意大利蜜蜂幼虫响应东方蜜蜂微孢子虫胁迫的高表达基因分析

为探究意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)幼虫响应东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)胁迫的高表达基因(HEG)的作用,利用RNA-seq技术对正常的意蜂4、5和6日龄幼虫(Am4CK、Am5CK和Am6CK)及N.ceranae胁迫的意蜂4、5和6日龄幼虫(Am4T、Am5T和Am6T)进行测序。共得到268 765 544条原始读段,经过滤得到的有效读段数为266 318 442条,各样品的Q30均在92.42%及以上。根据FPKM值≥15的标准从上述6个样品中分别筛选出2 460、2 692、2 908、2 367、2 549和2 270个HEG。Venn分析结果显示,去除与对照组共有的HEG,Am4T、Am5T和Am6T的共有HEG数为3个,特有HEG数分别为373、210和79个。GO分类结果显示,Am4T、Am5T和Am6T的特有HEG分别能够注释26、27和16个GO条目,注释基因数最多的分别是代谢进程、结合和结合。KEGG分析结果显示这些特有HEG可分别富集在145、138和68条代谢通路,富集基因数最多的分别是过氧化物酶体、碳代谢和内质网蛋白加工。进一步分析结果表明N.ceranae胁迫可导致宿主的部分物质代谢、能量代谢和免疫代谢通路水平提高。从6个样品的共有HEG中随机选取10个进行RT-PCR验证,均能成功扩增出目的条带,说明本研究中的HEG真实存在。研究结果揭示了意蜂幼虫响应N.ceranae胁迫的HEG表达谱及作用,为深入解析宿主的胁迫应答机制提供了重要信息。     

感染意大利蜜蜂工蜂的东方蜜蜂微孢子虫及其纯化孢子的高表达基因分析

为探究东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)在侵染意大利蜜蜂(Aips mellifera ligustica)过程的基因表达谱及高表基因(highly expressed gene,HEG)的功能,本研究利用RNA-seq技术对N.ceranae感染的意蜂工蜂7和10 d工蜂中肠(NcT1和NcT2)及其纯化孢子(NcCK)进行高通量测序。根据FPKM值≧15的标准筛选出各组的HEG并进行Venn分析,进而通过GO分类和KEGG代谢通路富集分析对各组的共有HEG进行功能注释。测序得到的原始读段经严格质控后分别得到5 816 465、28 501 225和210 824 312条高质量的有效读段,分别从NcT1、NcT2和NcCK中筛选出1 263、1 233和1 511个HEG,其中有1 079个基因在各组均高量表达,分别有15和7个基因仅在NcT1和NcT2中高量表达。GO分类结果显示,共有HEG涉及9个生物学进程相关条目,10个细胞组分相关条目,以及5个分子功能相关条目。KEGG代谢通路富集分析结果表明,共有HEG富集在218条代谢通路,富集基因数最多的是核糖体、Epstein-Barr病毒感染、细胞周期、内质网蛋白加工和真菌核糖体生物合成。深入分析结果显示分别有5和5个共有HEG富集在MAPK和cAMP信号通路,表明此2条信号通路及富集的HEG可能在N.ceranae的环境应激和侵染过程中发挥重要作用。研究结果提供了N.ceranae感染意蜂工蜂过程中的基因表达谱,揭示了HEG的作用,为深入解析N.ceranae的侵染机制打下了初步基础。     

微小RNA介导意大利蜜蜂工蜂对东方蜜蜂微孢子虫的跨界调控

[目的]东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)感染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)导致蜜蜂微孢子虫病.本研究结合前期已获得的miRNA和mRNA组学数据,通过生物信息学方法对意蜂工蜂中肠的差异表达miRNA(differentially expressed miRNA,...     

