蜜蜂抗白垩病机制的研究进展

蜜蜂白垩病(chalkbrood disease)是由蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)引起的蜜蜂幼虫死亡的真菌性疾病,该病已蔓延至世界各地并且发生率仍在上升。因此,抗白垩病机制的研究和抗白垩病蜂种的培育显得十分紧迫,而掌握蜜蜂抗白垩病的机制是成功培育抗白垩病蜂种的前提条件。本文综述了国内外白垩病研究和蜜蜂抗白垩病机制研究的最新进展,尤其对从分子水平研究蜜蜂的抗白垩病机制的重大意义进行了阐述,为利用分子遗传标记辅助选育和生物工程技术并结合传统的育种手段培育具有抗白垩病性能的优良蜜蜂品种(系)奠定基础。     

家蚕非滞育红卵突变体Re-nd突变基因的定位克隆

【目的】家蚕Bombyx mori非滞育红卵突变体Re-nd是唯一在非滞育状态下卵色呈现鲜红色的突变品种。本研究通过基因连锁分析和定位克隆的方法确定Re-nd的突变基因所在的染色体及紧密连锁位置,为后续Re-nd的功能研究及应用奠定基础。【方法】以家蚕卵色突变体Re-nd和野生型大造进行杂交,配制基因连锁分析群体材料和定位克隆群体材料;针对家蚕全染色体进行SNP标记开发,利用BC₁代群体材料进行基因连锁分析,确定Re-nd的突变基因所在的染色体;针对定位的Re nd的突变基因所在染色体进行SNP标记开发,利用BC₁群体材料对Re-nd的突变基因进行定位克隆。【结果】基因连锁分析结果显示Re-nd的突变表型与第6号染色体上的SNP标记完全连锁;初步定位克隆结果显示Re-nd的突变基因位于SNP标记SNP7和SNP17之间,物理距离4.04 Mb;以SNP7和SNP17之间筛选出的6个SNP标记和25个重组个体进行精细定位克隆,结果显示Re-nd的突变基因所在的区域位于SNP10和SNP12两个SNP标记之间的nscaf2853上,物理距离949.3 kb左右。【结论】将Re-nd的突变基因定位于第6号染色体的2个SNP标记SNP10和SNP12之间,物理距离约949.3 kb。本研究为后续Re-nd突变基因的精细定位及功能应用研究奠定了基础。     

中华蜜蜂的单核苷酸多态性和插入缺失突变位点鉴定

【目的】本研究拟利用已获得的中华蜜蜂Apis cerana cerana幼虫肠道的转录组数据对单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）和插入缺失（Insertion-Deletion,InDel）突变位点进行挖掘和分析,旨在丰富中华蜜蜂的SNP和InDel信息,并为新型分子标记的开发提供基础。【方法】根据有效读段与东方蜜蜂Apis cerana参考基因组的比对情况,采用GATK软件识别单碱基错配和碱基的插入缺失情况,再利用ANNOVAR软件对SNP位点和InDel位点进行分析。通过相关生物信息学软件将SNP和InDel位点所在基因分别比对GO和KEGG数据库,以获得相应的功能和通路注释。【结果】共鉴定到中华蜜蜂的58 919个SNP位点,包括24 548个纯合位点和34 371个杂合位点;发生转换和颠换的SNP位点分别有49102和9817个;数量最多和最少的突变类型分别是C/T和T/G;分布在外显子区的SNP位点数量最多,达到22 649个;此外,发生同义突变的SNP位点数量最多,其次是非同义突变;SNP位点所在基因可注释到46个GO条目和121条KEGG通路。共鉴定到6 551个InDel位点,包括3 270个插入突变和3 281个缺失突变;分布在内含子区InDel位点最多,共计2 793个;发生移码插入的InDel位点最多;进一步分析结果显示InDel位点所在基因可注释到27个GO条目和28条KEGG通路。【结论】本研究鉴定到中华蜜蜂的大量SNP位点和InDel位点,解析了SNP和InDel位点的突变类型、基因组功能元件分布和密码子突变类型,并揭示SNP和InDel位点对中华蜜蜂的重要生物学过程具有潜在影响。     

