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  • 徐阳; 唐凌霄; 吕欣然; 王凯莎; 朱铭强; 贺虹
    昆虫学报 2025年第68卷第2期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.02.003
    关键词: 杜仲梦尼夜蛾;;杜仲;;单食性;;肠道细菌;;幼虫龄期
    摘要: 【目的】杜仲梦尼夜蛾Orthosia songi是危害杜仲Eucommia ulmoides叶片的单食性害虫。本研究旨在探究不同龄期杜仲梦尼夜蛾幼虫肠道菌群的特征。【方法】使用Illumina HiSeq高通量测序技术调查杜仲原产地陕西省略阳和河南省灵宝杜仲梦尼夜蛾1, 3和6龄幼虫肠道细菌组成和多样性。【结果】两个地区杜仲梦尼夜蛾幼虫肠道细菌群落在门水平均以假单胞菌门(Pseudomonadota)、蓝菌门(Cyanobacteriota)、放线菌门(Actinomycetota)、芽孢菌门(Bacillota)和拟杆菌门(Bacteroidota)为优势菌门,各个菌门的丰度在不同龄期样品间不同,并且随着杜仲梦尼夜蛾幼虫龄期的增大假单胞菌门的丰度逐渐减少,芽孢菌门的丰度逐渐增大。在属水平,不动杆菌属Acinetobacter为优势菌群,其丰度随着杜仲梦尼夜蛾幼虫龄期的增大而减小。多样性分析结果显示,杜仲梦尼夜蛾不同龄期幼虫样品之间肠道细菌α多样性指数(Shannon指数、 Simpson指数、 ACE指数和Chao指数)差异不显著,β多样性存在显著差异。【结论】本研究结果说明陕西省略阳和河南省灵宝杜仲梦尼夜蛾幼虫肠道细菌菌群组成相似,但不同龄期幼虫之间肠道细菌菌群组成存在显著差异,提示杜仲梦尼夜蛾幼虫肠道微生物种群受到该虫生长发育阶段的影响。

  • 冯佩林; 朱乐冉; 臧贺; 刘小玉; 康婧; 邱剑丰; 刘锋; 徐细建; 骆群; 陈大福; 郭睿; 徐国钧
    昆虫学报 2025年第68卷第2期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.02.001
    关键词: 西方蜜蜂;;东方蜜蜂微孢子虫;;肽聚糖识别蛋白;;纳米孔测序;;剪接异构体
    摘要: 【目的】本研究旨在系统鉴定和分析西方蜜蜂Apis mellifera肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition protein, PGRP)相关基因及其剪接异构体,探析PGRP基因剪接异构体编码蛋白的理化性质和分子特征,并测定PGRP基因剪接异构体在西方蜜蜂工蜂成虫应答东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae侵染中的表达模式,以期为西方蜜蜂PGRP基因剪接异构体的功能研究提供参考和依据。【方法】基于已获得的西方蜜蜂8和11日龄工蜂成虫中肠纳米孔测序数据,利用Blast工具将前期鉴定到的所有全长转录本分别比对到Nr和KEGG数据库,筛选出西方蜜蜂PGRP基因及其剪接异构体,并随机选择PGRP基因的5条剪接异构体通过RT-PCR验证序列的真实性。使用Gffcompare软件将鉴定到的PGRP基因序列比对至西方蜜蜂参考基因组以优化基因结构。采用Astalavista软件鉴定PGRP基因的可变剪接(alternative splicing, AS)事件类型,再通过RT-PCR和Sanger测序验证AS事件。利用相关软件预测和分析PGRP基因剪接异构体编码蛋白的理化性质和分子特征。采用RT-qPCR检测东方蜜蜂微孢子虫接种后西方蜜蜂工蜂成虫中肠中PGRP基因剪接异构体的相对表达量。【结果】共鉴定到西方蜜蜂的4个PGRP相关基因(PGRP-3,PGRP-S2,PGRP-LC和PGRP-LB)及其19条剪接异构体。