表观遗传学在雌性蜜蜂级型分化研究中的应用

表观遗传学是研究细胞核DNA序列没有改变的情况下,基因功能的可逆的、可遗传的改变,并最终导致了表型变化的一门遗传学分支学科;其研究内容主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA调控等。表观遗传学在雌性蜜蜂级型分化研究中的应用主要体现在DNA甲基化、非编码RNA调控等方面。本文对其作了综述,并讨论了表观遗传学在蜜蜂科学研究中的应用前景及它们之间的相互促进作用。     

西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析

【目的】基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因（DEGs）进行筛选和功能注释分析,揭示与工蜂生长发育相关的信号通路,为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据。【方法】以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1日龄羽化工蜂3个虫态为研究对象,利用llumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序,采用DESeq2筛选不同虫态样品间的表达差异基因,然后分别进行GO功能注释分析及KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR进行验证。【结果】经转录组测序,在西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫与1日龄蛹间筛选出4823个差异表达基因（51.86%上调,48.14%下调）,在1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间筛选出3295个差异表达基因（57.51%上调,42.49%下调）,在3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间筛选出5267个差异表达基因（52.95%上调,47.05%下调）。GO功能注释分析结果显示,3日龄幼虫与1日龄蛹间的差异表达基因注释到43个GO功能条目,1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到45个GO功能条目,3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到44个GO功能条目,主要涉及细胞过程、细胞部分及结合等。KEGG信号通路富集分析发现,3日龄幼虫与1日龄蛹间有2905个差异表达基因富集到332条KEGG信号通路上,其中17条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、氧化磷酸化和昆虫激素生物合成等;1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间有1644个差异表达基因富集到331条KEGG信号通路上,其中45条KEGG信号通路呈显著富集,涉及氧化磷酸化、生热作用和胰岛素分泌等;3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间有2958个差异表达基因富集到337条KEGG信号通路上,其中14条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、蛋白酶体和胰岛素分泌等。6个随机挑选差异表达基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相符,即转录组测序结果可靠。【结论】昆虫激素生物合成通路相关差异表达基因调控与西方蜜蜂工蜂各虫态JH滴度变化规律一致,氧化磷酸化信号通路则与各虫态的营养摄入和活动行为相关,而胰岛素分泌通路涉及各虫态的营养调控、脂肪体合成及细胞凋亡。可见,昆虫激素生物合成、胰岛素分泌和氧化磷酸化3种信号通路在西方蜜蜂工蜂幼虫、蛹和成虫的发育调控中发挥着重要作用。     

响应面法优化芦荟皮多糖的微波辅助提取工艺及抗氧化活性研究

研究芦荟皮多糖的微波辅助提取工艺及其抗氧化能力。在单因素试验基础上,以微波时间、微波功率、料液比、水提温度为因素,采用Box-Benhnke试验设计,以多糖得率为响应值,进行响应面分析,并考察芦荟皮多糖的抗氧化活性。结果显示,芦荟皮多糖的最佳微波辅助提取条件为料液比1∶31(g/m L)、微波时间95 s、微波功率400 W、提取温度74℃,在此条件下芦荟皮多糖提取率为4.926%;所提芦荟皮多糖能够降低脂质过氧化物形成、清除DPPH自由基和羟自由基,具有较强的抗氧化能力,且在一定浓度范围内,其抗氧化能力与粗提物浓度呈现一定的剂量效应关系。     

基于生态足迹的张家界市土地生态安全研究

为了探讨湖南省张家界市各类土地生态安全及其空间格局，基于生态足迹分析，计算张家界市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年5期土地生态足迹、生态承载力、生态盈亏和生态压力指数，并通过建立土地生态安全评价模型，依据标准化生态压力指数评判张家界市土地生态安全等级。结果表明，2000—2020年张家界市人均生态足迹呈上升趋势，增长了52.4%；人均生态承载力基本保持稳定；生态赤字增长了1.45倍；生态压力指数亦上升，增长了52.2%。张家界市土地生态安全呈波动变化，总体处于不安全状态，土地生态安全空间格局表现为不安全区域与草地和水域重叠，安全区域与林地重叠。