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环状RNA ame_circ_000115调节蜜蜂球囊菌胁迫下意大利蜜蜂幼虫肠道基因表达

生物工程学报 2023年第1期39卷 217-230页

作者：叶亚萍王杰张佳欣张凯遥顾小雨姚雨彤任中民张扬陈大福郭睿福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福建福州350002 福建省蜂疗研究所福建福州350002

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类新型非编码RNA,已被证实可通过竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络等多种方式参与调节昆虫基因表达和免疫应答。目前,circRNA在蜜蜂免疫应答中的作用尚不清楚。本研究对意大利... 详细信息

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类新型非编码RNA,已被证实可通过竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络等多种方式参与调节昆虫基因表达和免疫应答。目前,circRNA在蜜蜂免疫应答中的作用尚不清楚。本研究对意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)ame_circ_000115(简称ac115)的反向剪切(back splicing,BS)位点进行验证。采用RT-qPCR检测蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)胁迫下意蜂幼虫肠道内ac115的表达谱,利用双荧光素酶报告基因试验验证ac115与ame-miR-13b的结合关系。通过饲喂特异性siRNA对蜜蜂球囊菌胁迫的意蜂幼虫肠道内ac115进行干扰,进而检测干扰ac115对宿主免疫应答相关的6个基因表达量的影响。结果表明,ac115的BS位点真实存在;相较于未接种组,蜜蜂球囊菌接种组4日龄幼虫肠道内ac115的表达量极显著上调(P中的BS位点真实存在,饲喂siRNA的方式能实现意蜂幼虫肠道内ac115的有效干扰,ac115通过吸附ame-miR-13b潜在调控Ecr表达,通过非ceRNA的方式调控hymenoptaecin和abaecin表达进而参与宿主的免疫应答。

关键词： ame_circ_000115 ame-miR-13b 竞争性内源RNA 西方蜜蜂意大利蜜蜂蜜蜂球囊菌免疫应答

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意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中ame-miR-bantam对靶基因USP和P300的表达调控

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昆虫学报 2022年第11期65卷 1401-1410页

作者：胡颖张文德王思懿张凯遥任中民吉挺蔺哲广赵红霞陈大福郭睿福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 福建省蜂疗研究所福州350002 扬州大学动物科学与技术学院江苏扬州225000 广东省科学院动物研究所广州510260

【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。

关键词：意大利蜜蜂微小RNA ame-miR-bantam 模拟物抑制物肠道发育

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西方蜜蜂几丁质合成酶基因的生物信息学分析及功能研究

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昆虫学报 2023年第4期66卷 469-477页

作者：郭意龙赵萧张天泽宋宇轩赵浩东范小雪任中民张婕赵红霞徐细建陈大福郭睿福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 广东省科学院动物研究所广州510260 江西省养蜂研究所南昌330000 福建省蜂疗研究所福州350002

【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... 详细信息

【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1572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ds egfp饲喂对照组,ds CHS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。

关键词：西方蜜蜂蜜蜂球囊菌 RNA干扰几丁质合成酶免疫应答

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