通过RT-PCR与Sanger测序证实了PGRP基因5条剪接异构体(rna14029, ONT.6350.8, ONT.6350.10, rna24089和ONT.6350.7)的表达和序列真实性。PGRP-3(gene10434)的5′和3′端分别延长了8和1 055 bp,PGRP-S2(gene10435)的5′和3′端分别延长了27和234 bp。通过RT-PCR证实了PGRP-S2的AS事件的真实性。剪接异构体ONT.6350.2编码蛋白的分子式为C<sub>966</sub>H<sub>1502</sub>N<sub>272</sub>O<sub>275</sub>S<sub>7</sub>,分子量约为21 527.63 D,理论等电点为8.94,平均亲水性为-0.119,含有信号肽和PGRP结构域,不含跨膜结构域;剪接异构体ONT.6350.6编码蛋白分子式为C<sub>841</sub>H<sub>1301</sub>N<sub>243</sub>O<sub>244</sub>S<sub>5</sub>,分子量约为18 860.46 D,理论等电点9.14,平均亲水性为-0.324,不含跨膜结构域和信号肽。西方蜜蜂与东方蜜蜂A.cerana的PGRP-S2在进化树上聚为一支。相较于未接种东方蜜蜂微孢子虫的对照组,接种东方蜜蜂微孢子虫的西方蜜蜂工蜂成虫中肠中剪接异构体ONT.6350.2的表达量在接种后2和4 d时显著上调,在接种后3 d时极显著上调;剪接异构体ONT.6350.6与ONT.6350.2的表达模式相同;剪接异构体ONT.6350.2和ONT.6350.6在接种东方蜜蜂微孢子虫后1-4 d时总体上均表现为上升表达趋势。【结论】本研究优化了西方蜜蜂参考基因组上已注释的PGRP-3和PGRP-S2基因结构;揭示剪接异构体ONT.6350.2的编码蛋白可能是分泌蛋白,而剪接异构体ONT.6350.6的编码蛋白可能是胞内蛋白;西方蜜蜂与东方蜜蜂的PGRP-S2同源性最高;剪接异构体ONT.6350.2和ONT.6350.6在西方蜜蜂工蜂成虫应答东方蜜蜂微孢子虫侵染中被激活表达。

  • 付楠霞; 罗宗秀; 李兆群; 边磊; 修春丽; 周利; 陈宗懋; 蔡晓明
    昆虫学报 2025年第68卷第2期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.02.005
    关键词: 茶丽纹象甲;;形态;;生物学;;垂直分布;;求偶交配行为;;趋光性
    摘要: 【目的】明确茶丽纹象甲Myllocerinus aurolineatus的形态特征及生物学习性,为该虫的精准识别和绿色防控技术研发提供理论依据。【方法】在恒温条件(25±1)℃下,分别以野外茶园土壤和新鲜茶枝饲养幼虫和成虫,在光学显微镜下观察茶丽纹象甲各发育阶段的主要形态特征;通过田间调查了解幼虫在茶园不同土壤层的迁移行为及化蛹期的土壤分布特性;利用室内观察和行为学实验相结合的手段,记录并描述茶丽纹象甲成虫的求偶交配和趋光行为。【结果】茶丽纹象甲初产卵乳白色,后逐渐变为淡黄色;幼虫无足,体肥多肉,常弯曲呈“C”型;裸蛹乳白色,口器和一对翅芽明显;成熟成虫体灰黑色,鞘翅具黄绿色闪光鳞斑与条纹,且雌性个体体型较雄性个体稍大。茶丽纹象甲以幼虫在距地表20-30 cm深土壤层越冬,4月中下旬为茶丽纹象甲化蛹高峰期。茶丽纹象甲老熟幼虫多迁移至距地表0-10 cm深土层化蛹,其中距地表0-5 cm土壤层的幼虫和蛹占75.83%。茶丽纹象甲成虫通常在16:00-4:00间求偶交配,交配方式为背负式,雌虫在下,雄虫在上,交配时长为44~132 min,可细分为交尾前期、交尾、授精和交尾后保护4个阶段。此外,在夜晚,茶丽纹象甲雌雄成虫均具强烈趋光性。【结论】本研究明确了茶丽纹象甲各发育阶段的主要形态特征,解析了该虫幼虫在茶园土壤垂直迁移行为及化蛹高峰期在不同土壤层的垂直分布,初步揭示了成虫的求偶交配和趋光行为,研究结果不仅可为茶丽纹象甲的精准识别提供参考依据,还可以为绿色防控技术的开发提供理论支撑。

