摘要: 【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。

摘要: 【目的】为进一步探讨西方蜜蜂Apis mellifera在越冬期基因表达模式的变化规律及抗寒机理，进而更好地指导蜂群越冬管理。【方法】利用转录组学鉴定和比较了西方蜜蜂4个亚种高加索蜂A.m.caucasica、欧洲黑蜂A.m.mellifera、意大利蜜蜂A.m.ligustica和卡尼鄂拉蜂A.m.carnica在越冬期的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),并进行了GO和KEGG富集分析。利用qRT-PCR验证转录组测序结果的可靠性。【结果】西方蜜蜂4个亚种在越冬期DEGs的表达量变化各具特点，其中意大利蜜蜂在越冬初期到越冬中期DEGs表达量变化活跃，卡尼鄂拉蜂和欧洲黑蜂在越冬中期到越冬末期DEGs表达量变化活跃，高加索蜂在整个越冬期DEGs表达量相对稳定。越冬初期西方蜜蜂4个亚种的DEGs表达模式存在差异，高加索蜂和欧洲黑蜂中表皮蛋白22、卵黄原蛋白、气味结合蛋白14、热休克蛋白70和细胞色素P4509e2基因的表达量比意大利蜜蜂和卡尼鄂拉蜂的高，意大利蜜蜂中几丁质酶、防御素1、视黄醇脱氢酶和细胞色素b5基因的表达量较高，而卡尼鄂拉蜂中DEGs表达量均处于较低水平。从DEGs表达趋势来看，意大利蜜蜂和卡尼鄂拉蜂的热休克蛋白基因和ATP合酶亚基基因表达量在整个越冬期持续上调，同时高加索蜂和欧洲黑蜂的表皮蛋白22、卵黄原蛋白和细胞色素b/c1基因的表达量则呈连续下调趋势。GO与KEGG富集分析结果显示，意大利蜜蜂、卡尼鄂拉蜂和高加索蜂的DEGs在越冬初期到越冬中期富集在了氧化还原过程以及糖酵解/糖异生、氧化磷酸化和TCA循环代谢通路上，其中意大利蜜蜂和卡尼鄂拉蜂富集的DEGs是上调的，而高加索蜂富集的DEGs则是下调的；欧洲黑蜂在越冬期DEGs主要富集在了氨基酸代谢通路，另外还参与了Hippo, FoxO和Hedgehog信号通路。qRT-PCR验证结果与RNA-Seq的表达趋势相同，表明转录组测序数据可靠。【结论】本研究初步解析了4种西方蜜蜂亚种的抗寒机制，即意大利蜜蜂和卡尼鄂拉蜂在越冬期通过加强分解体内的糖原物质为机体供能，而高加索蜂越冬以前降低糖原物质分解速率，推测高加索蜂可能与欧洲黑蜂一样，通过在越冬以前积累体内抗寒物质，越冬期逐渐释放能量来抵御寒冷。

摘要: 【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。

摘要: [目的]利用纳米孔(nanopore)测序技术鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫肠道中细胞色素P450 (cytochrome P450,CYP450)相关基因和全长转录本,为后续功能研究提供参考信息和基础。[方法]通过Nanopore PromethION平台对中华蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道进行转录组测序。利用Guppy软件对原始读段(raw reads)进行质控以得到有效读段(clean reads)。通过识别两端引物鉴定全长转录本序列。使用BLAST工具将上述全长转录本的序列比对到Nr和GO数据库以鉴定CYP450基因及相关全长转录本。采用Astalavista软件鉴定基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件。通过RT-PCR验证不同类型AS事件的可靠性。[结果]在中华蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中分别测得7 338 627,7 003 419和7 434 233条原始读段,经质控得到的有效读段数分别为7 289 494,6 959 880和7 387 756条。鉴定到的非冗余全长转录本总数为48 200条。共鉴定到47个CYP450基因和265条CYP450相关全长转录本。共鉴定到CYP450基因的90次AS事件,包括36次外显子跳跃,20次可变5'端剪接位点,17次内含子保留、9次可变3'端剪接位点及8次外显子互斥。RT-PCR结果证实随机选取的3种AS事件类型真实可靠。[结论]鉴定了中华蜜蜂的CYP450基因及相关全长转录本,补充了东方蜜蜂参考基因组的相关注释,并揭示中华蜜蜂CYP450基因可通过多种AS类型产生丰富的剪接体。

摘要: 【目的】本研究旨在通过饲喂法对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道中ame-miR-bantam进行过表达与敲减，明确ame-miR-bantam对靶基因USP和P300表达的调控作用。【方法】通过饲喂ame-miR-bantam模拟物(mimic-ame-miR-bantam)和抑制物(inhibitor-ame-miR-bantam)及相应的阴性对照mimic-NC-ame-miR-bantam和inhibitor-NC-ame-miR-bantam,对意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道组织中的ame-miR-bantam分别进行过表达和敲减。利用生物信息学软件进行ame-miR-bantam的靶向预测及分析。通过RT-qPCR检测4-6日龄意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中ame-miR-bantam的过表达和敲减效果及靶基因USP和P300的相对表达量。【结果】相较于饲喂mimic-NC-ame-miR-bantam,饲喂mimic-ame-miR-bantam后，ame-miR-bantam在意大利蜜蜂4-6日龄工蜂幼虫肠道中均显著上调；相较于饲喂inhibitor-NC-ame-miR-bantam,饲喂inhibitor-ame-miR-bantam后，ame-miR-bantam在4日龄工蜂幼虫肠道中显著下调，在5日龄和6日龄工蜂幼虫肠道中下调表达。ame-miR-bantam共靶向222个基因，可注释到细胞进程等35个GO条目和Wnt信号通路等160条KEGG通路。相比于饲喂mimic-NC-ame-miR-bantam的阴性对照组，过表达ame-miR-bantam后，4日龄工蜂幼虫肠道中USP和P300的表达量均为上调；5日龄工蜂幼虫肠道中USP的表达量下调，P300显著下调表达；6日龄工蜂幼虫肠道中USP和P300均显著下调表达。相比于饲喂inhibitor-NC-ame-miR-bantam的阴性对照组，敲减ame-miR-bantam后，4和5日龄工蜂幼虫肠道中USP和P300的表达量均为上调；6日龄工蜂幼虫肠道中USP显著上调表达，P300的表达量上调。【结论】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中ame-miR-bantam的有效过表达和敲减；幼虫肠道中ame-miR-bantam可负调控USP和P300的表达。