摘要: 【目的】本研究旨在筛选西方蜜蜂Apis mellifera采集蜂咽下腺中高表达的基因，为进一步筛选和研究蜜蜂采集行为相关基因提供依据。【方法】基于前期已获得西方蜜蜂3日龄工蜂(3 d＿W)、10日龄哺育蜂(10 d＿N)、10日龄采集蜂(10 d＿F)、21日龄哺育蜂(21 d＿N)和21日龄采集蜂(21 d＿F)的咽下腺转录组数据，筛选咽下腺差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),并对10日龄和21日龄采集蜂咽下腺中高表达的DEGs进行GO和KEGG富集分析；利用qPCR检测西方蜜蜂采集蜂咽下腺中高表达的4个DEGs (LOC409889,LOC406114,LOC408453和LOC100578735)在不同发育时期(卵、幼虫、蛹、刚出房工蜂、10日龄哺育蜂和21日龄采集蜂)和21日龄采集蜂组织(腹、胸、触角、上颚腺、咽下腺、蛰针、足、肠道、翅和脑)中的表达量。【结果】比较转录组结果表明，164个上调表达的DEGs在21日龄采集蜂咽下腺中的表达量明显高于在3日龄工蜂、10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂咽下腺中的表达量，且在10日龄采集蜂咽下腺中的表达量也高于在10日龄哺育蜂咽下腺中的表达量；105个下调表达的DEGs的表达趋势与上述164个DEGs的相反。GO分析结果表明，10日龄和21日龄采集蜂咽下腺中高表达的164个DEGs显著富集于硫酸盐跨膜转运蛋白活性、硫化合物跨膜转运蛋白活性、铁离子结合和氧化还原酶活性；下调表达的105个DEGs显著富集于核糖体、细胞内核糖核蛋白复合物和核糖核蛋白复合物；KEGG通路分析结果表明，105个下调表达的DEGs显著富集于核糖体以及淀粉和蔗糖代谢两个通路。qPCR检测结果显示，LOC409889,LOC406114,LOC408453和LOC100578735均在21日龄采集蜂中表达量最高；LOC406114和LOC100578735在21日龄采集蜂咽下腺中的表达量最高，而在其他组织中表达量较低或不表达。【结论】本研究通过比较转录组筛选鉴定了西方蜜蜂采集蜂咽下腺中高表达的DEGs,为深入研究采集蜂咽下腺的功能提供了数据，同时也为研究西方蜜蜂的采集行为及采集力强蜂种的分子选育提供新的视角。

摘要: 【目的】本研究旨在明确西方蜜蜂Apis mellifera几丁质合成酶(chitin synthase, CHS)基因的分子特性，并揭示CHS在西方蜜蜂工蜂幼虫响应蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis胁迫的免疫应答中的功能。【方法】利用相关生物信息学软件预测和分析西方蜜蜂CHS蛋白的分子特性、保守基序和结构域。使用MEGA X软件对西方蜜蜂和其他昆虫CHSs的氨基酸序列进行系统进化分析。采用体外转录法合成CHS和egfp的dsRNA,饲喂蜜蜂球囊菌胁迫的西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫以进行RNAi,并利用RT-qPCR检测西方蜜蜂工蜂5日龄幼虫肠道中CHS及宿主响应蜜蜂球囊菌侵染的免疫相关基因abaecin,apidaecin,birc5,defensin-1和PGRP-S2的表达量。【结果】西方蜜蜂CHS蛋白含有1 572个氨基酸，属于20种氨基酸，其中正电荷氨基酸与负电荷氨基酸分别为177和169个，分子量约为178.77 kD,等电点为6.65;含纤维素合酶CESA3催化结构域。在西方蜜蜂和东方蜜蜂A.cerana等共13种昆虫的CHSs中均鉴定到3个Motif (Motif 1, Motif 2和Motif 3)和2个结构域(Chitin＿synth＿2和Glyco＿trans＿2＿3)。系统进化树表明，膜翅目的西方蜜蜂与东方蜜蜂的CHSs的氨基酸序列一致性最高，聚为一支且自举值为100。相较于dsegfp饲喂对照组，dsCHS饲喂组5日龄幼虫肠道中CHS的表达量显著下调，干扰效率为29.40%,abaecin,birc5和defensin-1的表达量均极显著上调，PGRP-S2的表达量显著上调，apidaecin的表达量极显著下调。【结论】西方蜜蜂CHS可能是胞内亲水性跨膜蛋白，西方蜜蜂与其他昆虫CHSs的氨基酸序列具有较高的保守性，其中与东方蜜蜂的CHS的氨基酸序列之间保守性最高，CHS影响西方蜜蜂工蜂幼虫响应蜜蜂球囊菌胁迫的免疫应答。