  • 林兴雨; 贾征楠; 田洪云; 李萌; 宋南
    昆虫学报 2025年第68卷第2期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.02.009
    关键词: 半翅目;;臭虫次目;;基因组;;转录组;;单拷贝直系同源基因;;系统发育
    摘要: 【目的】利用基因组和转录组数据构建臭虫次目(Cimicomorpha)高阶元(科或总科)的系统发育关系,以期为进一步明确臭虫次目的高阶元系统发育关系提供数据。【方法】通过高通量测序技术获取了梨冠网蝽Stephanotis nashi的基因组数据,并将其与已经发表的异翅亚目(Heteroptera)其他38个种的基因组和转录组数据相结合。利用软件BUSCO提取上述物种的单拷贝直系同源基因,并构建了6个不同完整性的数据矩阵,以研究臭虫次目的高阶元系统发育关系。【结果】臭虫次目单拷贝直系同源基因的数量介于397~2 437个之间。在臭虫次目的系统发育关系中,所有结果都支持猎蝽总科(Reduvioidea)、姬蝽总科(Naboidea)、臭虫总科(Cimicoidea)、网蝽总科(Tingoidea)和盲蝽总科(Miroidea)作为单系群;猎蝽总科独立成一支,并与由姬蝽总科、臭虫总科、网蝽总科及盲蝽总科所组成的支系形成姐妹群关系。此外,科级阶元的系统分析结果揭示猎蝽科(Reduviidae)、姬蝽科(Nabidae)、花蝽科(Anthocoridae)、网蝽科(Tingidae)和盲蝽科(Miridae)均为单系群,并支持网蝽科和盲蝽科为姐妹群关系。【结论】本研究结果说明,利用基因组和转录组数据在构建臭虫次目的系统发育关系的实用性,也为深入理解臭虫次目高阶元的系统发育关系提供了基因组和转录组数据。

  • 宋宇轩; 李坤泽; 臧贺; 刘小玉; 吴陶; 徐细建; 刘锋; 骆群; 邱剑丰; 陈大福; 郭睿
    昆虫学报 2025年第68卷第2期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.02.002
    关键词: 意大利蜜蜂;;竞争性内源RNA;;长链非编码RNA;;时空表达谱;;蜜蜂球囊菌
    摘要: 【目的】本研究旨在通过解析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica lncRNA15837的调控方式和作用,并检测lncRNA15837在工蜂不同发育阶段和成虫不同组织及幼虫应答蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis侵染中的表达模式,为深入探究lncRNA15837的调控功能与机制提供参考和依据。【方法】基于已获得的意大利蜜蜂7和10日龄工蜂成虫中肠高质量转录组数据,利用Miranda, RNAhybrid和TargetScan软件预测lncRNA15837靶向的miRNA及miRNA靶向的mRNA,再通过Cytoscape v3.7.1软件构建并可视化竞争性内源RNA (competing endogenous RNA, ceRNA)调控网络。使用Blast工具将靶mRNA比对至GO和KEGG数据库以获得相应的功能和通路注释。通过RT-PCR验证lncRNA15837在刚出房工蜂成虫不同组织(触角、咽下腺、脑、表皮、中肠、脂肪体和毒腺)中的表达。