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西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析

南方农业学报 2022年第3期53卷 748-758页

作者：宋文菲胡宗文苗春辉余玉生杨爽李亚辉云南农业大学动物科学技术学院云南昆明650201 云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所云南蒙自661101

【目的】基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因(DEGs)进行筛选和功能注释分析,揭示与工蜂生长发育相关的信号通路,为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据。【方法】以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1... 详细信息

【目的】基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因(DEGs)进行筛选和功能注释分析,揭示与工蜂生长发育相关的信号通路,为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据。【方法】以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1日龄羽化工蜂3个虫态为研究对象,利用llumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序,采用DESeq2筛选不同虫态样品间的表达差异基因,然后分别进行GO功能注释分析及KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR进行验证。【结果】经转录组测序,在西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫与1日龄蛹间筛选出4823个差异表达基因(51.86%上调,48.14%下调),在1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间筛选出3295个差异表达基因(57.51%上调,42.49%下调),在3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间筛选出5267个差异表达基因(52.95%上调,47.05%下调)。GO功能注释分析结果显示,3日龄幼虫与1日龄蛹间的差异表达基因注释到43个GO功能条目,1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到45个GO功能条目,3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到44个GO功能条目,主要涉及细胞过程、细胞部分及结合等。KEGG信号通路富集分析发现,3日龄幼虫与1日龄蛹间有2905个差异表达基因富集到332条KEGG信号通路上,其中17条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、氧化磷酸化和昆虫激素生物合成等;1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间有1644个差异表达基因富集到331条KEGG信号通路上,其中45条KEGG信号通路呈显著富集,涉及氧化磷酸化、生热作用和胰岛素分泌等;3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间有2958个差异表达基因富集到337条KEGG信号通路上,其中14条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、蛋白酶体和胰岛素分泌等。6个随机挑选差异表达基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相符,即转录组测序结果可靠。【结论】昆虫激素生物合成通路相关差异表达基因调控与西方蜜蜂工蜂各虫态JH滴度变化规律一致,氧化磷酸化信号通路则与各虫态的营养摄入和活动行为相关,而胰岛素分泌通路涉及各虫态的营养调控、脂肪体合成及细胞凋亡。可见,昆虫激素生物合成、胰岛素分泌和氧化磷酸化3种信号通路在西方蜜蜂工蜂幼虫、蛹和成虫的发育调控中发挥着重要作用。

关键词：西方蜜蜂工蜂生长发育差异表达基因信号通路转录组测序

西方蜜蜂Lozenge基因的克隆鉴定及时空表达分析

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环境昆虫学报 2023年第1期45卷 133-141页

作者：黄蕾朱雅楠梁立强李秋方李正汉卿林焱聂红毅苏松坤福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 云南省农业科学院桑蚕蜜蜂研究所云南蒙自661101

Lozenge蛋白(Lz蛋白)是昆虫的重要转录因子,在昆虫胚胎发育过程中发挥重要作用。为研究Lozenge在西方蜜蜂Apis mellifera中的作用,本研究克隆了Lozenge基因,并对其进行生物信息学分析,同时基于荧光定量PCR技术检测该基因在西方蜜蜂不同... 详细信息

Lozenge蛋白(Lz蛋白)是昆虫的重要转录因子,在昆虫胚胎发育过程中发挥重要作用。为研究Lozenge在西方蜜蜂Apis mellifera中的作用,本研究克隆了Lozenge基因,并对其进行生物信息学分析,同时基于荧光定量PCR技术检测该基因在西方蜜蜂不同发育时期(卵期、幼虫期、蛹期和成年蜂)和10日龄哺育蜂各组织的表达谱。生物信息学分析结果显示,Lozenge基因的开放阅读框(ORF)为1 554 bp,共编码517个氨基酸,预测分子量为54.63918 kDa,等电点为6.08;结构域预测分析发现Lozenge蛋白含有一个Runt结构域,多物种蛋白序列对比发现该蛋白同源性高。时期表达谱表明,该基因在第1日卵和第2日卵的表达量远高于其他时期,在卵期表达量随时间依次递减,幼虫期表达量极低,蛹期表达量呈先增后减的趋势,而成年蜂中均有表达;组织表达谱显示,该基因在哺育蜂头部、上颚腺中的表达量较高,而在腹部的表达量低。这些结果表明,Lozenge基因可能在西方蜜蜂胚胎期细胞发育过程、哺育蜂蜂王浆合成和分泌过程中发挥重要作用,这些结果为该基因功能的深入研究提供了重要的理论参考。

