中华蜜蜂工蜂中肠响应东方蜜蜂微孢子虫胁迫的高表达基因分析

为探究高表达基因(highly expressed gene,HEG)在中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)工蜂中肠响应东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)胁迫过程的表达谱及作用,利用RNAseq技术对正常中蜂工蜂中肠(Ac7CK和Ac10CK)及N.ceranae胁迫7 d和10 d的中肠(Ac7T和Ac10T)进行深度测序、生物信息学分析和分子生物学验证.共测得1 809 736 786条raw reads,经质控得到1 562 162 742条clean reads. Ac7CK、Ac7T、Ac10CK和Ac10T的共有HEG为2 074个,特有HEG分别为89、283、156和78个.Ac7T和Ac10T的特有HEG分别涉及35和28个功能条目,以及39和37条代谢通路.RT-PCR结果证实了8个共有HEG的真实表达.上述结果表明,宿主的物质和能量代谢、细胞和体液免疫均受到不同程度的激活,二者间存在密切的相互作用.研究结果解析了中蜂工蜂中肠响应N.ceranae胁迫的HEG表达谱及潜在作用.     

中华蜜蜂

中华蜜蜂（Apis cerana cerana F. ）是生存在我国境内的蜜蜂，通常称为中蜂、土蜂、山蜂。它是属于东方蜜蜂种的主要亚种，分布在全国各地。     

东方蜜蜂微孢子虫胁迫下意大利蜜蜂工蜂的piRNA差异表达谱及潜在功能

为探究东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)胁迫下意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)工蜂的piRNA差异表达表达谱及潜在功能,本研究利用前期获得的东方蜜蜂微孢子虫接种7 d和10 d的意蜂工蜂中肠(AmT1组和AmT2组)及未接种工蜂中肠(AmCK1组和AmCK2组)转录组数据筛选出宿主响应胁迫的差异表达piRNA(Differentially expressed piRNA, DEpiRNA),并通过相关软件预测和分析DEpiRNA的靶mRNA,进而利用Stem-loop RT-PCR和qPCR对随机选取的DEpiRNA进行验证.结果显示在AmCK1 vs AmT1和AmCK2 vs AmT2比较组分别筛选出50和207个DEpiRNA;上述两个比较组共有的DEpiRNA为10个,特有的DEpiRNA分别为40和197个;共有的DEpiRNA piR-ame-1128833可靶向3021条mRNA;Stem-loop RT-PCR验证结果显示4个DEpiRNA均真实表达;qPCR结果显示4个DEpiRNA的表达趋势与测序数据中的表达趋势...     

一种适于意大利蜜蜂中肠总蛋白提取方法的建立和应用

依次采用不锈钢珠破碎结合IPG裂解液法、液氮研磨结合IPG裂解液法、液氮研磨结合PBS裂解液法和不锈钢珠结合PBS裂解液法提取意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,Ap)中肠总蛋白,并通过SDS-PAGE对获得的总蛋白进行质量检测。结果显示,与其他3种方法相比,利用不锈钢玻璃珠破碎处理结合PBS裂解液法能够提取并获得丰度较高的Ap中肠总蛋白,蛋白质种类较多,分子量大小为18.4~116kD,样品的电泳条带清晰可见。应用该方法还开展了Ap感染东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae,Nc)后中肠组织蛋白质的差异表达分析,结果显示感染Nc的Ap中肠出现了蛋白质的上调表达;同时SDS-PAGE结果显示该方法也适用于中华蜜蜂(Apis cerana cerana Fabricius)中肠总蛋白的提取。利用不锈钢玻璃珠破碎处理结合PBS裂解液法提取Ap中肠总蛋白方法的建立将有助于对蜜蜂中肠蛋白进行鉴定分析,为深入研究蜜蜂中肠蛋白质组成、功能及其肠道免疫机制奠定基础。     

