中蜂与意蜂无王群培育非自身蜂种蜂子及改造王台特性

以中华蜜蜂和意大利蜜蜂为试验材料,通过组织相应无王群,把一蜂种无王群中的子脾加入到另一蜂种无王群中,进行中蜂和意蜂无王群培育非自身蜂种蜂子和改造王台特性研究,当未培育出蜂王时,分别从原有王群中调入子脾进行第2、第3期试验。结果表明:中蜂无王群中的工蜂会清除引入意蜂子脾中的蜂卵,但随着引入意蜂子脾封盖子羽化出房的意蜂幼蜂数量增加而逐渐接受意蜂幼虫,蜂群未改造意蜂王台,只培育出中蜂蜂王;意蜂无王群中的工蜂会随着引入中蜂子脾中羽化出房的中蜂幼蜂数量增加而逐渐接受中蜂卵及幼虫,并从第2期试验开始会改造中蜂王台,但最终只培育出意蜂蜂王。     

中华蜜蜂工蜂蕈形体胚后发育中神经胶质的形成模式

本研究通过形态解剖、免疫组织化学等技术,对中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂蕈形体胚后发育中神经胶质的形成过程进行了比较研究。结果表明：蕈形体中神经胶质增殖的高峰期集中在幼虫发育末期到蛹发育早期;在工蜂蕈形体的蕈体冠、蕈体柄以及小叶的发育过程中,神经胶质细胞往往先于神经纤维网出现在特定的区域,引导神经纤维网的形成。它们一方面规定了神经纤维网的边界和区域,为神经纤维网提供内部的分隔;另一方面也为神经纤维的移动提供特定的“路标"和靶向。与神经纤维网相关联的神经胶质的数量的持续增加,除了神经胶质的分裂增殖外,还有一部分来自于外部细胞体层的神经胶质的迁入。     

基于RNA-seq数据大规模开发中华蜜蜂幼虫的SSR分子标记

中华蜜蜂是东方蜜蜂的一个亚种,也是我国的特有蜂种。本研究基于已获得的中华蜜蜂幼虫肠道转录组数据预测SSR分子标记,并进行SSR位点的信息分析和SSR引物的发掘。利用MISA软件对幼虫肠道转录组中数据组装得到的43557条unigenes进行搜索,共预测出13448个SSR位点,它们分布于7763条unigene中,其中最主要的重复类型为二核苷酸重复(58.03%),其次为三核苷酸重复(28.23%)和四核苷酸重复(9.72%)。二核苷酸重复中的基序主要是AT/AT(占总量的30.4%)。对于所有的SSR位点,利用Primer Premier 5软件成功设计出21627对引物,随机选取48对引物对5个不同来源的中华蜜蜂幼虫肠道样品进行SSR位点扩增,共有15对成功扩增出符合预期的目的片段。研究结果表明利用转录组数据大规模开发中华蜜蜂幼虫的SSR引物是可行的,本研究开发出的SSR引物为研究中华蜜蜂分子遗传学奠定了基础。     

SEQUENCE ANALYSIS OF A NOVEL INSECT PHOSPHOGLYCERATE MUTASE GENE FROM THE CHINESE HONEYBEE,APIS CERANA*

A clone inserted with 1 104 bp fragment containing a 765bp Open Reading Frame(ORF), encoding a putative 2,3‐bisphosphoglycerate(2,3BPG) dependent Phosphoglycerate mutase(dPGAM) that catalyzes the transfer of a phosphate group from the C3 carbon atom to the C2 carbon atom of phosphoglycerate, was screened by mass sequencing from the cDNA library of the venom glands of Apis cerana. The deduced amino acid sequence shared high similarities (39% ‐ 88%)with the dPGAM of 7 other organisms, but the similarities with the iPGAM of 4 other organisms were low (10% ‐ 12%). Moreover, the alignment of Ac‐PGAM with the dPGAMs from 7 other organisms showed that all the active site amino acid residues were conserved. This result shows that Ac‐PGAM is a typical dPGAM. Thus, this is the second PGAM gene reported in Insecta. Furthermore, phylogenetic analysis showed that the evolutionary tree of PGAMs reflects the systematic relationship of species.     

