根据中华蜜蜂(Apis cerana cerana)基因组序列,鉴定抗氧化酶系统的主要组分,并用RNA-Seq数据分析了工蜂行为发育中抗氧化基因在脑组织中的转录水平.研究表明,共有47个抗氧化基因,包括34个抗氧化酶基因和13个硫氧还蛋白基因.比较东方蜜蜂(Apis cerana)、西方蜜蜂(Apis mellifera)和黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的抗氧化基因,抗氧化酶系统的主要组分在进化上保守,但抗氧化酶基因家族的成员存在物种间差异.如东方蜜蜂和黑腹果蝇的SOD基因家族含3个成员,而西方蜜蜂有2个;果蝇有43个GST基因,而东方蜜蜂和西方蜜蜂仅有14和13个...

【目的】前期已对意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)7日龄工蜂中肠(Am7)、10日龄工蜂中肠(Am10)进行全转录组测序,本研究基于高质量的组学数据探究中肠发育过程中的差异基因表达谱及其调控网络,以期解析意蜂工蜂中肠发育的分子机理。【方法】根据FPKM(fragments per kilobase of transcript per million mapped reads)算法计算基因表达量,并以|log2 fold change|≥1且P≤0.05作为标准筛选得到差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)。利用TargetFinder软件预测ame-miR-6001-3p的靶mRNA。利用相关生物信息学软件,对全部DEG进行GO和KEGG数据库注释。筛选出与AMPK、P13K-Akt、Wnt、cAMP、FoxO、Hippo、mTOR、Jak-STAT、Toll-like受体、TGF-beta、Notch、MAPK和NF-κB 13条信号通路存在富集关系的DEG,以及与ame-miR-6001-3p存在靶向结合关系的DEG,通过Cytoscape软件构建调控网络将其富集关系与调控关系可视化。利用茎环反转录PCR(Stem loop RT-PCR)和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证ame-miR-6001-3p以及DEG在Am7和Am10中的差异表达情况。【结果】Am7 vs Am10比较组中共有1 038个DEG,包括515个上调基因和523个下调基因。这些DEG涉及细胞进程、代谢进程和催化活性等功能条目,并显著富集在氧化磷酸化、氨基糖与核苷酸糖代谢、脂肪酸代谢和嘌呤代谢等能量和物质代谢通路,表明工蜂中肠内存在旺盛细胞生命与新陈代谢活动。表达量聚类分析发现分别有20、18、15和14个DEG富集在AMPK信号通路、P13K-Akt信号通路、内吞作用和Hippo信号通路。57个DEG与P13K-Akt、Wnt、Jak-STAT等上述13条与生长发育和免疫防御相关的信号通路存在富集关系,且1个DEG可与多条信号通路存在富集关系。调控网络分析结果显示,分别有54个上调基因和44个下调基因可被ame-miR-6001-3p靶向结合;上调基因富集在磷酸肌醇代谢、胰岛素信号通路、Hippo信号通路和谷胱甘肽代谢等43条代谢通路,而下调基因富集在Hippo信号通路、新陈代谢途径、谷胱甘肽代谢和花生四烯酸代谢等20条代谢通路。RT-qPCR结果显示随机挑选的6个DEG的表达量变化趋势与测序数据一致,证实了本研究中基因差异表达真实可靠。此外ame-miR-6001-3p在Am7和Am10内均真实表达,并在Am10中的相对表达量显著较低。【结论】对意蜂工蜂中肠发育过程的DEG表达谱和DEG与ame-miR-6001-3p之间的调控关系,以及DEG的潜在作用进行深入分析和探讨,发现DEG可参与TGF-beta、Wnt、Hippo、Notch、PI3K-Akt、mTOR、AMPK和NF-κB等各类信号通路进而影响中肠的生长发育和免疫防御,DEG可通过与显著下调表达的ame-miR-6001-3p形成复杂的调控网络参与意蜂工蜂中肠发育过程中胰岛素信号通路等多条代谢途径。