一种适于意大利蜜蜂中肠总蛋白提取方法的建立和应用

依次采用不锈钢珠破碎结合IPG裂解液法、液氮研磨结合IPG 裂解液法、液氮研磨结合 PBS 裂解液法和不锈钢珠结合 PBS 裂解液法提取意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica，Ap）中肠总蛋白，并通过 SDS-PAGE 对获得的总蛋白进行质量检测。结果显示，与其他 3 种方法相比，利用不锈钢玻璃珠破碎处理结合 PBS 裂解液法能够提取并获得丰度较高的 Ap 中肠总蛋白，蛋白质种类较多，分子量大小为 18.4～116 kD，样品的电泳条带清晰可见。应用该方法还开展了 Ap 感染东方蜜蜂微孢子虫（Nosema ceranae，Nc）后中肠组织蛋白质的差异表达分析，结果显示感染 Nc的 Ap 中肠出现了蛋白质的上调表达；同时 SDS-PAGE 结果显示该方法也适用于中华蜜蜂（Apis cerana ceranaFabricius，Api）中肠总蛋白的提取。利用不锈钢玻璃珠破碎处理结合 PBS 裂解液法提取 Ap 中肠总蛋白方法的建立将有助于对蜜蜂中肠蛋白进行鉴定分析，为深入研究蜜蜂中肠蛋白质组成、功能及其肠道免疫机制奠定基础。
     

中华蜜蜂（Apis cerana cerana）蜂王脑部结构的观察

通过HE染色方法,对中华蜜蜂（Apis cerana cerana）蜂王的脑部形态结构进行了显微观察.结果发现,蜂王珠前脑中具有较大的蕈形体,但在脑中所占的比例小于工蜂;中脑的触角叶明显小于工蜂,说明蜂王在学习、记忆和认知等行为方面不及工蜂.和其他昆虫相比,蜜蜂前脑中的蕈形体和视叶都较发达,这反映了社会性昆虫复杂社会行为的认知需求.     

微孢子虫感染下意大利蜜蜂谷胱甘肽降解酶基因

【目的】通过生物信息学鉴定意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)谷胱甘肽特异性γ-谷氨酰环转移酶2(AmCHAC2)，并通过定量PCR分析该蛋白的编码基因〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗在意大利蜜蜂组织中的时空表达特征，探讨该基因在蜜蜂抵抗微孢子虫感染中的作用。【方法】采用多重序列比对分析AmCHAC2的氨基酸序列特征和结构域组成；在线预测该蛋白的结构、互作蛋白网络、细胞定位特征和功能；构建系统进化树分析该蛋白的的系统分类和进化关系；实时定量PCR分析〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗在供试蜜蜂组织中的时空表达特征；采用试剂盒检测分析供试蜜蜂组织谷胱甘肽含量的表达特征；采用ELISA法检测分析供试蜜蜂中肠活性氧含量。【结果】AmCHAC2由245个氨基酸残基组成，相对分子质量为28.3 kDa，pI为6.71。AmCHAC2为疏水蛋白，不具备信号肽，定位于细胞质。供试蜜蜂在感染东方蜜蜂微孢子虫(Noseama ceranae)14 d后大量死亡，存活率仅为23%；与对照组相比，感染微孢子虫的供试蜜蜂胸部和中肠组织中〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗表达明显上调，GSH含量明显下降，且中肠内活性氧含量明显上升而触发氧化应激。【结论】〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗在受到东方蜜蜂微孢子虫感染后表达上调，这可能在意大利蜜蜂抵抗微孢子虫感染过程中扮演着重要角色。     

中华蜜蜂幼虫肠道响应球囊菌胁迫的可变剪切基因分析

基于前期已获得的中华蜜蜂(简称中蜂)幼虫肠道转录组数据,利用TopHat2软件在正常(AcCK)及球囊菌胁迫的中蜂幼虫肠道样品(AcT1、AcT2、AcT3)中共鉴定出发生于9124个基因的57327个可变剪切事件,其中以基因间(17.68%)、可变3′端剪切(15.32%)、外显子跨越(14.12%)和可变5′端剪切(12.81%)类型为主.Venn分析结果显示4个肠道样品的共有可变剪切基因数为8111个,特有可变剪切基因数分别为272、189和385个.GO分类结果显示共有可变剪切基因涉及47个条目,AcT1、AcT2、AcT3的特有可变剪切基因分别富集于24、20和34个条目.KEGG代谢通路富集分析结果显示,共有可变剪切基因富集在327个代谢通路,基因富集数最多的是RNA转运、内质网蛋白加工及核糖体;AcT1、AcT2、AcT3的特有可变剪切基因分别富集在22、46和83个代谢通路.结果揭示了可变剪切基因在宿主的胁迫响应过程中的重要作用.     