绵羊X染色体59383635位点多态性与脂尾性状的相关性分析

脂尾(臀)性状是绵羊逆境生存的必要性状, 其脂肪在尾臀部大量沉积的遗传特性与分子机制仍不明晰。为此, 文章以筛选的X染色体59383635位点SNP为候选分子标记, 利用PCR-SSCP技术检测该位点在我国尾型极端差异的阿勒泰羊、小尾寒羊、湖羊、中国美利奴细毛羊以及引入品种萨福克羊群体中的多态性, 并采用模型分析其与尾(臀)性状的相关性。结果表明, X染色体59383635位点T等位基因高频出现在表型分值较高的阿勒泰群体中, 而C等位基因则在瘦尾型绵羊品种中高频出现; 等位基因频率T/C的比值与尾臀表型分值相关性模型表明T/C比值随着尾臀表型分值增加呈指数倍增长。以上结果提示, 绵羊X染色体59383635位点多态性在脂尾(臀)与瘦尾绵羊群体中分布存在较大差异, 该SNP可作为一个理想的分子标记应用于高、低脂绵羊品种选育, 但其生物功能仍有待进一步深入研究。     

球囊菌侵染对意大利蜜蜂幼虫肠道免疫与解毒相关基因表达及蛋白质、脂质和糖类含量的影响

【目的】球囊菌Ascosphaera apis是一种真菌性病原体,可以侵染意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫,导致蜂群患白垩病。本研究通过球囊菌侵染意大利蜜蜂幼虫,探究对意大利蜜蜂幼虫肠道免疫解毒相关基因表达及蛋白质、脂质和糖类含量的影响,分析球囊菌侵染胁迫下意大利蜜蜂免疫应答反应与营养物质的关系。【方法】实验室饲养意大利蜜蜂幼虫,处理组每头3日龄幼虫接种2×10⁶孢子/mL球囊菌,对照组饲喂正常食物;收集6日龄幼虫肠道样品。通过qRT-PCR测定收集的肠道样品中免疫、解毒、发育相关基因和病原基因的表达,并利用生化方法测定肠道样品中蛋白质、脂质、葡萄糖和糖原含量。【结果】球囊菌侵染意大利蜜蜂后,幼虫肠道免疫相关基因LOC406144, Apid1, Def1, Def2, LOC406142, PGRP-SA, Pgrp-s2, PGRP-S3, PGRP-lc, GNBP-1, GNBP3, PPOact, LOC552247, domeless, KAT2A和bsk显著上调表达,cactus显著下调表达;解毒相关基因Cat, GSTS3, Cyp4g11, LOC725294, Ampka-r1, LOC411223, LOC409791, AmNOS和Sod2显著上调表达,CYP6AS14, CPR14, CYP306A1和LOC100576555显著下调表达;发育相关基因usp显著上调表达,VGMC, HEX70b和Vg显著下调表达;病原基因BQCV capsid protein和Ascosphaera apis 28S rRNA表达量显著上升;蛋白质与脂质含量显著下降,葡萄糖与糖原含量显著上升。【结论】球囊菌侵染意大利蜜蜂幼虫后影响其幼虫肠道中免疫、解毒、发育相关基因和病原基因的表达,影响意大利蜜蜂的免疫应答及能量应激反应,加速蛋白质、脂质的流失及葡萄糖和糖原能量储备,影响机体正常的生理活动。     

ame-miR-79负调控意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中靶基因CYP450和FG的表达

【目的】本研究旨在通过饲喂ame-miR-79的模拟物(mimic)和抑制物(inhibitor)对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道内的ame-miR-79分别进行过表达和敲减,探究ame-miR-79对幼虫肠道内靶基因表达的调控作用。【方法】通过分子克隆与Sanger测序验证意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内ame-miR-79的序列真实性。通过饲喂mimic-miR-79和inhibitor-miR-79对意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道内的ame-miR-79分别进行过表达和敲减。采用相关生物信息学软件进行ame-miR-79的靶基因预测与分析。通过RT-qPCR检测ame-miR-79的过表达和敲减效果及过表达和敲减ame-miR-79后靶基因的相对表达量。【结果】ame-miR-79在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内真实存在。与无义模拟物(nonsense mimic, mimic-NC)组相比,mimic-miR-79组的4-6日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量皆极显著上调;与无义抑制物(nonsense inhibitor, inhibitor-NC)组相比,inhibitor-miR-79组的4和5日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量显著下调,6日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量极显著下调。ame-miR-79共靶向303个基因,涉及27个GO条目和179条KEGG通路。相较于mimic-NC组,靶基因细胞色素P450基因CYP450在mimic-miR-79组的4和5日龄幼虫肠道内均极显著下调表达,而在6日龄幼虫肠道内上调表达;靶基因fringe糖基化转移酶(fringe glycosyltransferase, FG)基因在4日龄幼虫肠道内下调表达,在5日龄幼虫肠道内显著下调表达,而在6日龄幼虫肠道内上调表达。相较于inhibitor-NC组,CYP450在inhibitor-miR-79组的4日龄幼虫肠道内极显著上调表达,在6日龄幼虫肠道内上调表达,而在5日龄幼虫肠道内下调表达;FG的表达水平在4日龄幼虫肠道内显著上调,在5和6日龄幼虫肠道内极显著上调。【结论】ame-miR-79在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内真实存在;通过饲喂模拟物和抑制物能分别实现意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内ame-miR-79的有效过表达和敲减;ame-miR-79负调控意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内CYP450和FG的表达。     