微小RNA介导东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂的分子机制

【目的】通过对东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)纯化孢子与侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)工蜂的东方蜜蜂微孢子虫的差异表达miRNA(DEmiRNA)及其靶mRNA进行系统分析,筛选、分析和探讨病原毒力因子和侵染因子相关的DEmiRNA及调控网络,在miRNA组学层面揭示东方蜜蜂微孢子虫对意蜂的侵染机制。【方法】利用small RNA-seq(sRNA-seq)技术对东方蜜蜂微孢子虫感染7 d和10 d的意蜂工蜂中肠和东方蜜蜂微孢子虫纯化孢子(NcCK)进行深度测序,通过连续比对rRNA数据库、西方蜜蜂(Apis mellifera)基因组和东方蜜蜂微孢子虫基因组筛滤出处于侵染过程的东方蜜蜂微孢子虫(NcT1和NcT2)数据和东方蜜蜂微孢子虫孢子的测序数据。根据P≤0.05,|log2 fold change|≥1的标准,通过比较分析筛选出各比较组中的差异表达miRNA(differentially expressed miRNA,DEmiRNA)。通过相关生物信息学软件对DEmiRNA进行表达谱分析,靶mRNA预测及功能和代谢...     

东方蜜蜂微孢子虫对密林熊蜂的致病机理

【目的】明确东方蜜蜂微孢子虫（Nosema ceranae）对密林熊蜂（Bombus patagiatus）的侵染性及致病机理。【方法】采用传统生物学和电镜超微结构观察的方法,结合qPCR定量分析对东方蜜蜂微孢子虫在密林熊蜂上的致病机理进行探讨。【结果】感染初期工蜂除取食减少和行动迟缓外无明显外观染病特征,感染后期工蜂萎靡、衰弱、飞翔无力。解剖后镜检发现中肠仅存少量孢子,但充满大量细菌;熊蜂肠道组织切片发现东方蜜蜂微孢子虫侵染中肠上皮细胞后导致核膨大并变形、线粒体体积变小甚至解体,内质网紊乱,但孢子只侵染寄主细胞质而不侵入细胞核,最终导致线粒体解体,细胞破裂;qPCR定量分析得出接种后3-4 d中肠和脂肪体中微孢子虫的感染量达到最高值,其它组织则基本未检测到。【结论】东方蜜蜂微孢子虫可侵染异源寄主熊蜂,致病机理为微孢子虫引起寄主中肠上皮细胞内溶物发生病变,并导致整个中肠上皮细胞的破裂和凋亡。     

东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的 生物信息学分析

旨在解析东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine protein kinase）基因STPK的理化性质和分子特性,并对东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫的STPK进行结构域和保守基序预测及系统进化分析,以期丰富东方蜜蜂微孢子虫的STPK信息,并为深入开展STPK的功能研究提供基础。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析STPK的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。使用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种STPK的保守基序。通过Mega 11.0软件对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的STPK进行氨基酸序列多重比对,并采用邻接法构建基于STPK的系统进化树。结果显示：东方蜜蜂微孢子虫STPK基因含2 595个核苷酸,编码的STPK蛋白含864氨基酸。分子量约为101.08 kDa,分子式为C₄₅₂₈H₇₁₅₀N₁₁₆₂O₁₃₇₉S₃₆,脂溶系数为88.48,等电点为5.47;STPK包含40个丝氨酸磷酸化位点,24个酪氨酸磷酸化位点及23个苏氨酸磷酸化位点。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫及柑橘凤蝶（Papilio xuthus）的STPK均含有2个相同的结构域（PK_Tyr_Ser_Thr和Pkinase）与5个相同的保守基序（Motif 1, Motif 2, Motif 3, Motif 4和Motif 5）。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫的STPK序列一致性介于38.14%~61.06%,东方蜜蜂微孢子虫和蜜蜂微粒子虫的STPK序列一致性最高（61.06%）。东方蜜蜂微孢子虫STPK（AAJ76_500008712）与颗粒病微粒子虫（Nosema granulosis）STPK（KAF9763807.1）聚为一支,微孢子虫属（KAH9412228.1）、脑炎微孢子虫（KAG5858968.1）和兔脑炎微孢子虫（ECU01_1320）的STPK聚为一支,康氏泰罗汉孢虫（KAF7683612.1）和蝗虫微孢子虫（AAT12343.1）聚为一支。研究结果明确了STPK的理化性质和分子特性,揭示东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9种微孢子虫的STPK具有较高的保守性。     