高表达lncRNA调控意大利蜜蜂工蜂中肠发育的作用解析

为了探究高表达lncRNA(highly-expressed lncRNA, HlncRNA)调控意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)工蜂中肠发育的潜在作用,本研究利用前期获得的组学数据筛选出意蜂7和10日龄工蜂中肠的HlncRNA,通过RT-PCR验证上述HlncRNA的真实表达,通过RT-qPCR分析HlncRNA在1～21日龄工蜂中肠发育过程的表达谱,进而对HlncRNA的调控作用进行生物信息学分析.结果表明7和10日龄工蜂中肠中表达量最高的9条lncRNA相同;这些HlncRNA在1～21日龄工蜂中肠发育过程中真实表达且表达规律不同;HlncRNA通过顺式和反式作用分别调控32个上下游基因和18条共表达mRNA,此外可靶向55个miRNA进而结合131条mRNA.研究结果揭示上述9条HlncRNA可通过顺式作用、反式作用和ceRNA网络潜在调节应激反应与糖类消化和吸收等功能条目和通路,进而调控意蜂工蜂的中肠的发育.     

东方蜜蜂微孢子虫环介导恒温扩增检测方法的建立

以从重庆酉阳分离到的东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)为研究对象,以该物种16SrDNA作为靶标,设计引物并采用环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术检测东方蜜蜂微孢子虫。实验结果显示,LAMP检测的最佳条件为内引物浓度5μmol·L-1,聚合酶用量800U;以研究对象16SrDNA质粒为模板,LAMP检测的最低质量浓度为1.735×10-2ng·μL-1,PCR检测的最低质量浓度为1.735×10-1ng·μL-1;以研究对象基因组DNA为模板,LAMP检测的最低质量浓度为1.475×10-3ng·μL-1,PCR检测的最低质量浓度为1.475×10-1ng·μL-1;以研究对象基因组DNA、正常中蜂(Apis cerana)中肠基因组DNA、正常意蜂(Apis mellifera ligustica)中肠基因组DNA、正常家蚕(Bombyx mori)中肠基因组DNA、蜜蜂球囊菌(Ascosphaera a pis)孢子基因组DNA和中蜂囊状幼虫病毒cDNA作为模板进行检测,其中只有以研究对象基因组DNA为模板时,LAMP扩增才有条带。以上研究提示具有高灵敏度和高特异性的LAMP检测方法是东方蜜蜂微孢子虫检测的一个有效工具,可为后期在养蜂场建立快速有效的检测工具奠定基础。
     

中华蜜蜂工蜂复眼的胚后发育研究

通过形态解剖、免疫组织化学、原位细胞凋亡检测等技术,对中华蜜蜂工蜂复眼的胚后发育过程进行了比较研究.结果表明:中华蜜蜂的复眼产生自幼虫头壳表皮的眼分化中心.在3龄幼虫出现的形态发生沟沿背-腹轴方向扫过整个复眼发生区,其后部细胞聚集成群,最终形成光感受器.细胞的增殖从幼虫早期开始,到末龄幼虫达到高峰;活跃分裂的细胞主要集中在两条形态发生沟外侧的增殖细胞带内;那里的细胞凋亡也非常活跃.中华蜜蜂视觉细胞发出的视神经进入前脑大约是在蛹发育的第5天.     

东方蜜蜂微孢子虫30kD蛋白的LC-MS／MS质谱鉴定及分析

在微孢子虫（Microsporidia）侵染宿主的过程中,与侵染相关的蛋白主要分布在30kD左右。本研究分别采用煮沸法、不同浓度碱处理发芽法提取东方蜜蜂微孢子虫（Nosema ceranae）蛋白并通过SDS-PAGE电泳进行比较,发现0．1mol／LKHCO3、K2CO3混合液（pH值为10．7）发芽法提取出的蛋白条带更丰富。回收30kD左右蛋白进行LC-Ms／Ms质谱测定并检索蜜蜂微孢子虫全基因组预测蛋白数据库,共鉴定获得的269个预测蛋白,匹配COG数据库后进行了蛋白功能分类。结果表明30kD蛋白主要包括翻译转录蛋白、核糖体结构蛋白、修饰蛋白、转化蛋白及分子伴侣等。从中还鉴定到与侵染相关的7种潜在孢壁蛋白（Spore wall protein,SWP）和3种极管蛋白（Polar tube protein,PTP）,并对之进行蛋白基因的序列分析,进而发现注释到的PTP1、PTP2和家蚕微孢子虫的PTP1、PTP2具有明显的共线性,其中SWP12的变异度相对较小;结合多重序列比对结果,表明SWP12在东方蜜蜂微孢子虫中是一类较保守的孢壁蛋白。本研究对于蜜蜂微孢子虫蛋白的提取方法比较和侵染相关的后选靶标蛋白的确定具有重要的参考意义。     