【目的】长链非编码RNA(lncRNA)在真核生物的基因表达、表观遗传和细胞周期调控等方面发挥重要功能。本研究旨在探究意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)工蜂中肠发育过程中lncRNA的表达谱及其作用。【方法】利用RNA-seq技术和链特异性建库方法对意蜂7和10日龄工蜂中肠(Am7、Am10)进行深度测序,下机的原始数据经过Perl脚本过滤得到高质量有效读段。利用bowtie工具将有效读段比对核糖体数据库,进一步利用Top Hat2软件将未比对到核糖体数据库上的数据比对到参考基因组。利用CPC和CNCI软件对转录本的编码能力进行预测。通过RT-PCR对部分lncRNA进行鉴定。利用edgeR软件进行差异表达lncRNA(DElncRNA)分析,进而预测lncRNA的上下游基因,并对上下游基因进行GO及KEGG代谢通路富集分析。联用RNAhybrid、Miranda和Target Scan软件预测DElncRNA靶向结合的mi RNA及mi RNA靶向结合的靶基因,并通过Cytoscape软件构建DElncRNAs-mi RNAs-m RNAs的调控网络。最后,通过RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】Am7和Am10的深度测序分别获得134 802 058和147 051 470条原始读段,经严格过滤分别得到134 166 157和146 293 288条有效读段;共得到3 890个DElncRNA,包括2 005个上调lncRNA与1 885个下调lncRNA。RT-PCR验证结果显示共有8个lncRNA能扩增出符合预期的目的片段,表明预测出的lncRNA真实存在。DElncRNA的上下游基因数为1 793个,它们涉及42个GO条目,包括代谢进程、发育进程、细胞进程、应激反应和免疫系统进程等;这些上下游基因还涉及251条代谢通路,包括碳代谢、嘌呤代谢和脂肪酸的生物合成等物质代谢通路,硫代谢、甲烷代谢和氧化磷酸化等能量代谢通路,Hippo信号通路、Wnt信号通路和Notch信号通路等信号通路,溶酶体、内吞作用和泛素介导的蛋白水解等细胞免疫通路,以及MAPK信号通路、Jak-STAT信号通路和NF-kappa B信号通路等体液免疫通路,上述结果表明DElncRNA在意蜂中肠发育过程中参与物质和能量代谢、细胞生命活动和免疫调控。进一步分析发现TCONS_00020918可通过调控西方蜜蜂王浆主蛋白1编码基因在意蜂工蜂中肠的营养吸收、级型分化中发挥功能。DElncRNA的调控网络分析结果显示DElncRNA与mi RNA、m RNA间存在复杂的调控关系,部分DElncRNA处于调控网络的中心位置且能靶向结合较多的mi RNA,也有部分mi RNA可被多个DElncRNA共同靶向,表明这些DElncRNA可能在中肠发育中发挥重要作用。随机挑取5个DElncRNA进行RT-qPCR验证,结果显示它们的表达量变化趋势与测序结果一致,证实了本研究测序数据的可靠性。【结论】差异表达长链非编码RNA(DElncRNA)广泛参与意蜂工蜂中肠的新陈代谢、细胞活动和免疫调控并作为竞争性内源RNA(ce RNA)发挥作用,研究结果为关键lncRNA的筛选和功能研究提供了必要的数据支持。

【目的】探究意大利蜜蜂生长发育的适宜蛋白供给水平及蛋白水平对幼虫抗氧化活性的影响。【方法】选用健康无病的本地意大利蜜蜂30群,随机分为6组(每组5个重复,每个重复1群蜂)进行对比试验。其中1组饲喂油菜花粉,为对照组;其它5组分别饲喂人工配制的蛋白水平为15%、20%、25%、30%和35%的试验日粮作为试验组。【结果】在试验期间,日粮蛋白水平对蜂群群势变化无显著影响(P>0.05);蜂卵孵化率和幼虫化蛹率均表现为蛋白水平35%组显著高于15%组(P<0.05);幼虫体蛋白含量以蛋白水平30%组最高,显著高于对照组、15%组和20%组(P<0.05);随日粮蛋白水平的升高,幼虫虫体总超氧化物歧化...

