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西方蜜蜂过氧化物还原酶5基因的生物信息学、时空表达谱及蜜蜂球囊菌侵染响应
1
作者 韦宇灵 范小雪 +8 位作者 冉又予 王芳吉 雷建朋 李想 焦明星 宓诗雨 陈大福 郭睿 邱剑丰 《昆虫学报》 北大核心 2026年第1期54-63,共10页
【目的】本研究旨在丰富西方蜜蜂Apis mellifera过氧化物还原酶5(peroxiredoxin-5)AmPRX5的理化性质和分子特征信息,检测AmPRX 5的表达模式,并探究AmPRX5在蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis侵染后对西方蜜蜂的抗氧化应激作用,为进一步开展AmP... 【目的】本研究旨在丰富西方蜜蜂Apis mellifera过氧化物还原酶5(peroxiredoxin-5)AmPRX5的理化性质和分子特征信息,检测AmPRX 5的表达模式,并探究AmPRX5在蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis侵染后对西方蜜蜂的抗氧化应激作用,为进一步开展AmPRX5功能和作用机制研究提供科学依据。【方法】通过PCR扩增西方蜜蜂AmPRX 5的CDS;使用相关软件预测AmPRX5的理化性质和分子特征,构建蛋白互作网络,并进行保守基序、结构域和系统进化分析。采用RT-qPCR检测AmPRX 5在西方蜜蜂工蜂不同发育阶段(卵、3和5日龄幼虫、1和2日龄预蛹、1日龄蛹以及1,2,6,8和12日龄成虫)和工蜂成虫不同组织(脑、咽下腺、中肠、触角、毒腺、表皮和脂肪体)及3日龄幼虫接种蜜蜂球囊菌后4,5和6日龄幼虫肠道中的表达量;利用分光光度法检测蜜蜂球囊菌接种3日龄幼虫后4,5和6日龄幼虫肠道中的过氧化氢(H 2O 2)含量。【结果】成功克隆到西方蜜蜂AmPRX 5的CDS,长558 bp。AmPRX5的分子式为C 904 H 1445 N 241 O 264 S 8,分子量约为20.17 kD,等电点为8.99,平均亲水系数为-0.013。AmPRX5含有19个磷酸化位点,但不含典型的信号肽和跨膜结构域。AmPRX5的二级结构包含88个无规卷曲、59个α-螺旋和38条延伸链。AmPRX5与硫氧还蛋白还原酶等10个蛋白构成1个互作网络。西方蜜蜂和其他9种蜂的PRX5均包含1个相同的PRX5结构域和6个保守基序。西方蜜蜂与东方蜜蜂A.cerana的PRX5同源性最高。AmPRX 5在1日龄蛹中的表达量最高且显著高于卵、3日龄幼虫、5日龄幼虫、1日龄预蛹和2日龄预蛹中的表达量;AmPRX 5在12日龄成虫体内的表达量最高且显著高于1,2,6和8日龄成虫体内的表达量;AmPRX 5在成虫触角中的表达量最高且显著高于中肠、脂肪体、表皮、毒腺和脑中的表达量。与未接种对照组比较,西方蜜蜂3日龄幼虫接种蜜蜂球囊菌后AmPRX 5的表达量在4日龄幼虫肠道中上调但无显著差异,在5日龄幼虫肠道中极显著上调,在6日龄幼虫肠道中显著上调;H 2O 2的含量在接种蜜蜂球囊菌后4和5日龄幼虫肠道中均极显著上升,在6日龄幼虫肠道中显著升高。【结论】AmPRX5是一种潜在的亲水性、非跨膜和胞内蛋白;AmPRX 5在西方蜜蜂不同发育阶段和不同组织中动态差异表达;AmPRX 5可能通过影响H 2O 2含量参与幼虫对蜜蜂球囊菌侵染的应答。 展开更多
关键词 西方蜜蜂 过氧化物还原酶 分子特征 表达模式 蜜蜂球囊菌 侵染应答
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蜜蜂仿生在传感领域的应用研究
2
作者 郑涵予 胡福良(指导) 《蜜蜂杂志》 2026年第1期31-34,共4页
蜜蜂作为具备卓越感知能力的模式生物,以独特的生物学特性为传感技术的发展提供了丰富的灵感。文章旨在通过研究基于蜜蜂组织、仿生结构和行为在传感领域的应用,展望未来通过多学科协同发展以及纳米材料、3D打印和人工智能等技术的创新... 蜜蜂作为具备卓越感知能力的模式生物,以独特的生物学特性为传感技术的发展提供了丰富的灵感。文章旨在通过研究基于蜜蜂组织、仿生结构和行为在传感领域的应用,展望未来通过多学科协同发展以及纳米材料、3D打印和人工智能等技术的创新,推动传感技术在生物医学、智能交通和环境保护等领域实现更广泛的应用。 展开更多
关键词 蜜蜂 仿生 传感 仿生结构和行为
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西方蜜蜂芳烃受体基因AmAHR和芳烃受体核转运因子基因AmARNT的生物信息学分析、表达模式及功能验证
3
作者 许昌辉 张书琦 +5 位作者 杨志臣 梁晴 秦屿杨 李江红 段辛乐 黄少康 《昆虫学报》 北大核心 2026年第1期23-33,共11页
【目的】本研究旨在探究西方蜜蜂Apis mellifera芳烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AHR)基因AmAHR和芳烃受体核转运因子(aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator,ARNT)基因AmARNT在工蜂生长发育过程和杀虫剂胁迫下的表达模式... 【目的】本研究旨在探究西方蜜蜂Apis mellifera芳烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AHR)基因AmAHR和芳烃受体核转运因子(aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator,ARNT)基因AmARNT在工蜂生长发育过程和杀虫剂胁迫下的表达模式,为这两个基因的功能研究提供理论参考。