利用RT-qPCR检测lncRNA15837在工蜂的不同发育阶段(卵、3日龄幼虫、 1和2日龄预蛹、 4日龄蛹及1, 2, 6, 12, 15和18日龄工蜂成虫)、刚出房工蜂成虫不同组织(触角、咽下腺、脑、表皮、中肠、脂肪体和毒腺)和3日龄幼虫感染蜜蜂球囊菌后4, 5和6日龄幼虫肠道中的表达量。【结果】LncRNA15837可靶向ame-miR-21-x和ame-miR-0046-3p等29个miRNA,进而靶向1 559条mRNA,形成1个复杂的ceRNA网络;上述靶mRNA可注释到436个GO条目,其中114条靶mRNA涉及139个分子功能相关条目,115条靶mRNA涉及257个生物学进程相关条目,67条靶mRNA涉及40个细胞组分相关条目;可注释到224条KEGG通路,其中28条靶mRNA注释到内吞、吞噬细胞和溶酶体等细胞免疫通路,以及157条靶mRNA注释到JAK-STAT, Toll和Imd, NF-kappa B和Toll样受体信号通路等体液免疫通路;lncRNA15837在工蜂卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫中差异表达,在1日龄预蛹中的表达量最低,而在3日龄幼虫中的表达量最高;lncRNA15837在刚出房工蜂成虫的触角、毒腺、脑、中肠、咽下腺、脂肪体和表皮中均有表达但表达量存在差异,在脂肪体中的表达量最低,而在毒腺中的表达量最高;相较于未接种对照组,lncRNA15837的表达量在蜜蜂球囊菌接种组4日龄幼虫肠道中表达量上调,在5和6日龄幼虫肠道中显著上调。【结论】意大利蜜蜂lncRNA15837通过ceRNA网络潜在调控胞吞作用、吞噬细胞和溶酶体等细胞免疫通路和JAK-STAT、Toll和Imd、NF-kappa B和Toll样受体信号通路等体液免疫通路;lncRNA15837在工蜂的3日龄幼虫和工蜂成虫毒腺中特异性高表达;工蜂幼虫肠道中lncRNA15837的表达被蜜蜂球囊菌侵染所激活,提示lncRNA15837是意大利蜜蜂幼虫应答蜜蜂球囊菌侵染的潜在调控因子。

  • 任谱锦; 付晓彤; 李玉晶; 孟瑞霞
    昆虫学报 2025年第68卷第2期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.02.008
    关键词: 狗尾草新小绥螨;;花蓟马;;捕食螨;;耐寒性;;捕食;;产卵
    摘要: 【目的】狗尾草新小绥螨Neoseiulus setarius是在我国内蒙古地区发现的捕食螨新种,在防治蓟马等小型害虫方面有很大潜力。在昼夜温差较大的地区释放捕食螨时,温度骤降可能会影响其捕食能力。快速冷驯化可提高变温动物的耐寒性。本研究旨在通过考察狗尾草新小绥螨的快速冷驯化反应及冷驯化前后的适合度,探索该螨是否具有这种表型可塑性及对短期低温胁迫的响应。【方法】测定狗尾草新小绥螨雌成螨存活的临界温度(存活率低于10%的温度);统计雌成螨经不同低温(0, 2.5, 5, 7.5和10℃)处理后的存活率以确定其最适驯化温度和时间;测定最适驯化温度和时间下各发育阶段狗尾草新小绥螨的快速冷驯化反应;以花蓟马Frankliniella intonsa在豆角上1 d内所产卵孵化而得的1龄若虫(1-2日龄)为猎物,评价快速冷驯化对狗尾草新小绥螨雌成螨捕食和生殖潜力的影响。【结果】狗尾草新小绥螨雌成螨存活的临界低温为-21℃。在2.5℃暴露2 h是狗尾草新小绥螨快速冷驯化的最适诱导条件,可有效提高其存活率。将雌成螨从室温25℃直接转移到-21℃下暴露2 h后存活率仅为3.33%,而经过2.5℃冷驯化2 h后再转移到-21℃下暴露2 h时雌成螨存活率可达68.33%。经过2.5℃冷驯化2 h后再转移到-21℃下暴露2 h时的其他发育阶段的存活率也均显著提高:未经驯化的卵、幼螨、前若螨、后若螨以及雄成螨在-21℃下暴露2 h时的存活率分别为6.67%, 21.67%, 1.67%, 5.00%和5.00%,而在2.5℃冷驯化2 h后再转移到-21℃下暴露2 h时存活率分别增加到60.00%, 33.33%, 20.00%, 31.67%和51.67%。同时,经过冷驯化后的狗尾草新小绥螨雌成螨对花蓟马的捕食量和产卵量未见降低。【结论】所有发育阶段的狗尾草新小绥螨均具有响应快速冷驯化的能力。在2.5℃下暴露2 h可以提高狗尾草新小绥螨的耐寒性,同时不会降低其对花蓟马的捕食适合度,为该螨在昼夜温度波动较大的地区开展田间释放应用提供了参考依据。