利用前期获得的中华蜜蜂(Apis cerana cerana)幼虫肠道转录组数据对东方蜜蜂(Apis cerana)基因组的已注释基因进行结构优化、对未注释的新基因进行预测、分析和鉴定:利用Cufflink软件对reads进行转录本重构,通过与参考转录本序列进行比较,共对3 366个东方蜜蜂的基因结构进行了优化;利用Cuffcompare软件将重构转录本与参考基因组进行比对,共预测出527个东方蜜蜂的新基因,其中234个新基因在Nr数据库中存在注释信息;随机选取12个新基因进行PCR鉴定,有11个能够扩增出符合预期的目的片段,表明多数预测出的新基因真实存在;GO分类和KEGG代谢通路分析结果显示上述新基因可能在东方蜜蜂的生长发育、物质代谢、遗传信息传递等方面具有重要功能。本研究结果丰富和完善了东方蜜蜂基因组的基因结构与功能注释信息,也为新基因的功能研究打下基础。

温度是影响蜜蜂发育的关键因子之一.为研究低温胁迫对西方蜜蜂幼虫基因表达的影响,利用高通量转录组测序技术分别对最适发育温度和低温处理的西方蜜蜂工蜂6日龄幼虫的基因表达情况进行分析,获得差异表达基因(DEGs),并对DEGs进行GO功能分类和KEGG富集分析.结果显示,低温处理后共检测到98个DEGs.GO功能分类显示,DEGs富集在21条二级GO功能注释上,富集最多DEGs的GO功能注释为结合、细胞进程、代谢进程、催化活性;KEGG富集分析显示,上调和下调DEGs分别富集在25和3条通路上,主要包括甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢、核黄素代谢、昆虫激素生物合成等代谢通路,以及与信号转导相关的Hippo、Notch等信号通路.qPCR结果显示,转录组测序获得的DEGs IP3K、Ex、CYP18A1、GOD、GCDH表达差异显著.本研究结果揭示西方蜜蜂工蜂6日龄幼虫主要通过提高抗氧化能力和减慢发育速度应对低温.

【目的】环状RNA(circular RNA,circRNA)在可变剪接、转录调控和来源基因的表达调控等方面具有重要功能。本研究旨在探究意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)工蜂中肠发育过程中circRNA的表达谱及其发育过程中的差异表达circRNA(differentially expressed circRNA,DEcircRNA),进而在转录组水平探究DEcircRNA在中肠发育中的作用。【方法】基于前期获得的意蜂7和10日龄工蜂中肠样品(Am7和Am10)的全转录组数据,利用find_circ软件从质控后的数据中预测circRNA。采用RPM算法归一化处理得到circ RNA的表达量。利用DEGseq软件对circ RNA进行差异分析,按照差异倍数(fold change)≥2、P

【目的】研究不同精粗比日粮对黑藏羊公羔肺组织形态发育、抗氧化酶活性及其相关基因表达的影响。【方法】选取体况良好、平均体重为(10.45±0.96)kg的2月龄断奶黑藏羊60只，随机分为3组，每组20只，每组5个重复，每个重复4只。分别饲喂精粗比为70∶30、50∶50和30∶70的日粮。预试期8 d,正试期120 d。【结果】(1)70∶30组肺泡隔厚度高于50∶50组(P>0.05)和30∶70组(P<0.05),50∶50组单个肺泡面积显著小于30∶70组(P0.05),同时50∶50组单位面积肺泡数显著高于其他2组(P<0.05)。(2)50∶50组和30∶70组血管直径、中膜厚度均显著小于70∶30组(P0.05)。(3)50∶50组超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性显著高于70∶30组(P0.05),而30∶70组谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)活性显著高于70∶30组(P0.05)。(4)50∶50组SOD和CAT基因表达量高于70∶30组(P0.05),70∶30组GSH-Px基因表达量低于50∶50组(P>0.05)和30∶70组(P<0.05)。【结论】适宜的精粗比日粮对育成期黑藏羊肺组织形态发育和抗氧化性能具有明显的促进作用，其中，精粗比以50∶50的日粮作用效果较宜。

【目的】克隆中华蜜蜂（Ａｐｉｓ ｃｅｒＡｎＡ ｃｅｒＡｎＡ）的ｃ ＡＭｐ反应原件结合蛋白（ｃ ＡＭｐ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｅｌｅＭｅｎｔ ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ，ｃｒｅｂ）基因全长ｃ ｄｎＡ序列，预测该基因及其编码蛋白的理化性质，并解析中华蜜蜂ｃｒｅｂ在大脑中的表达特征，为研究该基因在中华蜜蜂学习记忆过程中的生物学功能提供基础。【方法】以中华蜜蜂为试验材料，解剖其大脑获得脑组织，提取大脑组织的总ｒｎＡ。在此基础上，利用ｒｔ－ｐｃｒ技术克隆中华蜜蜂大脑的ｃｒｅｂ基因（Ａｃ ｃｒｅｂ），然后用ｄｎＡｓｔＡｒ软件中的ｓｅｑＭＡｎ程序将ｃｒｅｂ正反向测序后的序列拼接获得ｃｒｅｂ基因的ｃ ｄｎＡ序．．．

