应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测蜜蜂黑蜂王台病毒的研究

【目的】本文旨在建立用于临床检测黑蜂王台病毒(Black queen cell virus,BQCV)的环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP),为该疾病的检测和防控提供技术支撑。【方法】根据BQCV基因保守序列设计4条特异性引物,探究LAMP扩增的最优条件,并与常规的PCR(Polymerase chain reaction)检测方法进行比较。【结果】建立的LAMP方法特异性好,检测下限为86 fg,灵敏度比PCR高100倍。临床检测显示其对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica和中华蜜蜂Apis cerana cerana均准确有效,且检出率比普通PCR法高10%~20%。【结论】建立的针对BQCV的LAMP检测方法为养蜂生产第一线检测和预防BQCV提供了技术支持,有一定的应用价值。     

球囊菌胁迫中华蜜蜂幼虫肠道过程中病原的转录组学研究

【目的】本研究利用RNA-seq技术对球囊菌胁迫的中华蜜蜂(中蜂)幼虫肠道进行深度测序,经趋势分析得到差异表达基因(DEGs)的显著表达模式,进而对胁迫过程中的球囊菌进行转录组学分析。【方法】利用Illumina HiSeq 2500平台对球囊菌胁迫的中蜂幼虫肠道进行深度测序,并利用相关软件进行了深入分析。最后,通过RT-qPCR对RNA-seq数据进行了验证。【结果】本研究共得到球囊菌的41133932条高质量clean reads。22865个DEGs共聚类为8个基因表达模式,其中,16769个DEGs聚类为2个显著上调趋势与2个显著下调趋势。GO富集分析结果显示,显著上调与显著下调趋势中的DEGs分别富集于40与37个GO term,基因富集数最多的为细胞进程(2486 unigenes)。KEGG代谢通路(pathway)富集分析结果显示,显著上调与显著下调趋势中的DEGs分别富集于119和112个pathway,基因富集数最多的分别是氨基酸生物合成(127 unigenes)与核糖体(98 unigenes)。进一步分析表明球囊菌在胁迫中蜂幼虫肠道的过程中通过提高物质合成促进其增殖,而宿主通过抑制球囊菌的蛋白合成抵御病原入侵。富集在MAPK信号通路的11个DEGs的表达水平随着胁迫时间的延长而逐渐下降,推测中蜂幼虫通过抑制该通路而阻遏球囊菌增殖。【结论】本研究不仅为揭示白垩病过程中的球囊菌-中蜂幼虫互作提供了重要信息,也为阐明不同抗性蜂种的球囊菌抗性差异奠定了基础。     

蜜蜂体内王浆主蛋白基因mrjp9的转录表达研究

蜜蜂体内有9种王浆蛋白基因(major royal jelly protein,MRJPs1～9),其中MRJPs1～5在蜂王浆中含量较高,是蜂王浆生物学功能的基础。MRJPs6～9在王浆中没有或含量极少,且功能未知。为研究非王浆蛋白组分的MRJP9的生物学功能,本研究用RT-PCR的方法对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica Spinola不同组织,不同部位,不同级型样本中mrjp9的转录水平进行检测和定量。结果发现mrjp9在蜜蜂的幼虫、蛹和成年蜜蜂的各组织部位均广泛转录表达,但其在幼虫、蛹和刚出房的成年蜜蜂体内表达水平较低,而在成年采集蜂体内表达水平则较高,其表达与蜜蜂的发育时期有关。通过对在成年蜜蜂体内各组织部位的表达水平进行检测的结果显示该基因主要在蜜蜂的头、胸和王浆腺等组织部位的表达较高,其他组织部位表达较少。此外,该基因也在雄蜂和蜂王体内广泛表达,不受蜜蜂性别和级型的影响。这些结果说明mrjp9是一与蜜蜂发育有关的基因,可能与蜜蜂的行为发育和分工调控有关。     

