果】形态学分析结果表明,沂蒙山地区中华蜜蜂工蜂的平均体长为12.06413.351 mm,平均前翅长为8.1988.694 mm。11个微卫星位点共检测到58个等位基因,每个位点的等位基因数从217不等,7个群体的平均期望杂合度和多态信息含量分别为0.3115和0.2872,平均等位基因数为2.4545(ST-AQ)4.0000(BHY),平均期望杂合度为0.19160.3397,群体的平均遗传分化系数Fst为0.048。Nei氏遗传距离为0.0092(XL-DLZ到XZ-XLZ))0.1000(XL-DLZ到XL-DJW)。聚类分析结果表明沂蒙山地区的中蜂可以分成3类。【结论】沂蒙山地区各个采样地点之间的中华蜜蜂种群结构接近,表明不同种群之间存在着基因交流,与其他地区中华蜜蜂种群比较,沂蒙山地区中华蜜蜂在形态和遗传结构上存在一定的特异性。

摘要: 【目的】环状RNA(circRNA)在可变剪接、转录调控和来源基因的表达调控等方面具有重要功能。本研究旨在分析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂中肠circRNA的数量、种类、结构特征和作用,并通过构建和分析circRNA的调控网络探索circRNA的调控功能。【方法】在实验室条件下人工饲养意大利蜜蜂工蜂,利用circRNA-seq技术对意大利蜜蜂7和10日龄成年工蜂中肠样品进行深度测序。利用find_circ软件从质控后的数据中预测circRNA。通过BLAST比对GO和KEGG数据库,对circRNA的来源基因进行功能和代谢通路注释。利用TargetFinder软件预测circRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA,通过Cytoscape v.3.2.1软件对circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络进行构建及可视化。通过设计背靠背引物和线性扩增引物RT-PCR对预测出的circRNA进行验证。【结果】意大利蜜蜂工蜂中肠样品的测序平均得到136 463 071条clean reads,去除rRNA后各样品的anchor reads均在136 779 122条及以上。共预测出10 833个circRNA,长度主要介于151 000 nt;上述circRNA的类型丰富,其中已注释的外显子circRNA数量最多,分布在西方蜜蜂1号染色体的circRNA数量最多,其次为8号染色体。CircRNA的来源基因可注释到包括结合、细胞进程和细胞在内的45个GO条目,以及包括内吞作用、内质网蛋白加工及核糖体在内的121条KEGG代谢通路,表明circRNA在意大利蜜蜂工蜂中肠的生长、发育、新陈代谢和细胞生命活动等生物学过程中发挥重要作用。进一步构建circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络,分析结果显示部分circRNA可能作为竞争性内源RNA吸附结合microRNA,从而调控基因的表达水平。最后,对随机选择的3个circRNA的RT-PCR结果验证了其真实存在。【结论】本研究对意大利蜜蜂工蜂中肠中的circRNA进行预测、分析及鉴定。研究结果提供了中肠circRNA的数量、种类、结构特征、作用和调控网络的信息,揭示了circRNA可能通过作用于来源基因和作为竞争性内源RNA在意大利蜜蜂工蜂中肠的生长发育和免疫防御中发挥作用,为深入研究circRNA在意大利蜜蜂中肠发育及胁迫响应过程中的功能奠定了基础。

