西方蜜蜂Sirtuin蛋白家族基因鉴定及表达分析

宋文菲; 刘娜; 苗春辉; 余玉生; 胡宗文; 王艳辉; 李亚辉; 《西北农业学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：Sirtuin蛋白是一类进化保守的 NAD+依赖性脱酰基酶家族,可调控生物的新陈代谢、基因组稳定性和寿命.为探究西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族基因种类、分布和分子特征,以及不同级型、不同发育时期的表达模式,基于西方蜜蜂全基因组数据,采用生物信息学方法对西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族成员进行鉴定,预测家族基因的结构和染色体位置,分析家族基因的结构域和系统发育关系;采用 qRT-PCR 分析 Sirtuin蛋白家族基因在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期的表达情况.结果表明,在西方蜜蜂全基因组中鉴定出 10 个 Sirtuin蛋白基因,属于 6 个家族成员(AmSirt1、AmSirt2、AmSirt4~AmSirt7),AmSirt1 和 AmSirt2 家族成员各包含 3 个基因.6 个家族成员基因分别定位于不同的染色体上,其中 AmSirt1 和 AmSirt2 呈现典型的串联重复分布,AmSirt1、AmSirt6 和 AmSirt7 主要定位于胞质/细胞核,AmSirt2 和 AmSirt5 主要定位于胞质,AmSirt4 定位于线粒体.西方蜜蜂 Sirtuin 蛋白家族基因的编码氨基酸数为 265~899 个,分子质量为29.45~102.91 ku,等电点为 4.58~9.09,外显子数为 4~9 个,内含子长 56~2 719 bp,Sirtuin蛋白家族基因包含 12 个保守结构域,并发现 3 个西方蜜蜂所特有的保守氨基酸位点.Sirtuin蛋白家族基因鉴定和系统发育关系表明,西方蜜蜂缺少 Sirt3 基因,10 个 Sirtuin蛋白基因聚合为 4 类 6 个分支,与东方蜜蜂、大蜜蜂的同源性较高.6 个家族基因在蜂王和工蜂不同发育时期均有表达,蜂王整体基因表达量高于工蜂,各家族基因表达量均在 2 日龄蛹达到峰值.综上表明,西方蜜蜂有 6 个 Sirtuin蛋白家族成员,系统进化中分为 4 类,缺少 Sirt3 家族成员.推测在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期,Sirtuin蛋白基因表达受禁食行为、热量限制和器官分化的影响.

关键词： Sirtuin蛋白 西方蜜蜂 生物信息学 基因组 系统发育 表达模式

西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析

宋文菲; 胡宗文; 苗春辉; 余玉生; 杨爽; 李亚辉; 《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：【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。

关键词： 西方蜜蜂 工蜂 生长发育 差异表达基因 信号通路 转录组测序

介绍云南几种有毒蜜粉源植物

苗春辉; 宋文菲; 胡宗文; 赵洪木; 《蜜蜂杂志 》 2021

云南中蜂健康高效养殖技术集成与示范推广

赵洪木; 杨爽; 尤方东; 胡宗文; 宋文菲; 段彦民; 苗春辉; 《中国科技成果 》 2021

探讨滇南中蜂在云南蒙自地区快速繁殖的方法

苗春辉; 宋文菲; 胡宗文; 《蜜蜂杂志 》 2020

摘要：滇南中蜂是在横断山脉南麓生态条件下,经长期自然选择而形成的中华蜜蜂的一个类型.该蜂种耐高温、高湿.工蜂喙短,采集半径小,蜂群群势小,对当地丰富的蜜源资源和高热、高湿环境适应性强,是滇南适应性较强的中蜂类型,蒙自地区是其主要分布区之一.经过近几年养蜂实践,对滇南中蜂的快速繁殖探索一种新方法,采用2种箱体交替使用,有效地解决了蜂群在气温低时繁殖慢的弊端,达到快速繁殖蜂群的目的.

关键词： 滇南中蜂 快速繁殖 分蜂 方法

滇南中蜂分布区域蜜粉源植物初步调查

苗春辉; 宋文菲; 郭军; 胡宗文; 《中国蜂业 》 2020

摘要：云南是我国蜜粉源植物最丰富的地区,也是我国蜂种资源最丰富的区域,蜜蜂属九大蜂种中在云南分布的就有6种.其中滇南中蜂是在横断山脉南麓生态条件下,经过长期自然选择而形成的一个类型.摸清滇南中蜂分布区域内的蜜粉源植物种类以及开花泌蜜规律,可以更好地了解滇南中蜂的蜂群增长规律,对养蜂生产有一定的指导作用.通过调查,滇南中蜂分布区域内共有62种蜜粉源植物,其中23种为主要蜜粉源植物,39种为辅助蜜粉源植物,这些植物大部分是栽培作物,少部分是野生植物.

关键词： 滇南中蜂 蜜粉源植物 中华蜜蜂

中蜂蜂王人工授精效果分析

杨娟; 苗春辉; 宋文菲; 胡宗文; 罗卫庭; 王艳辉; 张学文; 《中国蜂业 》 2017

摘要：中蜂蜂王人工授精是中蜂育种工作的重要部分。为了更好地进行中蜂的育种工作,本文就中蜂蜂王人工授精工作的相关因素进行了研究与探讨。研究结果表明,蜂王的授精日龄、授精后蜂王的置放方法、放王的过程与时间及后期管理是中蜂蜂王人工授精成功的关键。

关键词： 中蜂 人工授精 蜂王 授精效果