  • 宋一泓; 王晨晞; 张菁娟; 包可晗; 谭晶灵; 张心阳; 龚浩然; 刘昱菲; 张显; 闫硕
    昆虫学报 2025年第68卷第6期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.06.013
    关键词: 蚜虫;;蚜虫识别;;蚜虫计数;;农业害虫监测;;深度学习;;移动计算
    摘要: 【目的】为减轻基层植保人员工作量,实现蚜虫准确和实时监控,建立了一种新型蚜虫识别方法。【方法】基于优化后的Transformer模型和稀疏注意力机制,开发了一种新的蚜虫识别和计数方法,特别适用于边缘计算环境。针对4种常见蚜虫——桃蚜Myzus persicae、棉蚜Aphis gossypii、豌豆蚜Acyrthosiphon pisum和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi,利用相机HDV-56003与手机镜头构建数据采集系统;利用微信小程序展示蚜虫检测与计数结果;利用消融实验验证系统的可行性。【结果】本方法在准确率(accuracy)、平均精度均值(mean average precision, mAP)和每秒帧数(frames per second, FPS)等关键性能指标上均达到了优异的水平。具体而言,准确率达到了98%, mAP达到了95%,而FPS达到了52.3,这些指标均优于传统方法和其他基线模型。此外,本实验还开发了相应的移动应用程序,使农业从业者能够在田间环境中直接借助智能手机完成蚜虫的实时识别和计数,极大地提升了操作的便捷性和效率。【结论】基于Transformer的移动计算场景下的高精度蚜虫识别与计数方法实现了实时蚜虫识别和计数。本研究不仅为蚜虫精准识别提供了新型技术解决方案,也为其他农业害虫的智能化识别与监测提供了重要参考,有助于推动精准农业和智慧农业的发展。

  • 刘治滩; 叶道有; 宓诗雨; 王宁; 郑一荻; 蒋海宾; 吴鹰; 徐细建; 陈大福; 邱剑丰; 郭睿
    昆虫学报 2025年第68卷第3期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.03.004
    关键词: 东方蜜蜂;;基质金属蛋白酶;;东方蜜蜂微孢子虫;;表达模式;;分子特征
    摘要: 【目的】本研究旨在克隆东方蜜蜂Apis cerana基质金属蛋白酶14(matrix metalloproteinase-14, MMP14)基因AcMMP14,分析其分子特征和表达模式,为持续深入开展AcMMP14的功能研究提供参考和依据。【方法】提取东方蜜蜂6日龄工蜂幼虫肠道总RNA,PCR扩增AcMMP14的编码序列(coding sequence, CDS)。使用相关生物信息学软件预测AcMMP14的理化性质和分子特征,鉴定东方蜜蜂和其他蜂种MMP14的结构域和保守基序,并进行系统进化分析。采用RT-qPCR检测AcMMP14在工蜂卵、幼虫、预蛹、蛹和不同日龄成虫,工蜂成虫触角、脑、表皮、脂肪体、毒腺、中肠和咽下腺及东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae接种刚出房的1日龄工蜂后1-4 d时中肠中的相对表达量。