【方法】通过基因克隆获得西方蜜蜂AmAHR和AmARNT的编码序列(coding sequence,CDS)全长并进行多物种间的同源序列比对和系统进化树构建。利用qRT-PCR检测AmAHR和AmARNT在西方蜜蜂工蜂不同发育阶段(卵、幼虫、蛹和成蜂)、8日龄成年工蜂组织(触角、咽下腺、前足、中足、后足、翅、中肠、后肠和蛰针,及剔除了上述组织的头、胸和腹)和8日龄工蜂成蜂分别口服杀虫剂高效氯氟氰菊酯(1.25,2.5,5和10 mg/L)、氟胺氰菊酯(30,60,120和240 mg/L)和甲酸(1.25,2.5,5和10 mg/L)后的头中的表达量。【结果】克隆获得的西方蜜蜂AmAHR和AmARNT CDS分别编码885和686个氨基酸,编码蛋白均含有1个螺旋-环-螺旋、2个PAS结构域和1个PAC结构域,属于亲水性胞内蛋白。与西方蜜蜂的AmAHR和AmARNT氨基酸序列高度一致的同源蛋白前23个来源物种均属膜翅目(Hymenoptera),AmAHR和AmARNT分别与蜜蜂属Apis的昆虫相应的AHR和ARNT聚为一支。从卵至成蜂的发育过程中,AmAHR的表达量呈单峰型,以白眼白蛹期的表达量最高,显著高于其他发育阶段的,是卵期表达量的37.86倍;AmARNT的表达量呈双峰型,在卵和3日龄预蛹中表达量最高。AmAHR和AmARNT在蛹期的表达量峰期紧邻,且AmARNT先于AmAHR到达表达量峰值。AmAHR的表达量在8日龄工蜂成蜂触角中最高,是头中表达量的34.08倍,且显著高于其他组织中的表达量。AmANRT在8日龄工蜂成蜂胸中的表达量显著高于其他组织中的表达量,是头中表达量的1.75倍。与对照组相比,8日龄工蜂成蜂饲喂15μL 5 mg/L高效氯氟氰菊酯后,头中AmAHR的表达量显著上调至1.83倍,饲喂30和60 mg/L氟胺氰菊酯后,头中AmAHR的表达量则分别上调至1.63和1.74倍,而饲喂120 mg/L氟胺氰菊酯后,头中AmAHR的表达量仅为对照的0.36倍,表达被抑制;饲喂1.25,2.5和5 mg/L的甲酸后,8日龄工蜂成蜂头中AmAHR的表达量分别上调至4.13,3.61和2.56倍。8日龄工蜂成蜂饲喂2.5,10 mg/L高效氯氟氰菊酯和30,120 mg/L氟胺氰菊酯使AmARNT的表达量显著下降,仅分别为对照的0.69,0.68,0.60和0.34倍,但饲喂2.5 mg/L甲酸使AmARNT的表达量上调至对照组的1.68倍。【结论】西方蜜蜂AmAHR和AmARNT分别与其他昆虫的进化关系较为保守;AmAHR和AmARNT在初化蛹期的表达峰同步,暗示两基因的表达有密切关联,且可能与工蜂预蛹的发育有关。AmAHR和AmARNT在两种菊酯类杀虫剂胁迫下表达趋势相同,而与其对甲酸的响应不同,推测与两类杀虫剂的解毒代谢差异机制相关,本研究为进一步挖掘昆虫AHR和ARNT的功能提供新的理论依据。 展开更多
关键词 西方蜜蜂 芳烃受体 芳烃受体核转运因子 基因克隆 时空表达谱 杀虫剂胁迫
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过表达ace-miR-14-y对中华蜜蜂工蜂幼虫靶基因表达及个体和肠道重量的影响 被引量：1
4
作者 徐国钧 刘小玉 +7 位作者 刘治滩 任亚萍 康婧 宓诗雨 胡艳雯 刘彩珍 陈大福 郭睿 《应用昆虫学报》 北大核心 2025年第1期114-122,共9页
【目的】探究过表达ace-miR-14-y对中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫靶基因表达及个体和肠道重量的影响,进而揭示ace-miR-14-y的潜在调控作用。【方法】使用茎环RT-PCR和Sanger测序验证ace-miR-14-y的表达和序列。采用相关软件预测... 【目的】探究过表达ace-miR-14-y对中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫靶基因表达及个体和肠道重量的影响,进而揭示ace-miR-14-y的潜在调控作用。【方法】使用茎环RT-PCR和Sanger测序验证ace-miR-14-y的表达和序列。采用相关软件预测和分析ace-miR-14-y的靶基因。通过饲喂模拟物(Mimic)进行幼虫肠道中ace-miR-14-y的过表达。利用RT-qPCR检测ace-miR-14-y的过表达效果及过表达ace-miR-14-y后靶基因的相对表达量。使用电子天平对幼虫个体和肠道进行称重。【结果】ace-miR-14-y在工蜂幼虫肠道中存在和表达;ace-miR-14-y共靶向265个基因,涉及33个GO条目与180条KEGG通路;mimic-miR-14组ace-miR-14-y的表达量显著高于mimic-NC组(P<0.05);过表达ace-miR-14-y后,靶基因Wg和AP-1的表达量均显著下调(P<0.05),幼虫个体和肠道的重量均极显著上升(P<0.01)。【结论】过表达ace-miR-14-y显著影响中华蜜蜂工蜂幼虫肠道中靶基因Wg和AP-1的表达及幼虫个体和肠道的重量,ace-miR-14-y通过调节Wg和AP-1表达发挥潜在的调控作用。 展开更多
关键词 中华蜜蜂 幼虫 ace-miR-14-y 过表达 靶基因
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西方蜜蜂ATG5基因的克隆、分析及时空表达谱测定
5
作者 吴伯文 范小雪 +4 位作者 刘彩珍 冯睿蓉 付志英 吴杨 郭睿 《应用昆虫学报》 北大核心 2025年第2期371-380,共10页