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】本研究旨在筛选西方蜜蜂Apis mellifera采集蜂上颚腺中高表达基因，为进一步筛选和研究蜜蜂采集行为相关基因提供依据。【方法】基于前期测序的西方蜜蜂5种不同职能工蜂(3日龄工蜂、10日龄哺育蜂、10日龄采集蜂、21日龄哺育蜂和21日龄采集蜂)上颚腺转录组数据，筛选采集蜂上颚腺的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),并对这些DEGs进行GO和KEGG分析；qRT-PCR检测随机选取的8个DEGs在10日龄哺育蜂和10日龄采集蜂上颚腺以及两个关键DEGs(Δ-1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因Amp5cs和细胞色素P450 9e2基因CYP9Q3)在工蜂不同发育时期和采集蜂各组织中的表达量。【结果】筛选到22个DEGs在21日龄采集蜂上颚腺中的表达量显著高于在3日龄工蜂、10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂上颚腺中的表达量，同时在10日龄采集蜂上颚腺中的表达量也显著高于在10日龄哺育蜂上颚腺中的表达量。GO和KEGG富集分析显示这些DEGs主要富集在胆固醇代谢、半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、细胞凋亡-果蝇、氨基酸生物合成等方面。qRT-PCR结果表明，8个DEGs (LOC100576395,LOC411983,LOC410235,LOC725581,LOC410527,LOC406131,LOC408453和LOC410253)的表达模式与转录组数据的表达模式一致；2个关键DEGs Amp5cs和CYP9Q3在工蜂各发育阶段均有表达，且在采集蜂中表达量最高；Amp5cs在采集蜂腹、胸、上颚腺和触角中高量表达，P450 9e2在采集蜂触角和足中表达量显著高于在其他组织中的。【结论】本研究在减小日龄因素干扰下筛选了西方蜜蜂采集蜂上颚腺中22个高表达的DEGs,这些DEGs可能主要参与采集蜂上颚腺生理发育以及能量供应、外源性物质解毒、花蜜转化等代谢通路，进而影响蜜蜂的采集行为。这些结果为西方蜜蜂上颚腺的功能研究提供理论参考，同时也为采集力强的新品种培育奠定了基础。

摘要: 【目的】本研究旨在分析西方蜜蜂Apis mellifera工蜂蛹中期可能存在的低温应对机制以及低温对中期蛹发育的不利影响。【方法】对西方蜜蜂工蜂8 d封盖子进行低温(20℃)处理96 h(T),以未经低温胁迫的8 d封盖子为对照(CK),通过转录组测序(RNA-seq)并筛选差异基因(differentially expressed genes, DEGs);对DEGs进行GO分类和KEGG通路分析。利用RT-qPCR对随机选取的5个DEGs的表达量进行验证。【结果】西方蜜蜂8 d封盖子低温(20℃)胁迫96 h的DEGs有1 101个；GO分类发现DEGs富集数最多的条目为代谢过程(142个DEGs)和细胞过程(142个DEGs),其次是结合(131个DEGs),催化活性(120个DEGs)和单有机体过程(118个DEGs);KEGG通路分析结果显示，DEGs显著富集于与氧化损伤密切相关的过氧化物酶体通路、D-谷氨酰胺代谢通路、D-谷氨酸代谢通路和谷胱甘肽代谢通路；此外，与激素调控相关的昆虫激素代谢通路、mTOR信号通路和FOXO信号通路上也有DEGs显著富集。随机挑选的5个DEGs的RNA-Seq与RT-qPCR结果一致。【结论】本研究发现低温状态下西方蜜蜂中期蛹主要通过体内激素调控发育进程，使其减速或停止发育以应对低温；低温通过影响其抗氧化酶表达量进而可能积累氧化损伤，从而对羽化后蜜蜂产生影响。本研究结果有助于理解发育阶段温度生态幅狭窄的昆虫对于低温的应对机制及低温对其的不利影响。