【结果】AcMMP14的分子式为C<sub>3068</sub>H<sub>4581</sub>N<sub>803</sub>O<sub>915</sub>S<sub>20</sub>,分子量约为68.00 kD,脂溶系数为64.12,等电点为5.85,平均亲水系数为-0.47,含1个信号肽和36个磷酸化位点,可同时定位于线粒体、细胞核和细胞质。东方蜜蜂与其他10种蜂的MMP14中均含有3个相同的结构域和5个相同的保守基序。东方蜜蜂与大蜜蜂A.dorsata的MMP14的氨基酸序列一致性达94.23%,且在进化树上聚为一支。AcMMP14在东方蜜蜂工蜂卵、3日龄幼虫、 1和2日龄预蛹及4日龄蛹中差异表达,在4日龄蛹中的表达量最高且显著高于3日龄幼虫和2日龄预蛹中的表达量。AcMMP14在不同日龄工蜂成虫体内差异表达,在15日龄成虫体内的表达量最高且显著高于1, 2, 6, 12和17日龄成虫体内的表达量。AcMMP14在东方蜜蜂工蜂成虫的7种不同组织中差异表达,在触角中的表达量最高且显著高于脑、表皮、脂肪体、毒腺、中肠和咽下腺中的表达量。与未接种的对照组相比,东方蜜蜂微孢子虫接种后1和2 d时工蜂成虫中肠中AcMMP14的表达量显著下调,3和4 d时工蜂成虫中肠中AcMMP14的表达量下调但差异不显著。【结论】AcMMP14为潜在的亲水性蛋白和分泌蛋白;AcMMP14在东方蜜蜂工蜂不同发育阶段和成虫组织中发挥潜在的重要功能;工蜂成虫中肠中AcMMP14在东方蜜蜂微孢子虫的第一个增殖周期前期被激活表达。

  • 李坤泽; 杜丽婷; 王梦怡; 胡艳雯; 吴函雨; 邱剑丰; 严提珍; 卢兆辉; 陈大福; 骆庆明; 郭睿
    昆虫学报 2025年第68卷第3期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.03.003
    关键词: 中华蜜蜂;;纳米孔测序;;体液免疫通路;;基因结构优化;;可变剪接;;可变多聚腺苷酸化
    摘要: 【目的】本研究旨在鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana幼虫肠道中体液免疫通路相关基因及其剪接异构体,为持续开展中华蜜蜂体液免疫通路相关基因和剪接异构体的分子克隆与功能研究提供资源和基础。【方法】通过Blast将前期基于中华蜜蜂工蜂幼虫肠道转录组的纳米孔(nanopore)测序数据鉴定到的所有全长转录本分别比对到KEGG和Nr数据库,筛选出体液免疫信号通路相关基因及其剪接异构体。利用GffCompare软件将鉴定到的体液免疫信号通路相关基因比对到东方蜜峰A.cerana参考基因组(版本号:ACSNU-2.0),以优化已注释基因的结构。使用Astalavista软件鉴定体液免疫信号通路相关基因的可变剪接(alternative splicing, AS)事件类型,再统计不同类型的AS事件数目;采用RT-PCR验证AS事件的真实性。利用TAPIS pipeline软件预测体液免疫信号通路相关基因所含可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation, APA)位点,并通过MEME软件鉴定APA位点上游50 bp的基序(motif);通过3′RACE验证APA位点的真实性。【结果】共鉴定到JNK-p38-MAPK信号通路相关的23个基因及135条剪接异构体,Toll信号通路相关的21个基因和130条剪接异构体,JAK/STAT信号通路相关12个基因和53条剪接异构体,IMD信号通路相关10个基因和46条剪接异构体。注释到东方蜜蜂参考基因组上体液免疫通路相关的18个基因的5′UTR被延长,19个基因的3′UTR被延长,8个基因的5′UTR和3′UTR同时被延长。