【目的】对西方蜜蜂Apis mellifera自噬相关基因5(Autophagy related gene 5,AmATG5)进行分子克隆和生物信息学分析,并检测AmATG5在工蜂7个组织和7个发育时间的表达谱,为进一步探究AmATG5的功能提供详实的参考依据。【方法】通过PCR扩增... 【目的】对西方蜜蜂Apis mellifera自噬相关基因5(Autophagy related gene 5,AmATG5)进行分子克隆和生物信息学分析,并检测AmATG5在工蜂7个组织和7个发育时间的表达谱,为进一步探究AmATG5的功能提供详实的参考依据。【方法】通过PCR扩增AmATG5的编码序列(Coding sequence,CDS)并进行Sanger测序验证。使用相关软件预测和分析AmATG5蛋白的理化性质、分子特征、保守基序、高级结构和蛋白互作网络。通过核质分离与RT-qPCR验证AmATG5的亚细胞定位。采用RT-qPCR检测AmATG5的相对表达水平。【结果】成功克隆到AmATG5的CDS;AmATG5含265个氨基酸,相对分子量约为31.41 kD,分子式为C_(1428)H_(2168)N_(372)O_(403)S_(13),含31个磷酸化位点和7个保守基序,不含跨膜结构域和信号肽;AmATG5 mRNA主要分布于细胞质;AmATG5与小蜜蜂Apis florea的ATG5在进化树上聚为一支;AmATG5包含110个无规则卷曲,93个α-螺旋,48条延伸链和14个β-转角;AmATG5与自噬相关蛋白1和自噬相关蛋白6等9个蛋白构成1个互作网络;AmATG5在工蜂的毒腺、中肠、咽下腺、脂肪体、脑、触角和表皮7个组织中差异表达,在脑中的表达量最高,而在表皮中的表达量最低;AmATG5的表达量在卵、1、3和5日龄幼虫阶段持续下降,在8日龄预蛹、11和16日龄蛹阶段持续上升,至16日龄蛹时达到最高。【结论】AmATG5为疏水性蛋白和胞内蛋白,通过与ATG6等9个蛋白潜在互作发挥作用;AmATG5在西方蜜蜂工蜂的不同组织和不同发育阶段动态差异表达,在脑和16日龄蛹中特异性高表达。 展开更多
关键词 西方蜜蜂 自噬 自噬相关基因5 分子特征 系统进化 表达谱
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西方蜜蜂泛素结合酶基因AmUBCD4的生物信息学分析和表达模式测定
6
作者 吴伯文 臧贺 +5 位作者 刘彩珍 冯睿蓉 吴杨 付志英 付中民 郭睿 《应用昆虫学报》 北大核心 2025年第4期925-932,共8页
【目的】本研究对西方蜜蜂Apis mellifera泛素结合酶E2-22 kD(AmUBCD4)开展生物信息学解析,系统检测该基因在工蜂不同组织及发育阶段的表达特征,为深入探索其生物学功能提供理论基础。【方法】使用相关生物信息学软件预测和分析AmUBCD4... 【目的】本研究对西方蜜蜂Apis mellifera泛素结合酶E2-22 kD(AmUBCD4)开展生物信息学解析,系统检测该基因在工蜂不同组织及发育阶段的表达特征,为深入探索其生物学功能提供理论基础。【方法】使用相关生物信息学软件预测和分析AmUBCD4的理化性质、分子特性、二级结构、三级结构和蛋白互作网络,并进行西方蜜蜂和其他昆虫UBCD4的保守基序和结构域鉴定和比较。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)鉴定AmUBCD4在西方蜜蜂工蜂脑、咽下腺、中肠、触角、毒腺、表皮和脂肪体各不同组织及卵、幼虫、预蛹和蛹各发育阶段的相对表达量。【结果】AmUBCD4含199个氨基酸,分子式为C_(1010)H_(1584)N_(270)O_(298)S_(7),分子量约为22.50 kD,理论等电点为5.31,不稳定指数为45.22,半衰期为30 h,脂肪系数为88.29,平均亲水系数为﹣0.303。AmUBCD4含25个磷酸化位点,不含跨膜结构域和信号肽。AmUBCD4与Uba1和RpL40等10个蛋白构成1个互作网络。西方蜜蜂和其他9种昆虫的UBCD4均包含5个相同保守基序。西方蜜蜂、切叶蜂Megachile rotundata、金小蜂Nasonia vitripennis、造纸胡峰Polistes dominula、东方蜜蜂Apis cerana、欧洲熊蜂Bombus terrestris、小蜜蜂Apis florea和家蚕Bombyx mori的UBCD4皆包含UBA_Ⅱ_E2_UBCD4和UBCc结构域。AmUBCD4在工蜂的触角、脑、中肠、毒腺、脂肪体、表皮和咽下腺中表现出差异表达。其中,表皮中的表达量最高,而中肠中的表达量最低。AmUBCD4的表达量在卵中最高,随后逐渐下降,至12日龄蛹时达到最低。【结论】AmUBCD4可能是亲水蛋白和胞内蛋白,AmUBCD4在西方蜜蜂工蜂的表皮和咽下腺及卵和3日龄幼虫中特异性高表达。 展开更多
关键词 西方蜜蜂 泛素结合酶E2-22 kD 生物信息学 结构域 表达模式
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壁蜂在大白菜网棚制种的应用效果试验
7
作者 张鹤 路翠玲 +4 位作者 琚志君 张舜 蔡伟 赵香梅 欧阳梦真 《长江蔬菜》 2026年第4期51-54,共4页
为解决大白菜在网棚授粉中用工量大、成本高、时效性差且易串粉等问题,对壁蜂、蜜蜂和人工在网棚大白菜郑白76亲本原种制种中的授粉效果进行对比,调查访花情况、单株角果数、单角果结籽数等。结果表明,利用壁蜂授粉可节省人工,相比蜜蜂... 为解决大白菜在网棚授粉中用工量大、成本高、时效性差且易串粉等问题,对壁蜂、蜜蜂和人工在网棚大白菜郑白76亲本原种制种中的授粉效果进行对比,调查访花情况、单株角果数、单角果结籽数等。结果表明,利用壁蜂授粉可节省人工,相比蜜蜂授粉可有效提高大白菜制种效率和产量。在每1 m^(2)网棚中投放15头壁蜂可达到最经济的产量。 展开更多
关键词 壁蜂 蜜蜂 大白菜 网棚 制种
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胡蜂养殖的生态风险与监管政策研究一—以昭通市镇雄县为例
8
作者 郭军 夏磊 +4 位作者 尤方东 陈亚娟 罗德铭 李厚铮 尤正荣 《中国蜂业》 2025年第11期28-30,共3页