东方蜜蜂微孢子虫DNA拓扑异构酶Ⅲ的分子特性与系统进化分析

利用相关生物信息学软件对东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)的DNA拓扑异构酶3(DTⅢ)进行了理化性质、分子特性、保守基序、结构域和系统进化的分析。结果表明：DTⅢ包含805个氨基酸,分子式为C₄₂₆₇H₆₇₁₉N₁₁₁₇O₁₂₄₀S₃₄,分子质量约为94.60 ku,脂溶系数为81.84,等电点为9.08,平均亲水系数为-0.595,亲水氨基酸多于疏水氨基酸,不含典型信号肽;含有41个丝氨酸磷酸化位点,23个酪氨酸磷酸化位点及14个苏氨酸磷酸化位点;包含310个α-螺旋,117个β-折叠,37个β-转角及341个无规则卷曲;可同时定位于细胞核、细胞质和线粒体;东方蜜蜂微孢子虫与其他10种微孢子虫的DTⅢ均含有5个相同的保守基序(Motif 1、Motif 2、Motif 3、Motif 4和Motif 5)和2个相同的结构域(Toprim和Topoisom＿bac);通过Mega 11.0软件构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的DTⅢ的系统进化树,结果显示东方蜜蜂微...     

基于纳米孔全长转录组数据完善东方蜜蜂微孢子虫的基因组注释

[目的]利用已获得的纳米孔全长转录组数据对现有的东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)参考基因组的基因序列和功能注释进行完善.[方法]采用TransDecoder软件预测东方蜜蜂微孢子虫基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)及相应的氨基酸.利用gffcompare软件将全长转录本与参...     

东方蜜蜂微孢子虫蓖麻毒素B凝集素基因的分子克隆及生物信息学分析

为获得东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)的NCRBL-081基因序列,并对NCRBL-081编码蛋白进行预测和分析.本研究利用RT-PCR克隆NCRBL-081基因,利用相关生物信息学工具对NCRBL-081编码蛋白进行预测.结果表明:NCRBL-081共含有630个核苷酸,可编码含209个氨基酸的亲水性...     

东方蜜蜂微孢子虫20s PS基因的分子克隆与生物信息学分析

为解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的20s 蛋白酶体亚基（20s proteinsome submit, 20s PS）基因20s PS的分子特性,鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20s PS蛋白的保守基序和结构域并进行系统进化分析,通过常规PCR扩增20s PS的CDS区并进行TA克隆。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析20s PS的理化性质、跨膜螺旋域、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。采用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20s PS的保守基序。利用TBtools软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20s PS的结构域。使用Mega 11.0软件构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20s PS的系统进化树。成功克隆到东方蜜蜂微孢子虫20s PS的CDS区,20s PS在孢子中真实表达。20s PS基因含有618个核苷酸,可编码205个氨基酸;20s PS蛋白的分子式为C₁₀₂₂H₁₅₈₂N₂₆₀O₃₁₆S₁₂,分子量约为22.95 kDa,脂溶系数为78.93,等电点为5.00,平均亲水系数为-0.157;不含跨膜螺旋域和典型信号肽;包含14个丝氨酸酸化位点,5个络氨酸酸化位点及6个苏氨酸磷酸化位点;包含73个α-螺旋,46个延长链,21个β-转角和65个无规-则卷曲;可同时定位于细胞质、细胞核和线粒体;与模板5mp9.1.J之间的同源性为37.75%。东方蜜蜂微孢子虫、蚱蜢脑炎微孢子虫Encephalitozoon romaleae和肠脑炎微胞子虫Encephalitozoon intestinalis等7个物种的20s PS中均含有5个相同的保守基序（motif1, motif2, motif3, motif4和motif5）。东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫Nosema apis、杀线虫sp Nematocida sp、泛孢虫Pancytospora philotis和毕氏肠微孢子虫Pancytospora philotis的20s PS中均包含Ntn_hydrolase superfamily结构域。东方蜜蜂微孢子虫20s PS（XP_024330780.1）与蜜蜂微孢子虫20s PS（EQB61106.1）聚为一支,进化距离最近。研究结果丰富了东方蜜蜂微孢子虫20s PS的信息,并揭示20s PS可能是亲水性蛋白、胞内蛋白和非跨膜蛋白,东方蜜蜂微孢子虫与蜜蜂微孢子虫的20s PS之间的亲缘关系最近,20s PS在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性,为深入开展相关功能研究提供依据。     