共鉴定到体液免疫信号通路相关的16个基因的60次AS事件,其中最丰富的类型是可变5′端剪接(alternative 5′splice site, A5SS)(26次)。通过RT-PCR证实了随机选择的3个基因的AS事件的真实性。共鉴定到体液免疫信号通路相关的47个基因含有1个及以上的APA位点,其中含有1个APA位点的基因最多。在APA位点上游鉴定到3条一致性序列:ATATAWAWWTATATRWATNYD, HVVN VNNDBDNBHNDDDNWNNNNNWNNH和BSHDVWDRDBDDDKKNVWDRDKHHVKHDVNNVWDND BHWHB。3′RACE结果证实了随机选择的2个基因所含APA位点的真实性。【结论】首次鉴定到中华蜜蜂幼虫肠道体液免疫信号通路相关的66个基因和364条剪接异构体,优化了东方蜜蜂参考基因组上注释到体液免疫通路的29个基因结构,挖掘出体液免疫相关的60次AS事件和139个APA位点,并证实了体液免疫相关基因的AS事件和APA位点的真实性。

  • 张艺琼; 那志豪; 李琪明; 王梦怡; 李婧娴; 代梦远; 邱剑丰; 张荣华; 卢兆辉; 陈大福; 严提珍; 郭睿
    昆虫学报 2025年第68卷第3期 DOI:10.16380/j.kcxb.2025.03.002
    关键词: 意大利蜜蜂;;中肠;;卵巢;;精巢;;piRNA
    摘要: 【目的】本研究旨在明确意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica piR-ame-1186994的调控功能,为进一步探究piR-ame-1186994的调控作用机制提供科学依据。【方法】通过Stem-loop RT-PCR和Sanger测序分别验证piR-ame-1186994在意大利蜜蜂6日龄工蜂成虫中肠、 12日龄雄蜂成虫精巢和7日龄蜂王成虫卵巢中的表达和序列真实性。使用相关软件预测piR-ame-1186994的靶mRNA并进行GO和KEGG数据库注释,进而构建发育信号通路、能量代谢通路及细胞和体液免疫通路相关调控网络。饲喂刚出房工蜂成虫piR-ame-1186994的模拟物(mimic)和mimic-NC(阴性对照组),利用RT-qPCR检测工蜂成虫中肠中的piR-ame-1186994及其关键2个关键靶基因(YAP1和PLD2)的相对表达量。【结果】在意大利蜜蜂6日龄工蜂成虫中肠、 12日龄雄蜂成虫精巢和7日龄蜂王成虫卵巢中均扩增出piR-ame-1186994的特异性片段。piR-ame-1186994共靶向1 097条mRNA,可注释到新陈代谢过程、结合和细胞等30条GO条目以及Wnt信号通路、内吞作用和催产素信号通路等182条KEGG通路。其中,分别有36和16条靶mRNA涉及5条发育相关信号通路(mTOR, Wnt, Hippo, AMPK和Notch信号通路)和4条能量代谢相关通路(氨基糖和核苷酸糖代谢、果糖和甘露糖代谢、糖酵解/糖异生及磷酸戊糖通路)。此外,分别有29和8条靶mRNA涉及4条细胞免疫通路(溶酶体、内吞作用、吞噬体和泛素介导的蛋白水解)和3条体液免疫通路(PI3K-Akt, MAPK和FoxO信号通路)。相较于阴性对照组mimic-NC, mimic-piR组中piR-ame-1186994的表达量在1, 3和5日龄工蜂中肠中显著上调,在2和4日龄工蜂中肠中极显著上调;靶基因YAP1的表达量在1, 3, 4和5日龄工蜂中肠中极显著下调,在2日龄工蜂中肠中显著下调;靶基因PLD2的表达量在2, 3和5日龄工蜂中肠中显著下调,在4日龄的工蜂中肠中极显著下调。【结论】piR-ame-1186994在意大利蜜蜂工蜂中肠、雄蜂精巢和蜂王卵巢中存在与表达;piR-ame-1186994通过靶向和负调控YAP1和PLD2的表达潜在调节工蜂中肠发育和免疫。