三角帆蚌GPX基因结构特征及抗性相关SNP的筛选

根据三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)基因cDNA序列,通过PCR和基因组步移法,从三角帆蚌基因组DNA中扩增出GPX基因全长及其5′调控区。序列分析表明,该基因序列全长6 708 bp,含有2个外显子,1个内含子。5′调控区为992 bp,含有启动子的核心序列TATA盒以及其他一些转录调控元件,如AP1、C/EBP、CdxA。2个外显子长度分别为273 bp和991 bp,内含子长度为4 491 bp。通过直接测序法在三角帆蚌抗性群体和易感群体中筛选GPX基因的SNPs,并研究这些多态性位点与抗逆性状的相关性。共获得了16个SNP位点,其中启动子区的A-99G位点、A-86C位点、A-49C位点,内含子区的A2841T位点、C2847T位点、G3146C位点、A3150G位点以及G4645T位点共8个SNP位点的基因型频率和等位基因频率在抗性和易感群体中均存在显著性差异(P<0.05)。连锁不平衡分析结果显示GPX基因A-86C位点、A-49C位点、C2847T位点、A3150G位点与G4645T位点之间,以及A2841T位点与G3146C位点之间均存在强连锁不平衡。同时单倍型分析发现,在抗性群体中单倍型分别为ACTGT和TG的个体出现的频率显著高于易感群体中出现的频率。这些结果表明,GPX基因的部分SNPs可作为三角帆蚌抗病辅助育种的候选分子标记。     

东方蜜蜂微孢子虫的SNP与InDel位点鉴定及分析

【目的】东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae是一种专性侵染成年蜜蜂中肠上皮细胞的单细胞真菌病原,广泛感染世界各地的蜂群。本研究拟利用已获得的东方蜜蜂微孢子虫纯净孢子的高质量转录组数据进行单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）和插入缺失（Insertion-Deletion,InDel）位点的鉴定和分析,旨在丰富东方蜜蜂微孢子虫的SNP和InDel信息,并为新型分子标记的开发提供基础。【方法】使用GATK软件识别东方蜜蜂微孢子虫的SNP和InDel位点。采用SnpEff软件预测变异位点发生的基因组区域及变异产生的影响。通过相关生物信息学软件分别将SNP和InDel位点所在基因分别比对GO和KEGG数据库,获得相应的功能和通路注释。【结果】共鉴定到28195个SNP位点,其中发生转换和颠换的SNP位点分别有21403和6792个;上述SNP位点的突变类型有12种,其中最丰富的突变类型为C/T;分布在CDS区的SNP位点最多,其次是基因间区、上游区、下游区和内含子区;最丰富的密码子突变类型是同义突变;SNP位点所在基因可注释到代谢进程、细胞组分和催化活性等43个GO条目以及代谢途径、核糖体和等次生代谢产物的生物合成等85条KEGG通路。共鉴定到2831个InDel位点,其中分布在基因间区InDel位点最多,分布在CDS区的InDel位点最少;最丰富的密码子突变类型是移码突变;InDel位点所在基因可注释到细胞进程、细胞和结合等38个GO条目以及代谢途径、次生代谢产物的生物合成及核糖体等73条KEGG通路。【结论】东方蜜蜂微孢子虫中存在大量的SNP和InDel位点,SNP位点的突变类型主要为转换,与其他物种类似;SNP与InDel位点的基因组功能元件分布规律和突变类型具有明显差异;SNP和InDel位点所在基因与东方蜜蜂微孢子虫适应宿主细胞内环境及病原增殖过程具有潜在关系。     

