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酚氧化酶原在蜜蜂体内的分布及其特性研究

2021-09-10梁利邓炎春杨卅刁青云侯春生

中国蜂业 2021年8期

梁利 邓炎春 杨卅 刁青云 侯春生

(1 中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100193;2 农业农村部授粉昆虫生物学重点实验室,北京 100193;3 中国农业科学院研究生院,北京 100081)

蜜蜂(Apis mellifera)与其他社会性昆虫一样,缺少像脊椎动物那样的适应性免疫反应,但它们拥有一个高效的先天免疫系统,由体液和细胞免疫协同抵御外源微生物[1-4]。酚氧化酶原(PPO)是一种参与昆虫先天免疫反应的免疫蛋白,丝氨酸蛋白酶级联反应可以水解PPO保守序列的第51个精氨酸生成酚氧化酶(PO)[5]。实际上,PPO不仅存在于血淋巴中,也存在于角质层中[6,7]。通常PPO通过血细胞释放到血淋巴并被激活产生PO,会在伤口部位诱导产生大量黑色素,以防止血淋巴流失和微生物入侵[8-10]。PO催化酪氨酸生成3,4-二羟基苯丙氨(DOPA),并且酚类物质氧化生成醌类物质也是黑色素形成所必须的。虽然阐明PO在昆虫体内的生理生化和分子机制,有助于对其活性进行深入理解,但是纯化过程中PPO活性的不稳定性和快速失活,进而研究者更多关注PPO[11]。迄今为止,已从鳞翅目、双翅目和膜翅目等昆虫中鉴定并纯化了PPO[8,12,13]。其中,Zufelato等从蜜蜂蛹血淋巴中纯化出分子量为70kDa的PO,得到PO的最适pH为6.5,最适温度为20℃[13]。随后克隆了意大利蜜蜂的AmPPO,发现AmPPO在成虫和蛹中的转录水平高于幼虫和预蛹[14]。但AmPPO在不同组织中的详细分布及影响PO活性的因素有待进一步研究,特别是PO在体外的活性及其影响因素未见报道。

本研究利用半定量PCR 技术检测了AmPPO 在工蜂和蜂王不同组织中的分布,发现AmPPO 在工蜂和蜂王不同组织中均有分布。……

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