关键词： Lozenge RUNX家族西方蜜蜂表达分析基因克隆

西方蜜蜂m 6A甲基转移酶的基因克隆、多克隆抗体制备及表达模式

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昆虫学报 2023年第7期66卷 885-895页

作者：吴鹰刘治滩赵浩东郭思佳刘小玉张艺琼冯佩林赵红霞徐细建陈大福付中民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 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

【目的】本研究旨在克隆西方蜜蜂Apis mellifera RNA m 6A甲基转移酶14(methyltransferase 14,METTL14)基因AmMETTL14,分析AmMETTL14的理化性质和分子特性以及AmMETTL14在工蜂不同发育阶段和不同组织中的表达模式,并制备AmMETTL14多克... 详细信息

【目的】本研究旨在克隆西方蜜蜂Apis mellifera RNA m 6A甲基转移酶14(methyltransferase 14,METTL14)基因AmMETTL14,分析AmMETTL14的理化性质和分子特性以及AmMETTL14在工蜂不同发育阶段和不同组织中的表达模式,并制备AmMETTL14多克隆抗体,为持续深入开展AmMETTL14的功能研究提供参考和基础。【方法】通过PCR扩增西方蜜蜂AmMETTL14的CDS并进行Sanger测序验证。使用相关生物信息学软件对AmMETTL14进行生物信息学分析,并构建系统进化树。通过原核表达系统诱导表达AmMETTL14融合蛋白,免疫新西兰白兔以制备多克隆抗体,利用ELISA和Western blot分别检测抗体的效价及特异性。采用RT-qPCR检测AmMETTL14在卵、幼虫、预蛹、蛹及工蜂成虫中以及刚出房工蜂成虫的触角、毒腺、脑、中肠、咽下腺、脂肪体和表皮7种组织中的相对表达量。【结果】成功克隆到西方蜜蜂AmMETTL14的CDS;AmMETTL14的分子式为C 1957 H 3113 N 567 O 589 S 15,分子量约为44.49 kD,脂溶系数为79.97,理论等电点为8.58,平均亲水系数为-0.59,不含典型的跨膜结构域和信号肽,可同时定位于细胞核、线粒体和细胞质;西方蜜蜂、中华蜜蜂A.cerana cerana、黑大蜜蜂A.laboriosa、东方蜜蜂A.cerana、大蜜蜂A.dorsata、小蜜蜂A.florea、欧洲熊蜂Bombus terrestris、金环胡蜂Vespa mandarinia、美洲东部熊蜂B.impatiens和黑腹果蝇Drosophila melanogaster的METTL14均含有MT-A70结构域和3个相同的保守基序;AmMETTL14与黑大蜜蜂的METTL14的氨基酸序列一致性最高(65.60%)且亲缘关系最近。制备的AmMETTL14多克隆抗体效价较高(大于512 K)且特异性较强。AmMETTL14在7和8日龄预蛹与卵中的表达量相近且均显著高于在3日龄幼虫中的表达量,在12日龄蛹中的表达量显著高于卵、幼虫和预蛹中的表达量,在6,12和15日龄工蜂成虫体内的表达量显著高于1日龄工蜂成虫体内的表达量;AmMETTL14在刚出房工蜂成虫脑和咽下腺中的表达量与触角中的表达量相近且均显著高于在毒腺、中肠、脂肪体和表皮中的表达量。【结论】研究结果表明,AmMETTL14可能为亲水性、非跨膜和胞内蛋白,AmMETTL14在幼虫生长发育中发挥潜在的调控作用,制备得到的AmMETTL14的多克隆抗体效价高、灵敏度高和特异性强,为进一步探究AmMETTL14的功能及其参与的表观调控机制打下了基础。