Isolation of AccGalectin1 from Apis cerana cerana and its functions in development and adverse stress response

The galectins are a family of lectins that play important roles in development, immunity, and the regulation of cellular responses. Much research has focused on the functions of galectins in mammals, though less in insects. Here, we identified the AccGalectin1 gene in Apis cerana cerana for the first time and explored its functions. The open reading frame of AccGalectin1 is 1449 base pairs and encodes a 482-amino-acid protein. AccGalectin1 expression was high during the transition between developmental stages and was high in the head, thorax, and epidermis compared with its levels in other tissues. In addition, the expression of AccGalectin1 was induced by several adverse stresses, including both abiotic and biotic stresses. A disk diffusion assay of recombinant AccGalectin1 protein revealed possible roles in protecting cells from oxidative stress. Furthermore, the expression levels of multiple oxidative genes (AccCAT, AccTpx1, AccTrx2, etc) were increased after AccGalectin1 was knocked down in Apis cerana cerana using RNA interference. We also observed that the malondialdehyde content in the AccGalectin1-silenced bees was higher than that in the control bees, while the antioxidant enzymatic activities of superoxide dismutase and peroxidase were lower. Considering these results, we suggest that AccGalectin1 may be indispensable for protecting honeybees from biotic and abiotic damage by participating in the oxidative resistance response and the immune response. These results may provide insight into the precise functions of galectins in mammals and other insects.     

中蜂囊状幼虫病毒RdRp基因dsRNA干扰的研究

中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)可以引起中蜂幼虫死亡,给中蜂的养殖造成严重的威胁。其RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)是病毒复制中必不可少的中心酶,控制着病毒的复制和翻译过程。本研究以CSBV RdRp基因为靶标,选取两个干扰区域RdRp-1和RdRp-2,并构建相应的dsRNA表达载体,获取dsRNA后进行RNAi实验,通过qRT-PCR检测CSBV RdRp基因的表达情况。实验结果显示:干扰片段RdRp-1不能显著下调RdRp基因的转录,而干扰片段RdRp-2可显著性下调RdRp表达并具有剂量依赖性,当添食2μg dsRdRp-2时,在72 h RdRp基因表达下调了85%,CSBV的衣壳蛋白VP1基因下调表达78%,幼虫死亡率降低60%,表明RdRp基因可以作为RNA干扰的靶标用于CSBV防治,本研究为后期在养蜂场进行蜜蜂病毒病的防治奠定了基础。     

中华蜜蜂ZFP37基因的生物信息学分析及高温下表达特性的研究

锌指蛋白（Zinc finger proteins,ZFPs）是一类在真核生物体内广泛分布的蛋白质。锌指蛋白作为一类转录因子,它能够调控基因的表达和细胞的分化,最近的研究显示其在动植物抗逆方面也发挥着重要作用。本研究对中华蜜蜂 Apis cerana cerana ZFP37的蛋白结构进行了预测分析,并通过qRT-PCR分析了中华蜜蜂在遭受高温胁迫时ZFP37的表达情况,进一步了解锌指蛋白在中华蜜蜂应对热胁迫过程中的作用。结果显示,中华蜜蜂ZFP37可编码123个氨基酸,蛋白分子量为13.7 kDa,无跨膜结构。氨基酸同源序列比对结果表明,中华蜜蜂ZFP37序列与蜜蜂科昆虫的相似性最高,与其他膜翅目昆虫的相似性存在差异。基因的表达模式显示,ZFP37在高温下表达升高,此外,胁迫时间的增加也可导致ZFP37表达的升高。这些结果表明ZFP37对于中华蜜蜂应对热应激有重要的生物学意义。     