摘要: 【目的】分析蜜蜂属Apis的系统发育关系,并在此基础上探讨蜜蜂属舞蹈方向、舞蹈声音、营巢环境、巢脾结构的祖先状态和演变过程。【方法】PCR扩增并测定中国分布的蜜蜂属内东方蜜蜂A.cerana、西方蜜蜂A.mellifera、大蜜蜂A.dorsata、黑大蜜蜂A.laboriosa、小蜜蜂A.florea和黑小蜜蜂A.andreniformis的线粒体COⅠ基因序列,并从NCBI数据库中下载分布于其他国家或地区的上述6种蜜蜂以及绿努蜂A.nulunsis、苏拉威西蜂A.nigrocinta、沙巴蜂A.koschevnikovi、炳式大蜜蜂A.dorsata binghami的COⅠ同源序列。分别利用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯分析(BI)依据这些序列数据构建蜜蜂属系统发育关系。对蜜蜂属上述种的舞蹈语言和筑巢行为进行编码并作为性状特征标记到系统发育树中,利用简约法对祖先状态进行追溯。【结果】系统发育分析结果表明,蜜蜂属可划分为3大类群,即穴居蜜蜂类群(东方蜜蜂、西方蜜蜂、苏拉威西蜂、绿努蜂、沙巴蜂)、大蜜蜂类群(大蜜蜂、黑大蜜蜂)和小蜜蜂类群(小蜜蜂、黑小蜜蜂);小蜜蜂类群更加接近于祖型,大蜜蜂类群和穴居蜜蜂类群是两支单系;炳式大蜜蜂是独立于大蜜蜂和黑大蜜蜂的蜂种,且与黑大蜜蜂的亲缘关系更近。祖先状态重建结果显示:蜜蜂属祖先在露天环境下筑造垂直的单脾,且在传播食物或巢址信息时跳水平方向的无声摆尾舞,有嗡嗡声的舞蹈及筑造复脾是后来形成的。【结论】COⅠ基因可作为分子标记用于分析蜜蜂属的舞蹈和筑巢行为的祖先状态及进化过程;蜜蜂筑造复脾、跳有嗡嗡声的舞蹈是后期的适应性进化行为。

摘要: 西方蜜蜂Apis mellifera作为真社会性昆虫,是人类认知行为研究的理想模式生物之一。正常蜂群中工蜂有着年龄依赖性的行为转变,成年蜂一般在出房后3周内主要从事巢内工作,之后工蜂行为渐渐转向巢外采集工作,其中最重要的是采集蜜粉等。工蜂这种从巢内工作转向巢外工作的行为转变与多种因素有关,本文从蜂群自身社会环境、工蜂体内生理和基因(包括mRNA和microRNA)的表达变化等方面详细概述了工蜂哺育蜂和采集蜂行为转变研究进展,为深入探究影响蜜蜂行为转变的调控因子及机制提供理论背景。

摘要: 【目标】N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖糖苷酶(NAGase)是一种重要的几丁质分解酶,能从N-乙酰葡萄糖苷的非还原端催化去除β-1,4-N-乙酰-D-氨基葡萄糖残基,参与了昆虫外骨骼的蜕皮过程。研究蜜蜂该酶的特征有助于阐明其在蜜蜂发育过程中的作用机制。【方法】采用40%-70%硫酸铵分级沉淀、DEAE-纤维素离子交换层析和葡聚糖G-100凝胶过滤层析的方法从意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫体内分离纯化NAGase。以对-硝基苯-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷(pNP-NAG)为底物检测该酶的活力,用native PAGE和SDS-PAGE检测酶的纯度。IEF-PAGE测定该酶等电点。葡聚糖G-200凝胶过滤层析测定酶的总分子量。【结果】结果显示,纯化的NAGase酶的比活力为803. 09 U/mg,总分子量为77. 3 kD。结合SDS-PAGE表明该酶由两个具有相同分子量(39 k D)的亚基组成。该酶等电点为4. 8。酶水解底物pNP-NAG的过程遵循米氏方程,米氏常数(Km)和最大反应速度(Vm)分别为0. 11 mmol/L和17. 65μmol/L·min。该酶水解反应的最适pH和最适温度分别为pH 5. 5和60℃。酶催化pNP-NAG反应的活化能为64. 8 k J/mol。Pb2+,Cu2+,Zn2+和Al3+对该酶有不同程度的抑制作用。【结论】本研究描述了意大利蜜蜂NAGase的分离纯化方法及其理化性质,为进一步进行蜜蜂NAGase的结构解析和功能研究奠定基础。