贵州四个民族人群线粒体DNA编码区的多态性

目的研究贵州土家族、侗族、仡佬族和彝族人群线粒体DNA（mtDNA）编码区的核苷酸多态性。方法采用PCR-RFLP技术和DNA测序法对贵州4个群体145例样本mtDNA编码区的8个SNP基因座及COⅡ/tRNAlys基因间9 bp缺失进行多态性分析。结果贵州4个民族群体的9 bp缺失频率依次为土家族18.4%,侗族29.7%,仡佬族25%,彝族16.7%,平均缺失频率为22.8%;在8个SNP基因座中,A10398G、C10400T突变在4个群体中较普遍;A663G、C5178A和G12406A突变在部分民族群体中也有较高的频率;共检测出14种单倍型,其中仡佬族11种,土家族10种,侗族8种,彝族6种。结论贵州4个民族群体mtDNA编码区可能存在不同的突变热点,在等位基因和单倍型分布频率上存在一定差异。     

过表达和敲减ame-miR-13b对意大利蜜蜂幼虫肠道内基因表达的影响

【目的】微小RNA(microRNAs, miRNAs)在昆虫的繁殖、发育和免疫等重要生命活动的调控过程中扮演关键角色。本研究旨在探究在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫个体水平过表达与敲减ame-miR-13b对其靶基因表达的影响,为深入探究ame-miR-13b调控意大利蜜蜂幼虫肠道发育的分子机理提供理论和实验依据。【方法】根据ame-miR-13b的核苷酸序列设计合成相应的模拟物mimic-ame-miR-13b和抑制物inhibitor-ame-miR-13b及其对照mimic-NC和inhibitor-NC,混入饲料后饲喂意大利蜜蜂3日龄幼虫,每12 h更换一次饲料,连续饲喂6次,以分别过表达和敲减ame-miR-13b;通过RT-qPCR检测过表达和敲减ame-miR-13b后意大利蜜蜂幼虫肠道中ame-miR-13b及其靶基因Ecr, Egfr和P450 18a1的表达量。【结果】与mimic-NC饲喂组相比, mimic-ame-miR-13b饲喂组中ame-miR-13b在意大利蜜蜂4和6日龄幼虫肠道中均显著上调表达;与饲喂inhibitor-NC组相比,inhibitor-ame-miR-13b饲喂组中ame-miR-13b在4日龄幼虫肠道中下调表达,在5和6日龄幼虫肠道中显著下调表达。与mimic-NC饲喂组相比,过表达ame-miR-13b组中意大利蜜蜂6日龄幼虫肠道中Egfr的表达量显著降低,而Ecr和P450 18a1的表达量均显著升高。与inhibitor-NC饲喂组相比,敲减ame-miR-13b组中意大利蜜蜂6日龄幼虫肠道中Egfr上调表达但不显著,Ecr显著上调表达,而P450 18a1显著下调表达。【结论】通过饲喂法在意大利蜜蜂幼虫个体中成功实现了miRNA的过表达和敲减;ame-miR-13b与Egfr之间存在潜在的负调控关系。     

新疆和云南番茄潜叶蛾种群对六种杀虫剂的敏感性及其与解毒酶活性的关系

【目的】番茄潜叶蛾Tuta absoluta 是新入侵我国的对番茄具有毁灭性危害的入侵害虫,目前入侵我国的番茄潜叶蛾种群对杀虫剂的抗性尚无报道。本研究旨在明确新疆和云南番茄潜叶蛾田间种群对6种常用杀虫剂的敏感性及其与解毒酶活性的关系。【方法】采用浸叶法测定6种常用杀虫剂对番茄潜叶蛾新疆和云南种群2龄幼虫的室内毒力。通过对2龄幼虫的生物测定确定3种增效剂［CYP450抑制剂胡椒基丁醚(PBO)、酯酶抑制剂磷酸三苯酯(TPP)和GST抑制剂丁烯二酸二乙酯(DEM)］对氯虫苯甲酰胺的增效作用。采用酶活性分析测定室内敏感种群和田间抗性种群(新疆种群) 2龄幼虫体内解毒酶［细胞色素P450酶(CYP450)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)］活性,以确定杀虫剂抗性与解毒酶活性的关系。【结果】番茄潜叶蛾云南种群对6种杀虫剂的敏感性由高到低依次为甲维盐、溴虫腈、多杀菌素、茚虫威、氯虫苯甲酰胺和高效氯氰菊酯。新疆种群对6种杀虫剂的敏感性由高到低依次为甲维盐、溴虫腈、氯虫苯甲酰胺、多杀菌素、茚虫威和高效氯氰菊酯。与室内敏感种群相比,云南和新疆种群对氯虫苯甲酰胺的抗性水平最高,抗性倍数分别为212.7和169.3倍。生物测定结果表明,3种增效剂PBO, TPP和DEM均对氯虫苯甲酰胺无明显增效作用。酶活性测定结果表明,番茄潜叶蛾室内敏感种群和田间抗性种群之间2龄幼虫中CYP450, GST和CarE活性无显著差异。【结论】番茄潜叶蛾新疆和云南种群对测试的6种杀虫剂产生不同程度的抗性,对氯虫苯甲酰胺的抗性最高,番茄潜叶蛾对杀虫剂的抗性与解毒酶活性无关。本研究的结果对番茄潜叶蛾的田间防治和杀虫剂抗性治理具有指导意义。     