胡蜂作为药食两用的昆虫,在食用、药用、保健方面具有极高的价值,同时在生物防治方面也起着举足轻重的作用。近年来,随着养殖技术的发展和成熟,胡蜂人工养殖已成为我国南方重要的养殖产业。然而,在胡蜂培育过程中容易暴发病害,室外挂养... 胡蜂作为药食两用的昆虫,在食用、药用、保健方面具有极高的价值,同时在生物防治方面也起着举足轻重的作用。近年来,随着养殖技术的发展和成熟,胡蜂人工养殖已成为我国南方重要的养殖产业。然而,在胡蜂培育过程中容易暴发病害,室外挂养可能存在危害人身安全、破坏生态平衡、冲击传统养蜂业等多重风险。本文以昭通市镇雄县的胡蜂养殖管理实践为案例,探讨胡蜂养殖带来的生态风险与监管政策。研究发现胡蜂养殖构成的系统性风险已远超其经济价值,且当前监管体系存在部门职责不清、政策执行不力等问题,亟须完善法律法规、明确监管主体、建立协调机制,实现生态保护与产业发展的平衡。 展开更多
关键词 胡蜂养殖 生态风险 监管政策 野生动物保护 生物多样性
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蜂学研究前沿资讯(6)
9
作者 李瑞珍(摘编) 《中国蜂业》 2025年第9期29-30,共2页
利用生物技术保护蜜蜂健康蜜蜂作为重要传粉者,对全球粮食安全和生物多样性维持至关重要。然而,当前蜜蜂种群正遭受寄生虫、病原体、农药暴露、营养不良及气候变化等多重胁迫。传统蜜蜂管理手段,如化学防治、人工监测和选择性育种,存在... 利用生物技术保护蜜蜂健康蜜蜂作为重要传粉者,对全球粮食安全和生物多样性维持至关重要。然而,当前蜜蜂种群正遭受寄生虫、病原体、农药暴露、营养不良及气候变化等多重胁迫。传统蜜蜂管理手段,如化学防治、人工监测和选择性育种,存在抗药性产生、蜂产品污染、人力成本高等局限性。在此背景下,生物技术成为破解蜜蜂健康危机的创新路径,通过融合组学、人工智能、基因编辑及合成生物学等前沿技术,为蜜蜂保护提供精准且可持续的解决方案。 展开更多
关键词 农药暴露 粮食安全 健康 营养不良 寄生虫
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蜂学研究前沿资讯(8)
10
作者 李瑞珍 《中国蜂业》 2025年第11期35-36,共2页
糟糕的空气质量会引起蜜蜂死亡蜜蜂在农业和生态系统中作为传粉者发挥着重要的作用,同时也增加了野生植物的多样性,并为世界上大部分食物资源授粉。因此,使用蜜蜂作为空气质量生物指示剂将有助于确定植被的可用性以及如何减轻其不利影响... 糟糕的空气质量会引起蜜蜂死亡蜜蜂在农业和生态系统中作为传粉者发挥着重要的作用,同时也增加了野生植物的多样性,并为世界上大部分食物资源授粉。因此,使用蜜蜂作为空气质量生物指示剂将有助于确定植被的可用性以及如何减轻其不利影响,从而能够发展更好的生物多样性保护、养蜂和土地管理实践。但近年来面临气候恶化与环境污染的多重威胁,尤其空气污染物(如臭氧O3和PM2.5)通过干扰蜜蜂的嗅觉导航、免疫功能和觅食效率显著增加其死亡率,而野火频发进一步加剧了空气污染对蜂群的负面影响,因此亟需量化空气质量与蜜蜂生存的关系,并探索植被覆盖的潜在缓解作用。 展开更多
关键词 生物指示剂 蜜蜂 野生植物 气候恶化 臭氧O3
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蜂学研究前沿资讯(3)
11
作者 李瑞珍 《中国蜂业》 2025年第6期38-39,共2页
与社交蜜蜂相关的肠道微生物群的宿主特异性:模式和过程动物肠道微生物与宿主之间存在着复杂的相互作用,对宿主的生长发育、营养代谢、免疫调节以及行为等方面具有重要影响。肠道微生物能够帮助宿主消化食物、合成营养物质、抵御病原体... 与社交蜜蜂相关的肠道微生物群的宿主特异性:模式和过程动物肠道微生物与宿主之间存在着复杂的相互作用,对宿主的生长发育、营养代谢、免疫调节以及行为等方面具有重要影响。肠道微生物能够帮助宿主消化食物、合成营养物质、抵御病原体等。但在许多动物中。 展开更多
关键词 微生物群 社交蜜蜂 肠道微生物 宿主
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东方蜜蜂基质金属蛋白酶14基因AcMMP 14的分子特征与表达模式 被引量：2
12
作者 刘治滩 叶道有 +8 位作者 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》 北大核心 2025年第3期282-290,共9页
【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AcMMP 14,分析其分子特征和表达模式,为持续深入开展AcMMP 14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... 【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AcMMP 14,分析其分子特征和表达模式,为持续深入开展AcMMP 14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AcMMP 14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AcMMP 14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 3068 H 4581 N 803 O 915 S 20,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。AcMMP 14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。AcMMP 14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。AcMMP 14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;AcMMP 14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AcMMP 14在东方蜜蜂微孢子虫的第一个增殖周期前期被激活表达。 展开更多