中华蜜蜂工蜂下唇腺的电镜观察

本文通过扫描电镜和透射电镜对中华蜜蜂(Apis Cerana Fab.)成年工峰下唇腺细胞的超微结构进行了观察,根据细胞的形态特征的变化证明下唇腺正处于有分泌活性的阶段,此外还观察到输送分泌物的途径。     

Genetic study on the behavior of honeybees influenced by polyandry system

Within a honeybee population, due to polyandry, there are supersister and halfsister relations, thus many subfamilies exist. For the Chinese honeybee (Apis cerana cerana F.) a phylogenetic dendrogram has been constructed in which 4 subfamilies are clustered based on DNA fingerprint patterns. And it has been observed that each kind of workers is distributed to several dierent sub-families.     

三七-白及药对作用机制的网络药理学分析

通过网络药理学的方法,研究三七-白及药对在疾病治疗过程中潜在的药理作用机制.采用TCMSP数据库筛选三七-白及药对的活性成分和作用靶点,并用Uniprot数据库校正靶点信息得到靶点基因,利用CTD数据库获得靶点基因相关的疾病类型,通过STRING数据库构建靶点蛋白相互作用网络,分析得到核心蛋白,运用DAVID数据库富集分析靶点基因参与的基因本体论(GO)生物学过程及京都基因与基因百科全书(KEGG)通路.共筛选得到17个活性成分,涉及193个作用靶点.结果表明:槲皮素、β-谷甾醇和豆甾醇的作用靶点数目最多;靶点基因与35类疾病相关,主要包括癌症、神经系统疾病、心血管疾病等;蛋白相互作用网络分析得到核心蛋白AKT1,MAPK1,c-Jun,P53,TNF等;靶点基因主要涉及药物反应,RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控等91条GO生物学过程,KEGG通路显著富集到癌症通路、乙型肝炎等66条通路,与前述疾病分析结果相符.     

基于表达谱分析筛选肾母细胞瘤关键基因

为探究肾母细胞瘤(Nephroblastoma)发生的关键基因,并筛选出潜在的治疗靶点及生物标志,采用由GEO数据库获取的基因芯片GSE11151和GSE53224,经归一化处理后,通过GO和KEGG分析筛选出差异基因,并通过构建蛋白互作网络获得其中的关键基因.总计获得差异基因404个,其中上调基因385个,下调基因19个.PMCH、CCR5、CCR7、RGS1和KNG1作为关键基因,涉及趋化因子信号通路、G蛋白偶联信号通路,参与肿瘤微环境的形成.这5个关键基因在肾母细胞瘤的发生中有着重要作用,并可能作为潜在治疗靶点及生物标志.     

射干-麻黄配伍治疗咳嗽变异性哮喘的分子机制探索

通过网络药理学方法预测射干-麻黄配伍治疗咳嗽变异性哮喘（cough-variant asthma，CVA）的可能分子机制。采用中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）筛选射干、麻黄有效活性成分及对应治疗靶点，从GeneCards获取CVA疾病靶点基因，经过映射分析获得射干-麻黄活性成分直接作用的CVA目标靶点。构建中药-活性成分-靶点基因调控网络，通过String数据库进行目标靶点的蛋白质-蛋白质相互作用分析并筛选关键基因，借助生物信息分析工具预测靶点基因参与的基因本体生物学过程、京都基因与基因组百科全书信号通路。结果表明：从TCMSP获得射干-麻黄有效活性成分30个，直接调控的CVA靶点基因75个，射干-麻黄调控CVA存在多成分、多靶点的网络调控作用；靶点基因主要富集于核受体活性、直接配体调控序列特异性DNA结合的转录因子活性、泛素样蛋白连接酶结合、甾体激素受体活性、类固醇结合等98个生物学过程，以及PI3K-Akt信号通路、肿瘤中的微小RNA、乙型肝炎、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、人类巨细胞病毒感染等110条信号通路。射干-麻黄活性成分可能通过抑制气道炎症反应与高反应性、调节自身免疫功能等环节发挥治疗CVA的作用。     

基于网络药理学与分子对接探索人参-五味子配伍治疗特发性肺间质纤维化的分子机制

基于网络药理学与分子对接方法,探讨中药人参-五味子配伍治疗特发性肺间质纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)的潜在分子机制.通过GeneCards、CTD、GEO等数据库预测IPF疾病靶标基因,从TCMSP平台筛选人参-五味子有效活性成分及其治疗靶标,构建中药-活性成分-靶标基因调...