地熊蜂非视觉相关beta-arrestin基因的克隆与表达谱分析

[目的]克隆鉴定地熊蜂非视觉相关beta-arrestin基因并分析其在蜂王不同发育时期及特定组织中的表达差异,以期为该基因的功能研究奠定基础。[方法]利用PCR扩增和基因克隆技术获得地熊蜂非视觉相关beta arrestin基因的cDNA全长序列;利用生物信息学技术对该基因编码的氨基酸序列进行比对和进化树分析;运用Real-time PCR技术分析该基因在地熊蜂蜂王出房前1天、出房第1天、交配后5天、越冬3个月、越冬5个月、产卵第1天和饲养3个月后的脑、卵巢、中肠和脂肪体表达情况。[结果]beta-arrestin基因CDS序列长1 248bp,编码的蛋白大小为415aa。该蛋白氨基酸序列中第27～182个氨基酸残基为Arrestin-N superfamily的保守结构域;第201～354个氨基酸残基为Arrestin-Csuperfamily的保守结构域。相似性分析表明,地熊蜂beta-arrestin基因氨基酸序列与NCBI中收录的地熊蜂转录组数据的氨基酸序列一致性高达97%。Real-time PCR结果表明,beta-arrestin基因在地熊蜂所有检测的发育阶段及特定组织均有所表达,但表达量差异很大(P0.05)。其中在头部和中肠表达量较高的时期是越冬3个月蜂王,在卵巢和脂肪体表达量较高的时期是出房第1天蜂王。[结论]本研究克隆了地熊蜂beta-arrestin基因的CDS序列,确定了beta-arrestin基因CDS序列编码的氨基酸序列,分析了该基因的序列特征和表达谱,推测其与蜂王越冬期间生理代谢过程和蜂王性成熟阶段激素分泌活动有关。