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
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广东省二化螟越冬地理种群发生水平、遗传多样性及系统发育分析 被引量：1
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作者 袁龙宇 吴阳刚 +4 位作者 钟文东 李燕芳 戴阳朔 张振飞 肖汉祥 《昆虫学报》 北大核心 2025年第5期667-678,共12页
【目的】对广东省二化螟Chilo suppressalis越冬地理种群基数监测、遗传多样性和系统发育进行调查和分析,为制定该虫有效的联防联控策略提供理论基础和参考。【方法】2017-2022年采取五点取样法对广东省各地区稻田进行二化螟采样,根据... 【目的】对广东省二化螟Chilo suppressalis越冬地理种群基数监测、遗传多样性和系统发育进行调查和分析,为制定该虫有效的联防联控策略提供理论基础和参考。【方法】2017-2022年采取五点取样法对广东省各地区稻田进行二化螟采样,根据越冬代平均数量进行分级确定二化螟发生水平。利用PCR扩增广东省二化螟9个越冬地理种群线粒体基因COI和COII,利用MEGA 7和DNA Sequence Polymorphism 5.10.01软件分析二化螟越冬地理种群遗传多样性和遗传分化趋势,并构建系统发育树和单倍型网络图。【结果】2017-2022年广东省二化螟越冬地理种群基数很高,自2018年开始二化螟种群越冬虫量基本维持在7 500头/hm2,最严重地区可达18 408头/hm2。广东省二化螟9个越冬地理种群总计检测了132条COI和COII序列,COI片段长749 bp,有30个单倍型,54个位点存在多态性;COII片段长474 bp,有22个单倍型,29个多态位点。基于COI和COII序列的系统发育树显示,广东与江西二化螟地理种群聚合为一支;粤北南雄二化螟地理种群较其他地理种群相对独立,其他地理种群聚合为一支。珠三角地区、粤北地区、粤西地区、粤东地区和赣北地区二化螟地理种群单倍型多样性(Hd=0.800~0.909)和核苷酸多样性(Pi=0.0035~0.0102)都处于较高水平,粤西地区地理种群的遗传多样性最低。中性检验结果显示,基于COI序列,总种群Tajima’s D值为-1.043,Fu’Fs值为-5.023;基于COII序列,总种群Tajima’s D值为-1.907,Fu’Fs值为-10.468;COI+COII联合基因序列总种群Tajima’s D值为-1.313,Fu’Fs值为-31.67。基于COI和COII序列的总种群遗传分化指数Fst值分别为0.144和0.102,基因流Nm值分别为1.49和2.20;COI+COII联合基因序列的总种群遗传分化指数Fst值为0.229,基因流Nm值为0.84。【结论】广东省近年来二化螟越冬地理种群呈偏重甚至大发生趋势,且种群具有较高的单倍型多态性和遗传多样性;粤东越冬地理种群多态性较为丰富,粤西越冬地理种群多态性最低。本研究中广东省二化螟越冬种群间存在一定程度的遗传分化,有些地理种群已产生相对较大的分化,如南雄地理种群。广东省和江西省二化螟越冬地理种群具有较近的亲缘关系,除粤西地区外其他不同地理种群之间的遗传分化距离不明显,地理种群之间的遗传分化与分布之间相关性较小,种群间具有频繁的基因交流,种群未经历明显的扩张但处于稳定增长的趋势。 展开更多
关键词 二化螟 线粒体基因 COI COII COI+COII 遗传多样性 系统发育
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西方蜜蜂AmSTPKD3蛋白的分子特征与基因表达模式 被引量：1
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作者 董舒楠 邹培缘 +8 位作者 任亚萍 杜丽婷 李坤泽 臧贺 邱剑丰 周彤 傅佳妮 陈大福 郭睿 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期29-36,共8页
[目的]对西方蜜蜂(Apis mellifera)的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AmSTPKD3)进行生物信息学分析,测定AmSTPKD3基因在西方蜜蜂工蜂的组织和发育阶段的表达模式,为AmSTPKD3的功能研究提供科学依据。[方法]利用相关生物信息学软件,预测AmSTPKD3... [目的]对西方蜜蜂(Apis mellifera)的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AmSTPKD3)进行生物信息学分析,测定AmSTPKD3基因在西方蜜蜂工蜂的组织和发育阶段的表达模式,为AmSTPKD3的功能研究提供科学依据。[方法]利用相关生物信息学软件,预测AmSTPKD3的理化性质和分子特征,鉴定西方蜜蜂和其他物种(黑大蜜蜂(Apis laboriosa)、欧洲雄蜂(Bombus terrestris)、大蜜蜂(Apis dorsata)、小蜜蜂(Apis florea)、田野熊蜂(Bombus pascuorum)、东方蜜蜂(Apis cerana)、美洲东部熊蜂(Bombus impatiens)和巴西无刺蜜蜂(Frieseomelitta varia))STPKD3的结构域和保守基序。