噻虫胺及其混配制剂对意大利蜜蜂和玉米螟赤眼蜂的急性毒性

【目的】明确新烟碱类杀虫剂噻虫胺及其2种混剂对意大利蜜蜂 Apis mellifera ligustica 和玉米螟赤眼蜂 Trichogramma ostriniae 的毒性。【方法】采用摄入法、接触法和药膜法分别测定3种制剂对意大利蜜蜂成年工蜂和玉米螟赤眼蜂成蜂的急性毒性。【结果】急性毒性测定结果表明,30%噻虫胺悬浮剂、30%吡蚜酮·噻虫胺悬浮剂和20%醚菊酯·噻虫胺悬浮剂对意大利蜜蜂成年工蜂的急性摄入毒性均为剧毒,LC₅₀ 值(48 h)分别为0.0200（0.0143~0.0272）, 0.084（0.0658~0.1157）和0.1594（0.1200~0.2056） mg a.i./L;3种制剂对意大利蜜蜂成年工蜂急性接触毒性均为高毒,LD₅₀ 值(48 h)分别为0.0155（0.0114~0.0197）, 0.0426（0.0335~0.0539）和0.1122（0.0796~0.1385）μg a.i./蜂。药膜法测定3种制剂对玉米螟赤眼蜂成蜂的LD₅₀ 值(24 h)分别为0.0232（0.0180~0.0295）, 0.1050（0.0940~0.1170）和0.0059（0.0054~0.0065） mg a.i./L;安全性评价结果表明,3种制剂对玉米螟赤眼蜂成蜂均存在极高风险性,安全系数分别为5.95×10^-4, 2.69×10^-3和9.50×10^-5。【结论】噻虫胺及其混剂对意大利蜜蜂和玉米螟赤眼蜂均存在较高的毒性风险,在害虫综合治理中应谨慎使用。     

盐城棉区棉铃虫田间种群对Bt蛋白的抗性基因频率

【背景】转Bt基因抗虫棉已经在我国进行了近20年的大规模商业化种植,产生了显著的经济和环境效益。但是,靶标害虫棉铃虫的抗性是转Bt基因抗虫棉产业健康发展所面临的最大问题,而抗性监测是解决这一问题的必要管理措施。盐城市是江苏省转基因抗虫棉的主产区,但有关该地区棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的抗性基因频率未见报道。【方法】于2012年在盐城三龙镇和东台镇棉区采集田间棉铃虫种群,检测了初孵幼虫对花铃期转Bt基因抗虫棉中30幼嫩叶片的敏感性,用区分剂量法检测了2龄幼虫对Bt蛋白的抗性基因频率。【结果】取食转Bt基因抗虫棉叶片后,棉铃虫初孵幼虫在9 d内全部死亡;三龙镇和东台镇棉铃虫2龄幼虫对Bt蛋白的抗性基因频率分别为7.6×10-3和6.9×10-3。【结论与意义】目前,盐城棉区的棉铃虫对转Bt基因抗虫棉仍保持很高的敏感性,棉铃虫种群对Bt蛋白的抗性基因频率没有发生显著变化,但仍需持续监测。     

