中華蜜蜂和意大利蜜蜂takeout基因的克隆、時(shí)空表達(dá)及功能分析.pdf

1、Takeout（to）基因是一種節(jié)律調(diào)控輸出基因，廣泛存在于昆蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)功能和化學(xué)感受等相關(guān)組織。to基因主要參與昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育、行為調(diào)節(jié)及多種生理代謝過(guò)程。為探究 to基因在蜜蜂中的表達(dá)規(guī)律和相關(guān)生物學(xué)功能，我們克隆了中華蜜蜂Apis cerana cerana和意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica的to基因，分析該基因在哺育蜂和采集蜂各組織的mRNA表達(dá)規(guī)律，并利用RNA干擾技術(shù)進(jìn)一步探討了其生物學(xué)功能。主要研究

2、結(jié)果如下：
　　通過(guò)反轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（RT-PCR）首次克隆獲得了中華蜜蜂和意大利蜜蜂to基因的cDNA序列分別為1058 bp和783 bp，依次命名為AcTO1和AmTO1，其開(kāi)放閱讀框（ORF）長(zhǎng)度均為738 bp，均編碼246個(gè)氨基酸，預(yù)測(cè)的蛋白質(zhì)分子質(zhì)量分別為27.09和27.07 kDa，等電點(diǎn)pI均為8.40。生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，AcTO1和AmTO1蛋白在 N端均有一段信號(hào)肽序列，無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)，均為分泌蛋

3、白。此外，2種蛋白的氨基酸序列中都存在一個(gè)保幼激素結(jié)合蛋白（JHBP）超家族的保守結(jié)構(gòu)域。
　　采用熒光定量PCR技術(shù)qRT-PCR對(duì)中華蜜蜂和意大利蜜蜂的3種采集蜂（正常年齡采集蜂1和2、提前采集蜂）和2種哺育蜂（正常年齡哺育蜂和超齡哺育蜂）在頭部、胸部和腹部這3種組織對(duì)應(yīng)的的to基因表達(dá)量進(jìn)行檢測(cè)和分析。結(jié)果表明，to基因在3種采集蜂和2種哺育蜂的各組織均有表達(dá)，相對(duì)表達(dá)量從高到低依次為：頭部、胸部、腹部。重要的是 to基因在

4、中華蜜蜂和意大利蜜蜂的表達(dá)模式都具有組織依賴型，主要在頭部表達(dá)，并且所有采集蜂頭部表達(dá)量都高于所有的哺育蜂，說(shuō)明該基因可能參與調(diào)控蜜蜂的勞動(dòng)分工。
　　為深入探究AmTO1基因是否參與調(diào)控蜜蜂的勞動(dòng)分工，我們選取16日齡意大利蜜蜂工蜂為試驗(yàn)材料，并分別飼喂AmTO1 dsRNA， DEPC H2O（空白對(duì)照）和 DsRed（陰性對(duì)照）。結(jié)果表明，干擾組（AmTO1 dsRNA）蜜蜂頭部 AmTO1基因的表達(dá)量顯著低于對(duì)照組（DEP