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西方蜜蜂工蜂蛹中期响应低温胁迫的差异表达基因分析

2022-09-17徐新建周姝婧周冰峰朱晨煜许宏智刘一名王茗琦朱翔杰

昆虫学报 2022年8期

李 寒, 徐新建,2, 周姝婧,2, 周冰峰,2, 朱晨煜, 许宏智, 姚 丹,刘一名, 王 青, 李 想, 王茗琦, 朱翔杰,2,*

(1. 福建农林大学动物科学学院(蜂学学院), 福州 350002; 2. 福建农林大学蜜蜂研究所, 福州 350002;3. 广西中医药大学, 广西高发传染病中西医结合转化医学重点实验室, 南宁 530000; 4. 泉州师范学院, 福建泉州 362000)

温度作为最重要的生态因子之一,对蜜蜂的生长发育、蜂群活动、蜜蜂个体行为、抗病抗逆力均有影响(Irwinetal., 2000; Stabentheineretal., 2021)。蜜蜂个体发育对温度敏感,与多数昆虫相比,更易受温度影响。蜜蜂属于全变态昆虫,其卵、虫、蛹统称为蜂子。蜂子的发育温区非常狭窄,蜜蜂卵的发育温区为31~38℃,封盖子的发育温区为29~38℃,最适发育温度为35℃ (朱翔杰等, 2006; Medrzyckietal., 2010; 周冰峰等, 2011)。蜜蜂卵期低温会导致发育历期延长、死亡率升高(陈琳等, 2016)。蜜蜂封盖子是老熟幼虫和蛹的总称,发育历期12 d,该期低温处理会出现封盖子死亡率升高、羽化蜜蜂寿命缩短和封盖幼虫倒置等现象(Wangetal., 2016),翅脉形态异常(Zhuetal., 2018),采集与学习记忆能力受到影响(Tautzetal., 2003; Jonesetal., 2005),且低温使与记忆相关基因谷氨酸受体A型基因(Glu-RA)及N-甲基-D-天冬氨酸受体I型基因(NmdarI)显著下调表达(Yuanetal., 2016)。

前期有人关注了意大利蜜蜂Apismelliferaligustica和中华蜜蜂Apisceranacerana越冬不同时期工蜂可能具有的与抗寒基因表达量有关的低温抵御机制(Xuetal., 2017; Qinetal., 2019),处于化蛹发育时期的蜂子进行低温胁迫的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)主要与发育相关激素调控有关(姚丹等, 2020),并未发现与越冬工蜂相同的抗寒相关的DEGs,说明发育阶段的蜜蜂与蜜蜂成虫对低温的响应差异较大,蜜蜂发育阶段忍受低温的机制还未知。……

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