中华蜜蜂Malvolio基因 Acmvl 的克隆及组织表达分析

【目的】本研究克隆了中华蜜蜂Apis cerana cerana Malvolio (Mvl)基因的cDNA序列,分析了其编码蛋白的结构特点,并探讨其mRNA在内勤蜂、采蜜蜂和采粉蜂各部位组织中的表达差异,以期为该基因的生物学功能研究提供参考。【方法】利用RT-PCR技术从中华蜜蜂内勤蜂头部组织中扩增和克隆获得Acmvl的全长序列,并采用多种生物信息学软件分析Acmvl蛋白的结构特征;采用Real-time PCR对中华蜜蜂Acmvl在内勤蜂、采蜜蜂和采粉蜂各组织中的表达特征进行分析。【结果】Acmvl基因cDNA全长为2 130 bp（GenBank登录号：KP662686）,编码587个氨基酸,预测该蛋白分子量为65.86 kD,等电点为6.03,无信号肽,存在11个跨膜结构域、9个糖基化位点和14个潜在磷酸化位点;系统发育树分析结果显示,中华蜜蜂Acmvl与其他膜翅目昆虫Malvolio聚为一支,与小鼠Mus musculus和人Homo sapiens Nramp家族的Nramp2聚为另一大分支,且与小鼠、水稻 Oryza sativa 、黑腹果蝇 Drosophila melanogaster 和酵母Saccharomyces cerevisiae的Nramp家族同源体在跨膜区、跨膜区带电残基及转运蛋白特征结构域上有很高的保守性,尤其是与Nramp2。Acmvl 基因在中华蜜蜂各部位组织中均有表达,但高表达于内勤蜂的胸部及采蜜蜂和采粉蜂的腹部和足部,提示该基因表达的差异影响采集行为。【结论】Acmvl 属于Nramp基因家族,可能为Nramp2的同源基因,该基因影响采集行为可能与转运Cu²⁺, Mn²⁺和Fe²⁺（尤其是Fe²⁺）有关。     

中华蜜蜂PLA2基因的生物信息学分析及响应高温胁迫的表达模式

磷脂酶A2 (PLA2)对细胞膜流动性、膜蛋白活性等细胞生理功能有重要调节作用。高温等环境压力对细胞的生理代谢有较大的影响,其在生物体抗逆过程中的调控作用一直备受关注。本研究以中华蜜蜂Hymenoptera: Apidae: Apis cerana cerana PLA2基因序列为基础,对其蛋白结构进行预测,分析该基因在不同温度和高温不同胁迫时间下的表达差异,以揭示该基因在中华蜜蜂抗高温过程中的生理功能。结果显示,中华蜜蜂PLA2基因包含745 bp的开放阅读框,编码169个氨基酸,蛋白分子量为19.3 kDa,无跨膜结构,不属于膜蛋白。氨基酸同源序列比对结果显示,中华蜜蜂PLA2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。qRT-PCR结果显示,PLA2在35℃、40℃和45℃处理下的表达量较高,较高的温度能诱导该基因表达的增加。同时,PLA2的表达受高温胁迫时间的影响,较长时间的高温胁迫导致PLA2基因的表达增加。本研究结果表明PLA2在中华蜜蜂应对高温胁迫时发挥重要生理功能。     

枣花病对意大利蜜蜂消化酶和解毒酶系活性的影响

[目的]枣花期蜜蜂易发生枣花中毒(又称枣花病),致使大量采集蜂死亡.本研究初步探讨了枣花病对蜜蜂的毒性作用机理.[方法]以正常的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂为对照,采用分光光度法测定山西临猗、太谷和临县患枣花病的意大利蜜蜂工蜂体内淀粉酶、蛋白酶、蔗糖酶、果胶酶、海藻糖酶、酯酶(este...     

意大利蜜蜂工蜂唾腺和中肠消化酶活性比较研究

对意大利蜜蜂 Apis mellifera ligustica L工蜂唾腺和中肠中淀粉酶、蛋白酶、蔗糖酶、果胶酶和海藻糖酶5种消化酶进行活性测定,发现巾肠的蛋门酶和蔗糖酶活性较唾腺高,有显著性差异;唾腺的果胶酶活性较中肠高,有显著性差异;唾腺与中肠的淀粉酶和海藻糖酶没有显著性差异.表明意大利蜜蜂工蜂对蔗糖和蛋白的消化主要由中肠分泌的消化酶来完成,唾腺起辅助作用;对果胶的消化主要在唾腺,中肠起辅助作用;而在淀粉和海藻糖的消化过程中唾腺和中肠都有很重要的作用.     

枣树访花昆虫多样性及药剂的影响

为了解枣树花期的访花昆虫,更好地利用昆虫为其授粉,本文对山西运城市临猗县、晋中市太谷县和吕梁市临县3地枣树的访花昆虫进行了调查,结果表明:枣树访花昆虫共计23种,隶属4目12科。运城临猗与晋中太谷间群落相似性最高,相似性系数为0.27,属于中等不相似,其它为极不相似。日活动规律观察表明,膜翅目与双翅目都属于单峰型,活动高峰为9∶30-10∶00、7∶30-8∶00。同一生境下,喷施药剂会影响访花昆虫的数量,一天中喷施清水的枣树访花昆虫244头,喷施药剂的枣树访花昆虫仅61头。     