参与调控意大利蜜蜂工蜂中肠基因表达的东方蜜蜂微孢子虫miRNA的组学解析及其调控网络

【目的】本研究结合前期已获得的miRNA和mRNA组学数据对东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的差异表达miRNA(differentially expressed miRNA, DEmiRNA)靶向意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂中肠的mRNA和差异表达mRNA(differentially expressed mRNA, DEmRNA)进行生物信息学预测、数据库注释和调控网络分析,旨在解析东方蜜蜂微孢子虫对意大利蜜蜂工蜂中肠的基因表达调控。【方法】比较东方蜜蜂微孢子虫感染7 d(AmT1)和10 d(AmT2)的意大利蜜蜂工蜂中肠和未感染中肠(分别为AmCK1和AmCK2)的mRNA数据,筛选意大利蜜蜂工蜂的显著性DEmRNA;通过比较侵染AmT1和AmT2的东方蜜蜂微孢子虫(分别为NcT1和NcT2)和东方蜜蜂微孢子虫纯净孢子(NcCK)的miRNA数据筛选出东方蜜蜂微孢子虫的DEmiRNA。利用TargetFinder软件预测东方蜜蜂微孢子虫DEmiRNA靶向的意大利蜜蜂工蜂中肠DEmRNA。利用相关生物信息学工具对上述意大利蜜蜂工蜂中肠靶DEmRNA进行GO和KEGG数据库注释。根据KEGG数据库注释信息筛选出意大利蜜蜂工蜂中肠免疫防御和能量代谢通路相关DEmRNA,并构建和分析上述DEmRNA与相应的东方蜜蜂微孢子虫DEmiRNA之间的调控网络。【结果】NcCK vs NcT1比较组中东方蜜蜂微孢子虫的77条显著上调miRNA和52条显著下调miRNA可分别靶向AmCK1 vs AmT1比较组中意大利蜜蜂工蜂中肠的118条显著下调mRNA和135条显著上调mRNA,这些mRNA可分别注释到31和25个GO条目,以及113和107条KEGG通路。NcCK vs NcT2比较组中东方蜜蜂微孢子虫的52条显著上调miRNA和49条显著下调miRNA可分别靶向AmCK2 vs AmT2比较组中意大利蜜蜂工蜂中肠的97条显著下调mRNA和210条显著上调mRNA,这些mRNA可分别注释到27和30个GO条目以及97和127条KEGG通路。NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2比较组中的11条共同显著上调miRNA和19条共同显著下调miRNA分别靶向AmCK1 vs AmT1和AmCK2 vs AmT2比较组的6条共同显著下调和14条共同显著上调mRNA,可分别注释到7和10个GO条目以及0和9条KEGG通路。NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2比较组中东方蜜蜂微孢子虫的DEmiRNA可靶向AmCK1 vs AmT1和AmCK2 vs AmT2比较组中意大利蜜蜂工蜂中肠的氧化磷酸化和硫代谢等能量代谢通路相关DEmRNA,以及胞吞作用、黑色素生成、溶酶体、自噬、Toll样受体信号通路、细胞凋亡、Ras信号通路、泛素介导的蛋白水解和MAPK信号通路等免疫防御通路相关DEmRNA。进一步分析发现,miR-216-x, miR-5119-y, bantam-y和miR-8-y在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2比较组中皆显著上调表达,且靶向意大利蜜蜂工蜂中肠的溶酶体、黑色素生成、泛素介导的蛋白水解、MAPK信号通路及Ras信号通路等免疫防御通路相关的显著下调mRNA。【结论】在侵染过程中,东方蜜蜂微孢子虫的DEmiRNA对意大利蜜蜂工蜂的基因表达具有广泛的潜在影响,东方蜜蜂微孢子虫可能通过上调部分miRNA跨界调控意大利蜜蜂工蜂的免疫防御以促进侵染,通过下调部分miRNA跨界调控意大利蜜蜂工蜂的能量代谢以加强能量窃取并促进增殖。     

我国草地贪夜蛾田间种群有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂靶标基因ace-1的基因型和突变频率