意蜂来源的微孢子虫感染对中蜂工蜂血淋巴蛋白的影响

为探讨微孢子虫交叉感染对中蜂工蜂血淋巴蛋白的影响,用意蜂来源的微孢子虫经口侵染不同日龄的中蜂和意蜂工蜂,在(30±0.5)℃、60%-80%RH的温箱内,用蔗糖液隔离饲养8 d后,提取工蜂血淋巴,测量其蛋白含量,并对其进行了SDS-PAGE.结果表明:(1)感染微孢子虫的8日龄中蜂及意蜂工蜂的血淋巴蛋白含量均比对照组高;而11、14日龄中蜂工蜂血淋巴蛋白含量均比对照组低.(2)无论感染与否,8日龄中蜂工蜂血淋巴蛋白含量均比同龄意蜂工蜂的高.(3)SDS-PAGE图谱显示,微孢子虫感染主要造成一些蛋白量上的差异.其中47、38、35 ku蛋白可能是8日龄意蜂工蜂感染微孢子虫后出现的特征条带.     

中蜂与意蜂营养杂交对意蜂抗螨力的影响研究

以中华蜜蜂（Apis cerara cerana Fabricius）和意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica Spinola）为实验材料,用中华蜜蜂蜂王浆饲喂意大利蜜蜂幼虫,进行中华蜜蜂与意大利蜜蜂营养杂交,然后检测营养杂交亲本意蜂蜂群、杂交子1代意蜂蜂群和杂交子2代意蜂蜂群的蜂螨自然寄生率;同时采用人为转接蜂螨技术,检测实验蜂群的抗螨力。结果表明：亲本意蜂群与营养杂交子代抗螨力都存在显著差异（P〈0．01）,营养杂交子代的抗螨力得到显著提高;但营养杂交子1代和营养杂交子2代之间差异不显著（P〉0.05）。     

中意蜂混合饲养对意蜂蜂螨寄生率的影响

选取4群群势相当的意大利蜂群(Apis mellifera ligustica),测定其蜂螨寄生率.然后在其中两群蜂中各加入一块带封盖子脾的中华蜜蜂(Apis cerana cerana)巢脾,使中意蜂合群饲养,30 d后再次测定4群蜂的蜂螨寄生率.结果表明:与对照组相比,加入中蜂子脾的两群蜂的蜂螨寄生率显著(P<0.05)或者极显著(P<0.01)下降.这说明往意蜂群中加入中蜂封盖子脾,可以提高意蜂蜂群的抗螨力.     

中蜂与意蜂营养杂交对工蜂形态指标的影响

测定了中蜂与意蜂营养杂交的亲本中蜂、亲本意蜂、以及连续3代营养杂交后代意蜂和连续3代营养杂交后代中蜂的工蜂11个形态指标,测定的数据用SPSS统计软件分析。结果表明:营养杂交后代工蜂的吻长(A)、右前翅面积(B)、腹部第3+4背板总长(D)、第4背板突间距(E)、第6腹节面积(F)和蜡镜面积(G)6个指标与亲本工蜂之间存在极显著的差异(P<0.01);营养杂交后代工蜂的肘脉指数(C)、跗节指数(H)、∠B4(J)、∠I10、(K)和翅钩数(I)与亲本工蜂之间差异不显著(P>0.05);营养杂交各代工蜂以上11个形态指标之间差异不显著。