基于线粒体基因的东方蜜蜂群体亚分化研究

【目的】进一步了解我国境内东方蜜蜂Apis cerana(Fabricius)群体的亚分化状况,为保护和合理利用这一宝贵的蜂种资源提供理论依据。【方法】采用公开的两对引物对中国境内19个地区的东方蜜蜂线粒体tRNAIle~ND2与16S rRNA基因的部分序列进行了扩增、测序,并与其他地区东方蜜蜂的相应序列进行了比对分析。【结果】扩增获得的tRNAIle~ND2基因的部分序列长度为471~474 bp,序列中共13个变异位点;16S rRNA基因的部分序列长度为581~585 bp,序列中共6个变异位点。ND2基因部分蛋白比对结果显示,仅山西沁源东方蜜蜂有一个位点发生变异。【结论】基于两基因部分序列所构建的系统发育树表明,海南东方蜜蜂明显区别于其他地区的东方蜜蜂;阿坝地区的东方蜜蜂可能属于高海拔地区的一种生态型,未支持其单独作为一个亚种的结论;吉林3个地区的东方蜜蜂之间亲缘关系较近,可能属于一个生态型;云南东方蜜蜂的变异比较丰富。     

中华蜜蜂气味受体AcerOR57的表达及定位分析

为研究中华蜜蜂气味受体AcerOR57的表达及定位,利用实时荧光定量PCR和Western blot技术检测气味受体AcerOR57 mRNA及蛋白在1日龄工蜂和雄蜂、采集蜂及性成熟雄蜂各部位(触角、头、胸、腹和足)的相对表达量;通过免疫组织化学技术检测该基因受体蛋白在中华蜜蜂触角中的表达定位。结果表明:AcerOR57转录本在1日龄工蜂和采集蜂,1日龄雄蜂和性成熟雄蜂各部位均有表达,但表达程度不一:在1日龄工蜂、采集蜂的触角和1日龄雄蜂、性成熟雄蜂的头部中高丰度表达,均极显著高于其它部位(P0.01);Western blot结果显示,AcerOR57受体蛋白在1日龄工蜂和采集蜂触角中的表达量高于其它部位,这与荧光定量PCR结果相一致;但该蛋白在1日龄雄蜂和性成熟雄蜂的触角和头部表达均不明显,与mRNA水平表达结果相反;免疫组化结果显示,AcerOR57在工蜂和雄蜂触角的毛形感器、板形感器和锥形感器中表达。在1日龄工蜂和性成熟雄蜂中,毛形感器所占的比例大于板形感器,说明其主要在毛形感器中表达;在1日龄雄蜂和采集蜂中,板形感器的表达量比毛形感器表达量多,说明其主要在板形感器中表达;除采集蜂外,其它样本中均发现少量锥形感器的表达。推测AcerOR57可能在探测外界气味分子中发挥一定的作用,这为进一步研究气味受体的功能提供了理论依据。     

中华蜜蜂及意大利蜜蜂气味结合蛋白OBP12的基因克隆与差异表达分析

【目的】克隆获得中华蜜蜂Apis cerana cerana(简称中蜂)和意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)的气味结合蛋白基因OBP12序列,并对两蜂种的蛋白结构进行预测,明确该基因在两蜂种不同组织和发育阶段的表达差异。【方法】分别以中蜂和意蜂的触角cDNA为模板,采用RT-PCR技术扩增和克隆获得OBP12cDNA全长序列,并利用生物信息学软件对其编码蛋白的理化特性、结构特征和系统进化进行分析;采用qRT-PCR技术对OBP12在中华蜜蜂和意大利蜜蜂不同发育阶段(1、5、10、15、20、25、30日龄)各组织(触角、头、胸、腹、足和翅)中mRNA的表达情况进行比较分析。【结果】成功获得了AcerOBP12和AmelOBP12的完整开放阅读框ORF序列,全长均为453bp,共编码150个氨基酸,预测分子量分别为17.76 ku、17.42 ku;N-末端均有一段含22个氨基酸的信号肽,无跨膜结构;均含有6个保守的半胱氨酸位点,属于Classical OBP亚家族。两蛋白均包含6个α螺旋,且由Cys组成的3个二硫键连接在一起。系统进化树分析表明,中华蜜蜂AcerOBP12首先与意大利蜜蜂AmelOBP12聚在一起,再与同为膜翅目的回条蜂HlabPBPGp-9-like、印度跳蚁HsalPBPGp-9-like、阿根廷蚁LhumPBPGp-9-like和小火蚁WaurPBPGp-9-like聚为一类。荧光定量PCR结果显示,OBP12在中、意蜂不同发育阶段各组织中均有表达,且触角中的表达量极显著高于其他组织(P0.01);其他组织中,翅膀和足的表达量相对较高,头、胸和腹中呈微量表达。此外,OBP12在意蜂不同发育阶段各组织的表达量均高于中蜂。【结论】AcerOBP12和AmelOBP12均属于Classical OBP亚家族,推测其为信息素气味结合蛋白PBP。组织表达谱结果暗示,OBP12除广泛参与嗅觉相关行为之外,还可能参与味觉识别过程。     

意大利工蜂前胃显微结构观察

通过解剖镜和扫描电子显微镜对意大利工蜂Apismellifera ligusticaL.前胃的形态结构进行了观察,发现前胃包括前胃瓣和前胃管两部分。前胃瓣是由4个瓣片环围而成,球形,在蜜囊中,每个瓣片的长度约为0.8mm,前端为三角形结构,可以运动,边长约为0.35mm,三角形的前缘有较长的毛形结构。在每个三角形顶端各有一个直径约为50μm瘤形突起。前胃瓣最大孔径为0.89～1.00mm,具有调整和控制食物进入中肠的功能。前胃管是一直径0.01～0.02mm的较为柔软的管道,插入中肠5mm,该结构可防止中肠食物的倒流。前胃瓣上有7种毛状结构,分布在前胃瓣的不同部位,该结构的功能是分离和过滤、捕捉和感觉功能。本研究为理解工蜂前胃在消化系统中的功能和作用以及昆虫形态学和昆虫分类学提供理论依据。     

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。