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.     

蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的比较转录组分析

为探究实验室条件下纯培养的蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis）菌丝（AaM）和孢子（AaM）的共有基因、特有基因以及差异表达基因（differentially expressed gene, DEG）与真菌的生长、发育、生殖和致病性的相关性，利用RNA-seq技术和生物信息学方法对AaM和AaS进行比较转录组分析，并结合实时荧光定量PCR验证转录组数据的可靠性.分析结果显示AaM和AaS的共有基因为7 362个，涉及44个功能条目和122条通路；二者的特有基因分别为195和278个.AaM vs AaS比较组含有977个上调基因和687个下调基因，分别涉及32和32个功能条目；此外，上述DEG还涉及糖酵解/糖异生、次级代谢物的生物合成等113条通路.基于比较转录组分析发现球囊菌菌丝和孢子的共有基因、特有基因和DEG可能通过调节细胞活动、代谢进程、内吞作用以及MAPK信号通路等关键途径参与球囊菌的生长、发育和生殖过程.     

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...     

东方蜜蜂微孢子虫侵染中华蜜蜂过程中的高表达基因表达谱及其潜在作用

本研究旨在通过高通量测序技术和生物信息学方法探究东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)在侵染中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)过程中的高表达基因(highly expressed gene, HEG)表达谱及潜在作用.利用RNA-seq技术对N.ceranae感染后7d和10d的中蜂工蜂中肠进行测序,通过连续比对东方蜜蜂(Apis cerana)和N.ceranae的基因组,滤除中蜂的数据,得到侵染中蜂工蜂的N.ceranae(Nc1和Nc2)的有效读段数分别为180 237 114和36 054 033条.根据FPKM值大于15的标准,从Nc1和Nc2中分别筛选出1 482和901个HEG.Venn分析结果显示二者的共有HEG数为890个,特有HEG数分别为592和11个.GO分类和KEGG通路富集分析结果显示,上述共有HEG分布于24个功能条目和富集于72条代谢通路.进一步分析发现分别有2个HEG富集在与真菌的应激反应和毒力密切相关的MAPK信号通路.此外,N.ceranae的孢壁蛋白等毒力因子编码基因和ATP/ADP转移酶基因等能量代谢相关蛋白编码基因在侵染过程维持高量表达.通过RT-PCR验证了随机挑选的8个HEG的表达.研究结果提供了N.ceranae在侵染中蜂工蜂过程中的HEG表达谱及潜在作用.     

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.