应用等温环介导扩增方法检测蜜蜂残翅病毒的研究

本文的目的在于建立用于临床检测残翅病病毒(Deformed wing virus,DWV)的等温环介导扩增技术(Loopmediated isothermal amplification,LAMP),为该疾病的预防和控制提供理论依据。在DWV基因保守序列设计4条引物,探究LAMP扩增的最优条件,并与常规的PCR(polymerase chain reaction)检测方法进行比较。建立的LAMP方法检测下限为0.89 pg,灵敏度比PCR高100倍而且特异性好。临床检测显示建立的LAMP方法可行、准确、方便、灵敏。针对DWV的LAMP建立的检测方法为养蜂生产第一线检测和预防DWV提供了技术支持,有一定的应用价值。     

环介导等温扩增（LAMP）技术检测东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的研究

应用环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术建立一种准确、灵敏、快速的蜜蜂微孢子虫检测方法。本研究根据东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的依赖DNA的RNA聚合酶Ⅱ大亚基(RPB1)序列,用在线软件Primer Explorer V4.0 online设计4条特异性引物,分别对Mg2+、d NTP、内引物FIP/BIP和甜菜碱浓度及反应温度和时间优化;选择蜜蜂体内常见病原进行该方法的特异性验证,用MseⅠ酶切扩增产物验证其准确性;将N.ceranae的DNA梯度稀释进行灵敏度检测并与PCR比较分析;最后在临床检测中验证该技术的可行性。结果表明,优化的体系可在恒温57℃下完成扩增反应;引物的病原特异性检测仅N.ceranae有梯状条带,MseⅠ酶切产物条带符合理论值;LAMP反应检测的灵敏度较PCR高10倍;能够直接从蜜蜂体内检测出N.ceranae。本研究建立的LAMP检测N.ceranae体系准确、快速、成本低,可为蜜蜂微孢子虫病的检测提供有力的技术支撑。     

西方蜜蜂不同级型王浆主蛋白MRJP8基因的表达差异

王浆主蛋白在蜜蜂的级型分化中具有重要的功能。为探究mrjp8在西方蜜蜂Apis mellifera不同级型的表达模式及功能差异。【方法】 利用荧光定量PCR技术对西方蜜蜂工蜂、 雄蜂和蜂王不同发育时期和不同组织的mrjp8表达水平进行检测。【结果】 工蜂体内mrjp8在9日龄前后的毒腺组织内特异性高表达, 为参照基因表达量的上万倍, 在其他发育时期和组织的表达量则明显较低, 其表达具有明显的时空特异性; 在雄蜂体内其表达量与对照相当; 在蜂王体内表达量可达参照的近1 000倍, 没有组织特异性。【结论】 mrjp8的这种表达模式提示其在工蜂防御及维系蜂王长寿命方面有积极作用, 这为进一步研究该基因乃至整个王浆蛋白基因家族的进化和功能分化提供了依据。     

影响蜜蜂球囊菌侵染蜜蜂幼虫的因素及侵染过程观察

为探究蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis只侵染封盖前后蜜蜂幼虫的原因及相关侵染机制, 本研究利用实验室饲养的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫, 给其接种球囊菌孢子, 探究不同接种量（0, 1.0×10², 1.0×10³, 1.0×10⁴, 1.0×10⁵ 和1.0×10⁶ 孢子/mL）、 接种时期（3, 4, 5和6龄幼虫）以及28℃低温处理6 h对蜜蜂球囊菌侵染的影响。同时对处于不同侵染阶段的蜜蜂幼虫做病理学切片, 探究球囊菌侵染的过程。结果显示： 球囊菌孢子接种量与蜜蜂的发病率密切相关（r=0.9883）, 蜜蜂幼虫对低于1.0×10³孢子/mL的侵染有抗性, 与不接孢子的对照组差异不显著（P>0.05）。蜜蜂不同龄期接种发病率的差异是因不同龄幼虫食量不同导致的摄入孢子剂量的不同引起的, 28℃低温处理能够显著提高处于幼虫到蛹转化期蜜蜂的发病率（P<0.05）, 而对取食阶段的蜜蜂幼虫没有影响。病理学研究表明, 在整个幼虫期, 摄入的孢子因中肠没有氧气不生长, 对幼虫没有致病性, 幼虫的取食和发育过程正常, 至幼虫期结束进入蛹期后, 蜜蜂的中后肠接通, 摄入的孢子伴随蜜蜂的蛹便进入后肠并在此迅速萌发生长, 在1~2 d内菌丝即突破体表, 导致蜜蜂死亡。蜜蜂球囊菌选择营养物质储存最多而防御能力较低的幼虫到蛹转化期侵染, 降低了侵染成本, 提高成功率。该研究阐明了蜜蜂球囊菌侵染蜜蜂的机制, 丰富了昆虫与病原菌之间相互作用的内容。     