关键词：西方蜜蜂 N 6-甲基腺苷甲基化转移酶14 时空表达模式 MT-A70 抗体

西方蜜蜂采集蜂上颚腺中高表达基因的筛选与表达分析

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昆虫学报 2022年第8期65卷 937-948页

作者：李秋方高艳梁立强李正汉卿朱雅楠张娟杨尚宁傅云熙苏松坤聂红毅福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 江西省养蜂研究所江西省蜂业技术推广站南昌330052

【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2... 详细信息

【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P4509e2基因CYP9Q 3)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CYP9Q 3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,P4509e 2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。

关键词：西方蜜蜂上颚腺采集行为 Δ-1-吡咯啉-5-羧酸合成酶细胞色素P4509e2

西方蜜蜂工蜂蛹响应低温胁迫的差异表达基因分析

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昆虫学报 2022年第4期65卷 469-479页

作者：刘一名徐新建周姝婧姚丹李寒朱晨煜李想赫昱畅周冰峰朱翔杰福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002

【目的】本研究旨在从转录组水平筛选和分析西方蜜蜂Apis mellifera工蜂不同时期蛹对低温胁迫反应的差异表达基因(DEGs)。【方法】将西方蜜蜂工蜂封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹分别置于低温环境(20℃)和最适发育温度(35℃)中4 h,分... 详细信息

【目的】本研究旨在从转录组水平筛选和分析西方蜜蜂Apis mellifera工蜂不同时期蛹对低温胁迫反应的差异表达基因(DEGs)。【方法】将西方蜜蜂工蜂封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹分别置于低温环境(20℃)和最适发育温度(35℃)中4 h,分别作为处理组和对照组,通过转录组学技术筛选低温处理组与对应的对照组之间的DEGs,并进行GO功能分类和KEGG通路分析。利用RT-qPCR分别对封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹的8,6和5个DEGs的表达谱进行验证。【结果】与对照组相比,封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹受低温胁迫后的DEGs分别有220,50和26个;GO功能分类发现,DEGs富集数最多的条目为代谢进程、细胞进程、催化活性和结合,封盖后3 d预蛹的DEGs在生物学进程调控、细胞部分和细胞器等有较多富集。KEGG通路分析显示,处理组和对照组间西方蜜蜂各日龄DEGs在整体概述图、氨基酸代谢、信号转导、运输和分解代谢有富集。封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹受低温胁迫后共有的DEG 3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1基因PDK1上调表达,同时富集在自噬-动物、mTOR和FoxO信号通路。低温胁迫后,封盖后3 d预蛹的胰岛素受体底物1-B基因IRS1-B和Kruppel同源物1基因Kr-h1上调表达,而核激素受体FTZ-F1基因Ftz-F1与蜕皮启动激素基因Eth显著下调表达,说明封盖后3 d预蛹响应低温细胞自噬和蜕皮受到抑制程度更大。在低温胁迫后封盖后6 d蛹中与昆虫角质层着色与免疫相关的酪氨酸羟化酶基因TyHyd下调表达;与对照组相比,在低温胁迫后封盖后9 d蛹中DEGs最少,说明在3个蛹期中,其受低温的影响较小。【结论】本研究测定了西方蜜蜂3个不同发育阶段蛹响应低温的DEGs,结果显示大部分DEGs为阶段特有,说明西方蜜蜂不同发育阶段响应低温的机制不同。一些共有DEGs以及阶段特有DEGs的功能研究和其作用机制是进一步研究蜜蜂对低温响应机制的重点内容,为探究蜜蜂蛹期响应低温胁迫的分子机制提供了基础数据。