通过Mega 11.0软件对西方蜜蜂和其他物种的STPKD3进行系统进化分析。采用RT-qPCR方法,检测AmSTPKD3在西方蜜蜂不同组织(触角、毒腺、脑、中肠、脂肪体、表皮和咽下腺)和发育阶段(卵、3日龄幼虫、7和8日龄预蛹、12日龄蛹及1,2,6,12,15和18日龄成虫)的相对表达量。[结果]AmSTPKD3包含3 269个核苷酸,可编码831个氨基酸。AmSTPKD3的分子式为C4141H6511N1155O1283S40,分子质量约为94.29 ku,脂溶系数为77.36,等电点为6.09,平均亲水系数为-0.510,有99个磷酸化位点,但不含跨膜结构域和信号肽。在西方蜜蜂和其他8种蜜蜂的STPKD3中均鉴定到4个相同结构域和5个相同保守基序。西方蜜蜂与东方蜜蜂的STPKD3在进化树上聚为一支。AmSTPKD3在西方蜜蜂工蜂的触角、毒腺、脑、中肠、脂肪体、表皮和咽下腺中差异表达,在咽下腺中的表达量最高,且显著高于脑、中肠、脂肪体和表皮;AmSTPKD3在卵、3日龄幼虫、7和8日龄预蛹及12日龄蛹中差异表达,在卵和8日龄预蛹中的表达量相近,且显著高于3日龄幼虫和12日龄蛹;AmSTPKD3在1,2,6和12日龄成虫体内差异表达,在1日龄成虫体内的表达量最高且显著高于15和18日龄成虫。[结论]AmSTPKD3是潜在的亲水性蛋白和胞内蛋白,西方蜜蜂和其他9种蜂的STPKD3具有较高的保守性,西方蜜蜂与东方蜜蜂STPKD3的同源性最高,AmSTPKD3在西方蜜蜂工蜂的不同组织和发育阶段呈现动态差异表达。 展开更多
关键词 西方蜜蜂 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 理化性质 分子特征 系统进化 时空表达谱
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中华蜜蜂幼虫肠道体液免疫通路相关基因及其剪接异构体鉴定 被引量：1
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作者 李坤泽 杜丽婷 +8 位作者 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》 北大核心 2025年第3期271-281,共11页
【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... 【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。 展开更多
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
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意大利蜜蜂lncRNA17000的时空表达谱与潜在调控作用
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作者 康婧 任亚萍 +8 位作者 叶道有 王宁 陈颖 李峥源 徐文华 杨雪 陈大福 邱剑丰 郭睿 《应用昆虫学报》 北大核心 2025年第3期764-773,共10页
【目的】旨在探究lncRNA17000在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂不同组织和发育阶段中的表达模式及其调控作用,为进一步的功能和机制研究提供基础。【方法】通过RT-PCR验证lncRNA17000在工蜂不同组织中的表达。采用RT-qPCR检测... 【目的】旨在探究lncRNA17000在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂不同组织和发育阶段中的表达模式及其调控作用,为进一步的功能和机制研究提供基础。【方法】通过RT-PCR验证lncRNA17000在工蜂不同组织中的表达。采用RT-qPCR检测其不同组织和发育阶段的相对表达量。利用LncTar、Miranda、RNAhybrid和TargetScan等一系列软件分析lncRNA17000的顺式、反式和竞争性内源RNA(Competing endogenous RNA,ceRNA)调控作用。【结果】在工蜂的脑、触角、毒腺、中肠、表皮、咽下腺和脂肪体7个组织中均扩增出符合预期大小(约133bp)的目的片段。LncRNA17000在上述7个组织中差异表达,在触角中的表达量最高且显著高于(P<0.05)脂肪体中的表达量。LncRNA17000在工蜂的卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫中差异表达,在7日龄预蛹中的表达量最高且显著高于(P<0.05)3日龄幼虫、8日龄预蛹和12日龄蛹中的表达量。LncRNA17000在6、12、15和18日龄成虫体内的表达量显著低于(P<0.05)1日龄成虫体内的表达量且表达水平随日龄增长而降低。LncRNA17000潜在调控7个上下游基因的转录和2个共表达基因的表达。LncRNA17000可靶向45个miRNA进而靶向66条mRNA,这些靶mRNA涉及23个GO条目和25条KEGG通路。【结论】LncRNA17000在意大利蜜蜂工蜂的不同组织和发育阶段中动态差异表达,在触角和7日龄预蛹中特异性高表达;lncRNA17000可能通过顺式作用调控TFIID亚基11亚型X2基因转录,通过反式作用调控蜜蜂翼视蛋白基因表达,通过ceRNA网络靶向多个miRNA和mRNA进而影响胰岛素、ErbB和mTOR等信号通路。 展开更多
关键词 意大利蜜蜂 长链非编码RNA lncRNA17000 时空表达谱 调控作用
原文传递
中华蜜蜂PP2A基因的时空表达谱及蛋白分子特征
