东方蜜蜂幼虫封盖信息素含量及生物合成通路

摘要：

[目的]在蜜蜂中,甲基棕榈酸酯(MP)、甲基油酸酯(MO)、甲基亚油酸酯(ML)和甲基亚麻酸酯(MLN)是重要的封盖信息素成分,它们触发成年工蜂对幼虫的封盖行为.本研究旨在比较封盖信息素化学成分在不同封盖时期的东方蜜蜂(Apis cernana)工蜂与雄蜂幼虫体内的含量,并分析其在幼虫体内的生物合成通路,进一步探索蜜蜂幼虫与成年工蜂之间的信息素交流机制.[方法]以中华蜜蜂(Apis cernana cernana)为实验材料,分别取未封盖、正在封盖和已封盖的工蜂与雄蜂幼虫,利用GC/MS分析技术,比较4种封盖信息素成分在不同封盖时期的工蜂与雄蜂幼虫体内的含量;同时利用RNA-seq技术对不同封盖时期的工蜂与雄蜂幼虫进行转录组测序,分析其基因表达差异,并根据差异表达基因KEGG富集分析推测封盖信息素的生物合成通路.[结果]在工蜂幼虫中,4种封盖信息素成分在正在封盖和已封盖幼虫体内的含量均显著高于未封盖幼虫,其中MP和MO的含量均随幼虫日龄增长而显著增加,而ML和MLN的含量在正在封盖和已封盖幼虫体内差异不显著;在雄蜂幼虫中,4种信息素成分含量均随日龄增长而增加,且已封盖幼虫的信息素含量显著高于未封盖和正在封盖的幼虫.对工蜂与雄蜂3个封盖时期幼虫的基因表达量进行组间比较分析,分别从3个比较组中获得4299和3926个差异表达基因,并且在差异表达基因KEGG注释分析中分别获得152和130个KEGG通路.根据差异表达基因KEGG富集结果,推测出东方蜜蜂工蜂与雄蜂幼虫可能利用乙酰辅酶A合成MP、MO、ML和MLN的生物合成通路以及11个调控候选基因,并发现该生物合成通路与西方蜜蜂相同.[结论]东方蜜蜂工蜂幼虫与雄蜂幼虫在被封蜡盖的关键阶段增加了MP、MO、ML和MLN的释放量,进一步验证了它们是与蜜蜂封盖行为相关的信息素,并且推测这些信息素可能是在相关基因的调控下由乙酰辅酶A从头合成,而东方蜜蜂幼虫与西方蜜蜂幼虫可能利用相同的生物合成通路进行信息素的生物合成.

关键词：东方蜜蜂、封盖信息素、含量、转录组、生物合成通路

所属期刊栏目：54

分类号：S891;R737.9;Q966

资助基金：国家自然科学基金;国家蜂产业技术体系项目

在线出版日期：2021-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2464-2475