关键词：西方蜜蜂蛹低温胁迫转录组差异表达基因 PDK1

西方蜜蜂工蜂蛹中期响应低温胁迫的差异表达基因分析

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昆虫学报 2022年第8期65卷 949-957页

作者：李寒徐新建周姝婧周冰峰朱晨煜许宏智姚丹刘一名王青李想王茗琦朱翔杰福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 福建农林大学蜜蜂研究所福州350002 广西中医药大学广西高发传染病中西医结合转化医学重点实验室南宁530000 泉州师范学院福建泉州362000

【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(R... 详细信息

【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1101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。

关键词：西方蜜蜂中期蛹低温胁迫差异表达基因氧化损伤

西方蜜蜂羽化出房蜂王与工蜂形态及生理生化指标比较

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江西农业大学学报 2023年第5期45卷 1220-1229页

作者：金梦杰李震刘建辉胡俊彦杨晨曾志将江西农业大学蜜蜂研究所江西南昌330045 江西省蜜蜂生物学与饲养重点实验室江西南昌330045

【目的】蜜蜂蜂王和工蜂由相同遗传背景的受精卵发育而来,但由于食物营养和发育空间的差异,使两者不仅在体型外貌上差异巨大,而且在生殖能力、寿命和行为等方面迥然不同。本研究旨在比较研究蜂王与工蜂形态及生理生化指标的差异,为蜜蜂... 详细信息

【目的】蜜蜂蜂王和工蜂由相同遗传背景的受精卵发育而来,但由于食物营养和发育空间的差异,使两者不仅在体型外貌上差异巨大,而且在生殖能力、寿命和行为等方面迥然不同。本研究旨在比较研究蜂王与工蜂形态及生理生化指标的差异,为蜜蜂育种提供科学理论基础。【方法】以羽化出房的西方蜜蜂(Apis mellifera)蜂王与工蜂作为试验材料,利用微小采集技术对蜂王与工蜂翅膀、后足、背板、腹板等形态指标进行测定;采用ELISA技术对蜂王与工蜂血淋巴卵黄原蛋白(Vg)与保幼激素3(JH3)含量进行测定;并检测分析蜂王与工蜂血淋巴中蛋白、氨基酸代谢、糖代谢、脂代谢等生化指标。【结果】在翅膀指标中:蜂王前翅长(FL)、前翅宽(FB)、肘脉a(a)、肘脉b(b)、肘脉指数(Ci)、前翅翅脉角A4(A4)、前翅翅脉角G18(G18)、后翅勾数(HWH)等形态指标显著高于工蜂;在后足指标中:蜂王后足胫节长(Ti)、后足股节长(Fe)、后足基跗节长(ML)等形态指标显著高于工蜂;在背板指标中:蜂王第3背板长(T3)、第4背板长(T4)、第5背板绒毛长(5 h)等形态指标显著高于工蜂;在腹板指标中:蜂王第6腹板长(L6)、第6腹板宽(T6)形态指标显著高于工蜂;在生理指标中:蜂王血淋巴卵黄原蛋白(Vg)含量显著高于工蜂;在生化指标中:蜂王血淋巴中总蛋白(TP)、谷草转氨酶(AST)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)、肌酐(CRE)、尿酸(UA)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)等指标含量显著高于工蜂;工蜂血淋巴中葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TGL)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)含量显著高于蜂王。【结论】西方蜜蜂羽化出房蜂王与工蜂在翅膀、后足、背板、腹板等形态指标和血淋巴中蛋白、氨基酸代谢、糖代谢、脂代谢等生理生化指标上存在显著性差异。研究结果有助于更全面理解蜜蜂级型分化,同时有望为优质蜂王培育和蜜蜂资源保护提供全新思路。