温度、相对湿度和pH对蜜蜂球囊菌孢子萌发的影响

研究了温度、相对湿度和pH对蜜蜂球囊菌(Ascosphaeraapis)孢子萌发3个阶段(活化、膨大、产生萌发管)的影响．结果表明,孢子活化和膨大在15～40和(25～40)±0．5℃范围内受温度的影响不明显(P＞0．05);萌发管仅发生在25～37±0．5℃,最适温度位于(31～35)±0．5℃．相对湿度越大,越有利于孢子萌发,而相对湿度低于80％对孢子萌发极为不利．孢子萌发的3个阶段在pH为5～7．8时几乎不受pH变化的影响,而在pH值较低影响很大．可见,A．apis是一种高度专一的蜜蜂幼虫病原体．     

一种银耳段木栽培杂菌的形态学鉴定与分子生物学分析

从四个不同银耳段木栽培场地采集杂菌样本,经初步鉴定后纯化得到48个菌株。通过对子实体、孢子及菌丝等的形态观察确认从银耳栽培段木上分离的48株杂菌隶属于炭团菌属,在形态上与截头炭团菌Annulohypoxylon annulatum最为相似。为了进一步确认从银耳栽培段木上分离的48株杂菌的分类地位,对其中14个供试菌株进行了ITS系统发育分析,结果表明:14个供试菌株之间的遗传距离为0.036时可以形成两个明显分枝,且分枝与地理来源之间并无明显相关性;供试菌株在分类地位上属于炭团菌属,与形态学鉴定结果一致,并与截头炭团菌的关系最为接近,遗传距离在0.2左右;与银耳伴生菌香灰菌的遗传距离为0.29左右。从75条引物中筛选出13条引物对所有48个供试菌株进行ISSR扩增,扩增共获得103条带,其中多态性条带72条,占条带总数的69.9%。聚类分析结果表明:在相似水平为75%时,48个菌株可以划分为5个类群,且类群的划分与地理来源之间并无明显相关性;多数供试菌株之间的遗传相似性较低,这表明供试菌株在DNA水平上存在比较显著的遗传变异,具有较丰富的遗传多样性。     

王浆主蛋白MRJP7基因在意大利蜜蜂体内的表达

王浆蛋白是蜂王浆生物功能的物质基础,是由王浆蛋白基因家族(mrjps)编码合成的。但部分家族成员如MRJP7在王浆中的含量极少甚至检测不到。基因功能与其在生物体内的时空表达特性相关,为探究mrjp7的生物学功能,本研究利用荧光定量PCR技术对mrjp7在不同发育时期的工蜂和成年工蜂、雄蜂和蜂王的不同组织部位的表达进行定量检测。结果显示mrjp7在成年雄蜂体内的表达水平最低,成年蜂王次之,且在它们的各不同组织部位之间的表达量差异较小。该基因在工蜂幼虫和蛹期的表达同样较低,但在羽化后9日龄前后的哺育蜂王浆腺和头部特异性高表达,这与哺育蜂分泌蜂王浆哺育幼虫和蜂王的功能是相适应的,该结果在转录水平上证实了mrjp7的营养功能,为进一步的研究和应用打下了理论基础。