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作者 康婧 陈颖 +7 位作者 孙恺玥 王勇杰 臧贺 冯睿蓉 付中民 陈大福 邱剑丰 郭睿 《应用昆虫学报》 北大核心 2025年第4期915-924,共10页
【目的】本研究旨在通过测定中华蜜蜂Apis cerana cerana蛋白磷酸酶2A(Protein phosphatase 2A ,PP2A)基因AcPP2A的时空表达谱和解析AcPP2A蛋白的理化性质和分子特征,为进一步研究PP2A在中华蜜蜂生长发育中的功能提供参考和基础。【方... 【目的】本研究旨在通过测定中华蜜蜂Apis cerana cerana蛋白磷酸酶2A(Protein phosphatase 2A ,PP2A)基因AcPP2A的时空表达谱和解析AcPP2A蛋白的理化性质和分子特征,为进一步研究PP2A在中华蜜蜂生长发育中的功能提供参考和基础。【方法】通过RT-qPCR检测AcPP2A在中华蜜蜂工蜂的触角、中肠、脑、毒腺、表皮、咽下腺和脂肪体等组织,卵、幼虫、预蛹和蛹及不同日龄工蜂成虫中的相对表达量。使用NCBI网站上的ORF工具,Expasy网站上的Protparam、ProtScale和SWISS-model软件,SignalP4.1 Server、NetPhos 3.1 Server、TMHMM和SOPMA等软件预测AcPP2A蛋白的分子特征和理化性质,鉴定中华蜜蜂和其他物种PP2A的保守基序和结构域,并构建系统进化树。【结果】AcPP2A含有5 174个核苷酸,可编码475个氨基酸;AcPP2A的蛋白分子量约为54.78 kD,脂溶系数为78.80,等电点为5.97,分子式为C2411H3781N671O742S23,平均亲水系数为﹣0.521;AcPP2A不含跨膜结构域和信号肽。中华蜜蜂、无刺蜂Melipona quadrifasciata、西方蜜蜂Apis mellifera、美洲东北熊蜂Bombus impatiens、橡子蚂蚁Temnothorax curvispinosus、苜蓿切叶蜂Megachile rotundata、火红熊蜂Bombus pyrosoma、巴西无刺蜂Frieseomelitta varia、顶切叶蚁Acromyrmex echinatior、东南蓝莓蜂Habropoda laboriosa、鸭嘴海豆芽Lingula anatina的PP2A含有相同的6个保守基序(Motif1、Motif2、Motif3、Motif4、Motif5和Motif6)和1个相同的结构域(CDC55超家族)。中华蜜蜂与橡子蚂蚁的PP2A在进化树上聚为一支。【结论】AcPP2A是潜在的酸性蛋白、亲水性蛋白和非跨膜胞内蛋白,具有较高的保守性;AcPP2A的表达存在组织及发育阶段的广泛性和差异性,在毒腺和卵发育中可能发挥重要功能。 展开更多
关键词 中华蜜蜂 蛋白磷酸酶2A 时空表达谱 蛋白分子特征
原文传递
中华蜜蜂和意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中蜜蜂球囊菌ass-milR0037-3p的调控作用与表达模式
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作者 叶道有 臧贺 +9 位作者 王梦怡 樊念 吴陶 郑可心 严提珍 卢兆辉 谢润桂 陈大福 郭睿 邱剑丰 《昆虫学报》 北大核心 2025年第9期1251-1260,共10页
【目的】本研究旨在检测ass-milR0037-3p及其关键靶基因在蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis侵染中华蜜蜂Apis cerana cerana和意大利蜜蜂A.mellifera ligustica工蜂幼虫过程中的表达模式,为深入探究ass-milR0037-3p调控蜜蜂球囊菌侵染机制提... 【目的】本研究旨在检测ass-milR0037-3p及其关键靶基因在蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis侵染中华蜜蜂Apis cerana cerana和意大利蜜蜂A.mellifera ligustica工蜂幼虫过程中的表达模式,为深入探究ass-milR0037-3p调控蜜蜂球囊菌侵染机制提供基础。【方法】使用相关软件预测蜜蜂球囊菌ass-milR0037-3p的靶基因并进行GO和KEGG数据库注释。中华蜜蜂和意大利蜜蜂3日龄工蜂幼虫饲喂含1×10^(7)孢子/mL蜜蜂球囊菌的饲料后采用stem-loop RT-PCR和RT-qPCR分别验证中华蜜蜂和意大利蜜蜂工蜂6日龄幼虫肠道中ass-milR0037-3p的表达和检测中华蜜蜂和意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中ass-milR0037-3p及其2个关键靶基因组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferase)基因ESA1和黄素胺氧化还原酶(flavin containing amine oxidase)基因FAO的表达量。【结果】ass-milR0037-3p靶向225个基因,可注释到繁殖、结合和细胞等28个GO条目以及剪接体、次生代谢产物的生物合成及氨基糖和核苷酸糖代谢等105条KEGG通路。蜜蜂球囊菌接种后,中华蜜蜂和意大利蜜蜂工蜂6日龄幼虫肠道中均扩增出ass-milR0037-3p的目的片段;相较于中华蜜蜂4日龄工蜂幼虫,5和6日龄工蜂幼虫肠道中ass-milR0037-3p的表达量均显著上调并且ESA1和FAO的表达量均显著下调;意大利蜜蜂5日龄工蜂幼虫肠道中ass-milR0037-3p的表达量比4日龄工蜂幼虫肠道中的上调,6日龄工蜂幼虫肠道中的比4日龄工蜂幼虫肠道中的显著上调;靶基因ESA1和FAO的表达量在意大利蜜蜂5日龄工蜂幼虫肠道中均比4日龄工蜂幼虫肠道中的上调,在6日龄工蜂幼虫肠道中比4日龄工蜂幼虫肠道中的显著上调。【结论】ass-milR0037-3p通过负调控FAO表达潜在调节蜜蜂球囊菌侵染中华蜜蜂工蜂幼虫的过程,通过正调控ESA1表达潜在影响蜜蜂球囊菌侵染意大利蜜蜂工蜂幼虫的过程。研究结果为阐明milRNA通过调控靶基因的表达来响应蜜蜂球囊菌侵染蜜蜂幼虫肠道的机制提供了基础。 展开更多