【目的】对入侵我国的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂靶标基因ace-1的基因型进行分子检测,明确抗性基因频率,进而指导田间科学用药。【方法】采集中国12省份的草地贪夜蛾田间种群幼虫样本,提取单头样本的基因组DNA,利用特异性引物进行PCR扩增,获得ace-1基因片段。根据碱基、氨基酸序列比对和测序峰图分析,明确与有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性相关的3个氨基酸突变位点A201S, G227A和F290V的基因型和抗性基因频率。【结果】通过DNA检测分析中国12省份草地贪夜蛾田间种群589头个体ace-1基因的基因型和突变频率发现,在A201S位点检测到137头个体为抗性杂合基因型,抗性基因频率为11.6%,未发现抗性纯合基因型个体;G227A位点589头个体均为敏感纯合基因型;F290V位点的抗性基因频率最高,达到57.1%,携带抗性基因的个体数量达到523头(占样本总数的88.8%)。【结论】结果表明入侵我国的草地贪夜蛾种群携带高频率的对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性基因。田间防治建议不用或少用有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂,同时进一步加强田间抗性监测工作。     

意大利蜜蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达微小RNA及其靶基因分析

【目的】蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis(简称球囊菌)是一种特异性侵染蜜蜂幼虫肠道的致死性真菌病原。微小RNA(microRNA,mi RNA)是一种在转录后水平对m RNA进行负调控的关键调控因子。本研究旨在对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达mi RNAs(DEmiRNAs)及其靶基因进行深入分析,为揭示DEmiRNAs在胁迫应答中的作用提供重要信息。【方法】利用small RNA-seq(s RNA-seq)技术对正常及球囊菌侵染的意蜂6日龄幼虫肠道(分别表示为Am CK和Am T)进行测序,通过相关生物信息学软件对DEmiRNAs进行预测和分析。利用TargetFinder软件预测DEmiRNAs的靶基因,然后利用Blast软件对靶基因进行GO和KEGG数据库的功能注释。通过Cytoscape软件构建DEmiRNAs与其靶m RNAs的调控网络。通过茎环实时荧光定量PCR(stem-loop RT-qPCR)验证测序数据的可靠性。【结果】Am CK和Am T的测序分别得到9 230 496和10 823 667条有效序列标签; Am CK vs Am T比较组中包含15个上调和6个下调mi RNAs,分别结合3 503和3 252个靶基因,它们可分别注释到40和39个GO terms以及104和99条代谢通路;进一步分析发现调控网络中的17个DEmiRNAs靶向结合116个与丝氨酸蛋白酶相关的m RNAs,14个DEmiRNAs靶向结合54个与泛素介导的蛋白水解相关的m RNAs。Stem-loop RT-qPCR验证结果显示随机选择的4个DEmiRNAs (mi R-251-x,mi R-9277-y,mi R-1672-x和mi R-4968-y)的表达量变化趋势与测序结果一致,表明测序数据真实可信。【结论】本研究率先对意蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的DEmiRNAs及其靶基因进行预测与分析,提供了mi RNAs的表达谱和差异表达信息。ame-miR-927b,mi R-429-y和mi R-8440-y等DEmiRNAs可能参与对丝氨酸蛋白酶的调控和对泛素介导的蛋白水解的调控,DEmiRNAs与靶基因之间存在复杂的调控网络关系。DEmiRNAs可参与到意蜂幼虫肠道与球囊菌间的互作。     

草地贪夜蛾幼虫对常用杀虫剂相对敏感基线的建立

【目的】本研究旨在建立草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对常用杀虫剂的相对敏感基线,为我国草地贪夜蛾的抗药性系统性监测提供依据。【方法】从玉米田采集草地贪夜蛾在室内不接触任何杀虫剂连续饲养5~7代,采用浸叶法和点滴法测定了草地贪夜蛾3龄幼虫以及采用饲料药膜法测定了草地贪夜蛾2龄幼虫对6大类共7种常用杀虫剂(甲维盐、乙基多杀菌素、虫螨腈、茚虫威、四氯虫酰胺、虱螨脲和氯虫苯甲酰胺)的敏感性,并据此建立了草地贪夜蛾幼虫对这7种杀虫剂的相对敏感基线。【结果】浸叶法测得上述7种药剂对草地贪夜蛾幼虫的LC₅₀值在0.054~12.131 mg/L之间;点滴法测得上述6种药剂(不含虱螨脲)对草地贪夜蛾幼虫的LD₅₀值在0.355~4.707 μg/g之间;饲料药膜法测得上述7种药剂对草地贪夜蛾幼虫的LC₅₀值在0.003~0.238 μg/cm²之间。【结论】采用3种生测方法建立了草地贪夜蛾幼虫对几种常用杀虫剂的相对敏感基线,为我国草地贪夜蛾的抗药性监测和化学防治提供了依据。