关键词：西方蜜蜂蜂王工蜂形态指标生理生化指标

西方蜜蜂mA甲基转移酶的基因克隆、多克隆抗体制备及表达模式

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昆虫学报 2023年 1-11页

作者：吴鹰刘治滩赵浩东郭思佳刘小玉张艺琼冯佩林赵红霞徐细建陈大福付中民郭睿广东省科学院动物研究所江西省养蜂研究所福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福建省蜂疗研究所

[目的]本研究旨在克隆西方蜜蜂Apis mellifera RNA m6A甲基转移酶14 (methyltransferase14,METTL14)基因AmMETTL14,分析AmMETTL14的理化性质和分子特性以及AmMETTL14在工蜂不同发育阶段和不同组织中的表达谱,并制备AmMETTL14多克隆抗体,为持续深入开展AmMETTL14的功能研究提供参考和基础。[方法]通过PCR扩增西方蜜蜂AmMETTL14的CDS并进行Sanger测序验证。使用相关生物信息学软件对AmMETTL14进行生物信息学分析,并构建系统进化树。通过原核表达系统诱导表达AmMETTL14融合蛋白,免疫新西兰白兔以制备多克隆抗体,利用ELISA和Western blot分别检测抗体的效价及特异性。采用RT-qPCR检测AmMETTL14在卵、幼虫、预蛹、蛹及工蜂成虫中以及刚出房工蜂成虫的触角、毒腺、脑、中肠、咽下腺、脂肪体和表皮等7种组织中的相对表达量。[结果]成功克隆到西方蜜蜂AmMETTL14的CDS;AmMETTL14的分子式为C1957H3113N567O589S15,分子量约为44.49 kD,脂溶系数为79.97,理论等电点为8.58,平均亲水系数为-0.59,不含典型的跨膜结构域和信号肽,可同时定位于细胞核、线粒体和细胞质;西方蜜蜂、中华蜜蜂A.cerana cerana、黑大蜜蜂A.laboriosa、东方蜜蜂A.cerana、大蜜蜂A.laboriosa、小蜜蜂A.florea、欧洲熊蜂Bombus terrestris、金环胡蜂Ves mandarinia、美洲东部熊蜂B.impatiens和黑腹果蝇Drosophila melanogaster的METTL14均含有MT-A70结构域和3个相同的保守基序;AmMETTL14与黑大蜜蜂的METTL14的氨基酸序列一致性最高(65.60%)且亲缘关系最近。制备的AmMETTL14多克隆抗体效价较高(大于512 K)且特异性较强。AmMETTL14在7和8日龄预蛹与卵中的表达量相近且均显著高于在3日龄幼虫中的表达量,在12日龄蛹中的表达量显著高于卵、幼虫和预蛹中的表达量,在6,12和15日龄工蜂成虫体内的表达量显著高于1日龄工蜂成虫体内的表达量;AmMETTL14在刚出房工蜂成虫脑和咽下腺中的表达量与触角中的表达量相近且均显著高于在毒腺、中肠、脂肪体和表皮中的表达量。[结论]研究结果表明,AmMETTL14可能为亲水性、非跨膜和胞内蛋白,AmMETTL3在幼虫生长发育中发挥潜在的调控作用,制备得到的AmMETTL14的多克隆抗体效价高、灵敏度高和特异性强,为进一步探究AmMETTL14的功能及其参与的表观调控机制打下了基础。

关键词：西方蜜蜂 N -甲基腺苷甲基化转移酶14 时空表达谱 MT-A70 抗体

西方蜜蜂采集蜂咽下腺中高表达基因的筛选及表达分析

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昆虫学报 2023年第7期66卷 896-908页

作者：张娟高艳王若虹李秋方杨尚宁周诗文石丹丹苏松坤聂红毅福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 江西省养蜂研究所(江西省蜂业技术推广站) 南昌330052 恩施土家族苗族自治州农业科学院恩施445000

【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... 详细信息

【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。

关键词：西方蜜蜂咽下腺差异表达基因 α-淀粉酶丙酮酸脱氢酶α亚基E1组分