关键词 中华蜜蜂 意大利蜜蜂 微小RNA 类微小RNA的RNA 组蛋白乙酰转移酶基因 黄素胺氧化还原酶基因
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西方蜜蜂lncRNA13922的时空表达谱与潜在调控作用分析
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作者 董舒楠 曹瑞华 +9 位作者 陈颖 荆欣 臧贺 孙恺玥 刘锋 徐细建 骆群 陈大福 邱剑丰 郭睿 《昆虫学报》 北大核心 2025年第4期397-406,共10页
【目的】通过测定lncRNA13922在西方蜜蜂Apis mellifera工蜂不同发育阶段和成虫组织的表达谱,并解析lncRNA13922的调控方式和作用,为进一步探究lncRNA13922的调控功能和机制提供科学依据。【方法】通过RT-PCR验证lncRNA13922在西方蜜蜂... 【目的】通过测定lncRNA13922在西方蜜蜂Apis mellifera工蜂不同发育阶段和成虫组织的表达谱,并解析lncRNA13922的调控方式和作用,为进一步探究lncRNA13922的调控功能和机制提供科学依据。【方法】通过RT-PCR验证lncRNA13922在西方蜜蜂工蜂成虫不同组织(触角、毒腺、脑、中肠、脂肪体、表皮和咽下腺)中的表达量;采用RT-qPCR检测lncRNA13922在西方蜜蜂工蜂不同发育阶段(卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫)和工蜂成虫组织(触角、毒腺、脑、中肠、脂肪体、表皮和咽下腺)中的相对表达量;通过Pearson相关性分析预测与西方蜜蜂lncRNA13922共表达的mRNA;利用miRDeep2将lncRNA13922的核苷酸序列比对到miRBase数据库,再通过miRPara来预测miRNA前体;联用Miranda,RNAhybrid和TargetScan软件分别预测lncRNA13922靶向的miRNA及miRNA靶向的mRNA,取交集作为可靠的靶标集合;根据靶向关系构建竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络,进而利用相关软件对靶mRNA进行GO和KEGG数据库注释。【结果】lncRNA13922在西方蜜蜂工蜂成虫的触角、脑、中肠、脂肪体、咽下腺、表皮和毒腺均能被扩增出符合预期大小(约127 bp)的目的片段。lncRNA13922在西方蜜蜂卵、3日龄幼虫、1和2日龄预蛹及4日龄蛹中差异表达,在卵中的表达量最高,且显著高于3日龄幼虫及1和2日龄预蛹中的表达量;lncRNA13922在1,2,6,12,15和17日龄成虫体内均有表达,但表达量存在差异;lncRNA13922在2日龄成虫体内的表达量最高且显著高于1和17日龄成虫体内的表达量。lncRNA13922在西方蜜蜂工蜂成虫上述7种组织中差异表达,在毒腺中的表达量最高,且显著高于脑、中肠、脂肪体和咽下腺中的表达量。lncRNA13922与29条mRNA潜在共表达且它们的表达量具有正相关关系,与12条mRNA潜在共表达且它们的表达量具有负相关关系。lncRNA13922可作为2个miRNA的潜在前体。lncRNA13922可靶向75个miRNA进而靶向1833条mRNA。上述靶mRNA涉及细胞部分和细胞等603个GO条目与内吞作用和嘌呤代谢等56条KEGG通路。【结论】西方蜜蜂lncRNA13922在工蜂的不同发育阶段和成虫不同组织中动态差异表达,并通过反式作用、miRNA前体和ceRNA作用网络潜在参与调控发育过程。 展开更多
关键词 西方蜜蜂 长链非编码RNA 反式作用 内源性竞争RNA 时空表达谱
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西方蜜蜂肽聚糖识别蛋白相关基因的剪接异构体鉴定及分析
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作者 冯佩林 朱乐冉 +9 位作者 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》 北大核心 2025年第2期133-143,共11页
【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... 【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1055 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_(966)H_(1502)N_(272)O_(275)S_(7),分子量约为21527.63 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_(841)H_(1301)N_(243)O_(244)S_(5),分子量约为18860.46 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。 展开更多
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
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