安徽省七种蜜蜂病毒的发生与流行研究

【目的】调查安徽省内7种常见蜜蜂病毒:蜜蜂畸翅病毒(Deformed wing virus,DWV)、以色列急性麻痹病毒(Israeli acute paralysis virus,IAPV)、急性蜜蜂麻痹病毒(Acute bee paralysis virus,ABPV)、慢性麻痹病毒(Chronic bee paralysis virus,CBPV)、黑蜂王台病毒(Black queen cell virus,BQCV)、囊状幼虫病病毒(Sacbrood virus,SBV)、克什米尔病毒(Kashmir bee virus,KBV)的感染发生情况,为安徽养蜂业可持续健康发展提供理论依据。【方法】运用反转录RT-PCR和序列分析比对的方法对安徽省内21个乡镇中的38个蜂场蜜蜂样品进行研究分析,以获得以上7种蜜蜂病毒的特异性发生情况。【结果】意大利蜜蜂Apis mellifera蜂场感染率:DWV(64%),IAPV(43%),CBPV(32%),ABPV(14%),BQCV(11%);中华蜜蜂Apis cerana蜂场感染率:DWV(80%),IAPV(40%),CBPV(30%),ABPV(10%),BQCV(0)。SBV和KBV在所有的蜜蜂样品中均未检测到。【结论】DWV,IAPV,CBPV,ABPV,BQCV在安徽省内大范围都存在发生流行现象,SBV和KBV对安徽蜜蜂的潜在危害可能性小。     

意大利蜜蜂和中华蜜蜂为蓝莓授粉的行为比较研究

应用意大利蜜蜂和中华蜜蜂为蓝莓授粉,对其授粉行为和活动方式进行了比较研究。结果表明:(1)采集过程中意蜂和中蜂的行为存在差异,意蜂头部探进铃铛花,将喙伸入花管中吸食花蜜,头部粘附花粉,花粉一部分被收集到花粉框,另一部分被带到其他花上;中蜂采集行为不同,一部分采集蜂探入铃铛花采食,采集时间短暂,另一部分采集蜂停靠在花托部位,采食花瓣掉落的花朵,不易粘附花粉和携带花粉。(2)授粉活动方式不同,意大利蜜蜂每分钟平均访花数为5.05±0.14次,中华蜜蜂为4.77±0.13次,两者差异不显著;而意蜂单次访花时间为9.16±0.43 s极显著长于中蜂的4.89±0.22 s,意蜂较中蜂在花朵的采集时间长,采集间隔时间短,而中蜂较意蜂寻找花朵的时间长,采集间隔时间长。单位面积意蜂采集蜂数量为平均12.00±0.90头,中蜂采集蜂数量平均为1.73±0.42头,两者差异极显著。同时意蜂蓝莓花粉携粉率27.51%,中蜂采集蓝莓花粉携粉率为11.38%,意蜂的授粉蜂数量及授粉专一性优于中蜂。本研究阐明了蓝莓花期不同蜂种的授粉行为及活动方式,据此得出意蜂为蓝莓授粉的行为和活动特性优越于中蜂,两者相比意蜂具有更高的授粉效率。     

中华蜜蜂Orco嗅觉受体基因的克隆、表达及亚细胞定位

【目的】克隆鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana的Orco嗅觉受体基因, 并对其在工蜂触角上进行免疫荧光定位。【方法】利用RT-PCR技术克隆中华蜜蜂Orco基因, 并对其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析, 使用Real-time PCR技术鉴定其在中华蜜蜂不同发育时期及不同组织的表达谱; 利用免疫荧光定位技术在中华蜜蜂工蜂触角中对Orco进行亚细胞定位。【结果】获得中华蜜蜂Orco基因的全长cDNA序列, 命名为AcerOrco (GenBank登录号： JF968610.1), 其全长为1 434 bp, 编码477个氨基酸, 预测其含7个跨膜结构以及4个位于细胞膜外的亲水区。表达谱分析显示, AcerOrco在卵、 幼虫和蛹期呈低丰度表达, 1日龄及内勤蜂时期主要在触角和足中表达, 且在1日龄的触角中表达量最高; 采集蜂时期的触角、 头(去除触角)、 胸、 腹和翅中均有较高丰度的表达。亚细胞定位结果显示, AcerOrco不仅在采集蜂触角鞭节上大量表达（尤其在触角鞭节第1亚节中表达量较高）, 而且常成对出现, 并且发现AcerOrco可能主要在触角毛形感器的外部神经元(outer dendrite, OD)以及板形感器的树突神经元中表达。【结论】成功克隆了AcerOrco基因全长, 获得了其表达谱, 且将其定位于工蜂采集蜂的触角感器神经元上, 最终推测AcerOrco与中蜂嗅觉发育和触角感器功能密切相关。