【目的】克隆山黧豆抗氧化酶基因,并对其进行生物信息学及表达模式分析,为研究抗氧化酶基因在山黧豆中的抗旱机制奠定基础。【方法】以萌发7 d的山黧豆叶片为材料,通过RT-PCR克隆山黧豆抗氧化酶基因的编码序列(CDS);采用荧光定量PCR分析抗氧化酶基因的组织表达模式;利用在线软件ExPASy ProtParam、SignalP 4.1、TMHMM V. 2.0、TargetP 1.1分别分析抗氧化酶基因编码的蛋白质理化性质、信号肽、跨膜区域以及亚细胞定位;利用在线工具Conserved Domain、SOPMA预测蛋白质保守结构域和二级结构,利用MEGA 6.0软件构建蛋白系统进化树;并利用20%PEG 6000溶液模拟干旱处理山黧豆,采用荧光定量PCR分析干旱胁迫不同时间抗氧化酶基因在叶片中的相对表达量。【结果】RT-PCR克隆获得山黧豆抗氧化酶基因APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD的编码序列,其长度分别为864,1 485,723,1 005和942 bp。生物信息学分析表明,APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD抗氧化酶均为酸性不稳定蛋白质,且均由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲共4种二级结构组成;山黧豆抗氧化酶均包含高度保守的结构域。聚类分析结果表明,山黧豆的APX、CAT、MnSOD、FeSOD、Cu/ZnSOD依次与蒺藜苜蓿、蚕豆、豌豆、豌豆和锦鸡儿具有较高的相似性、较近的亲缘关系和遗传距离。表达分析结果表明,APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD基因在山黧豆根、茎、叶组织中均有表达。APX、CAT和MnSOD基因均响应了干旱胁迫,其中APX、CAT基因的表达量在干旱胁迫后迅速升高,3 h后达到最高,分别是0 h的5和4.3倍。【结论】成功克隆了山黧豆抗氧化酶基因APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD,推测其可协同清除干旱胁迫下产生的活性氧。

【目的】研究中华蜜蜂(Apis cerana cerana)抗菌肽Apidaecin在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中的重组表达,并验证纯化后的重组抗菌肽Apidaecin在体内和体外是否具有抗菌活性,为开发新型、安全具有抗菌和免疫调节功能的抗菌肽制剂提供理论依据。【方法】以意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)Apidaecin为模板,克隆出中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin,成功构建his-pHT43/Apidaecin表达载体,并参照MoBiTec所提供的制备方法成功制得枯草芽孢杆菌感受态细胞,现配现用,以保证其活性并得以在枯草芽孢杆菌表达系统中重组表达。使用His标签蛋白纯化试剂盒(可溶性蛋白)进行表达蛋白的分离纯化,使用Easy II Protein QuantitativeKit(BCA)试剂盒测定浓度。纯化得到的重组抗菌肽Apidaecin作用于大肠杆菌K88,在体外进行抑菌圈试验和最小浓度抑菌法测定;在体内,以小鼠为试验动物模型,试验组小鼠腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin,阴性对照组注射相同体积的生理盐水,阳性对照组注射相同体积的头孢霉素,然后人为感染大肠杆菌K88,感染24 h后对小鼠进行解剖,取得肠道样品和血液样品,并从肠道屏障和免疫功能两个方面探讨重组抗菌肽Apidaecin对感染大肠杆菌K88小鼠的保护作用。使用ELISA试剂盒对染菌小鼠血清免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)与肠道sIgA水平进行测定,采用qRT-PCR法对小鼠肠道紧密连接蛋白基因(claudin-1、ZO-2)以及小鼠肠道细胞因子(促炎因子TNF-α、IFN-γ、IL6和抑炎因子IL10)的转录水平进行测定。【结果】克隆得到的中华蜜蜂Apidaecin含有183bp的碱基,编码60个氨基酸,包含Apidaecin的信号肽序列、一个基础的RR二肽以及抗菌肽Apidaecin的氨基酸序列(内含高度保守的8个氨基酸序列),编码的蛋白质命名为AccApidaecin,其分子量为15.6 kD,等电点为5.33。在IPTG终浓度为3 mmol·L~(-1),诱导温度为30℃,诱导表达12 h后,可从1 L表达上清中纯化得到约20 mg抗菌肽。药敏试验显示,重组抗菌肽Apidaecin在体外与阴性对照相比有明显抑菌圈出现,且测得的最小抑菌浓度为10 mg·L~(-1);在小鼠体内,腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin的染菌试验组与注射生理盐水的染菌试验组相比免疫球蛋白含量差异显著(P<0.05),说明腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin能够有效缓解由大肠杆菌K88引起的小鼠免疫球蛋白含量的增加;同时,小鼠肠道相关蛋白的基因表达量也差异显著(P<0.05),说明重组抗菌肽Apidaecin能够有效保护被大肠杆菌K88侵染的小鼠肠道。【结论】在枯草芽孢杆菌中能够成功重组表达中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin,并且纯化后的中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin在体外对大肠杆菌K88有良好的抗菌效果;经腹腔注射进入小鼠体内,能够提高小鼠的免疫机能,有效抵抗大肠杆菌K88对小鼠的侵染。

【目的】完成中华蜜蜂(Apis cerana cerana)化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)基因家族的序列及表达谱鉴定,解析中蜂整个CSPs家族的表达特征与分布规律,为中蜂CSPs的生物学功能研究提供参考。【方法】利用RT-PCR技术扩增,克隆获得中蜂CSPs基因家族全部6条基因序列的开放阅读框(ORF)全长,并利用real-time PCR技术对中蜂所有的CSPs序列在中蜂工蜂不同发育历期及不同器官表达特征进行研究。【结果】新克隆4条基因(Ac-CSP2、Ac-CSP4、Ac-CSP5和Ac-CSP6)的开放阅读框分别为354、387、315和378 bp...

【目的】昆虫气味受体(odorant receptors,Ors)在其发挥嗅觉识别过程中采用的是配体门控离子通道信号传导机制,这一离子通道是由一个特定的共受体与一个普通气味受体结合为异源二聚体而形成的。其中,气味共受体(odorant receptor coreceptor,Orco)是一个十分独特的家族,在不同种类昆虫中高度保守,并在调控昆虫的嗅觉行为方面发挥关键作用。论文在对中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)工蜂Orco研究基础之上,进一步探讨雄蜂Orco的表达特性。【方法】采集中蜂1日龄雄蜂的触角、头(去除触角)、胸、腹、足5部分组织,以及不同发育阶段的幼虫、蛹及...

【目的】昆虫气味受体（ｏｄｏｒａｎｔ ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ，ｏｒｓ）在其发挥嗅觉识别过程中采用的是配体门控离子通道信号传导机制，这一离子通道是由一个特定的共受体与一个普通气味受体结合为异源二聚体而形成的。其中，气味共受体（ｏｄｏｒａｎｔ ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｃｏｒｅｃｅｐｔｏｒ，ｏｒｃｏ）是一个十分独特的家族，在不同种类昆虫中高度保守，并在调控昆虫的嗅觉行为方面发挥关键作用。论文在对中华蜜蜂（ａｐｉｓ ｃｅｒａｎａ ｃｅｒａｎａ，简称中蜂）工蜂ｏｒｃｏ研究基础之上，进一步探讨雄蜂ｏｒｃｏ的表达特性。【方法】采集中蜂１日龄雄蜂的触角、头（去除触角）、胸、腹、足５部分组织，以及不同发育阶段的幼虫、蛹及．．．

【目的】比较和揭示12个长白山中蜂(长白山地方采样点中华蜜蜂)基因组多态性的分布规律。【方法】采用RAPD-PCR技术选择性扩增基因组RAPD位点分子,以NTsys-PC方法建立基因组分子标记系统树状结构和计算基因组分子标记相似系数。【结果】1104号等6个蜂基因组分子标记多态性图谱同时具有240、400、700、和1 500 bp等4个条带,其系统树状结构在相似系数值为0.568时呈现相对独立的一个分支;1083号等6个蜂基因组分子标记多态性图谱同时具有240、400、600和1 200 bp等4个条带,其系统树状结构在相似系数值为0.586时呈现相对独立的另一个分支;相似系数值二维矩阵与系...