雌性东方蜜蜂级型分化的食物影响因素及差异表达基因研究

蜜蜂是研究生物级型分化和社会遗传的经典模式生物。东方蜜蜂历史上对我国植物授粉和植被体系的形成起到重要作用，还是重要的经济昆虫。有关食物影响雌性东方蜜蜂级型分化及工蜂幼虫的食物成分，发育过程中工蜂、蜂王幼虫差异表达的基因研究尚未见报道。本研究以我国重要的云南东方蜜蜂为材料，对雌性幼虫食物的主要成分进行分析，采用抑制性消减杂交技术（SSH）, 分离筛选工蜂与蜂王幼虫差异表达的基因，从分子水平探讨食物对雌性东方蜜蜂级型分化的影响机制。文库可为cDNA的筛选、全长基因的克隆，为东方蜜蜂不同分化时期、不同时空的基因表达谱的研究提供EST序列。有关研究为东方蜜蜂的发育生物学提供一定的理论基础；为东、西方蜜蜂的比较研究提供素材；丰富东方蜜蜂研究的理论知识，并为东方蜜蜂育王移虫时期的选择提供理论依据。

蜜蜂的蜂王和工蜂是两种不同的表型，这是基于基因的差异表达，而不是遗传物质的多态性。本研究以东方蜜蜂为材料，利用抑制消减杂交技术构建东方蜜蜂蜂王和工蜂的基因差异表达的文库。挑选插入片段大于 200bp的 330个阳性克隆进行测序，蜂王消减文库 176个，工蜂消减文库 154个。测序后蜂王消减文库获得161条ESTs 序列，工蜂消减文库获得 142条ESTs序列。获得的高质量序列采用 DNAstar seqMan 软件进行载体、接头和低质量序列去除后进行 ESTs 类，蜂王消减文库获得 110个contings，工蜂消减文库获得 81个contings，蜂王和工蜂文库均有部分重叠的 ESTs序列。在NCBI 上进行在线BLASTx和 tBLASTn 同源比较，发现在蜂王的 ESTs 中有 62 个已知 ESTs，3 个未知 ESTs，工蜂的 ESTs中有49 个已知ESTs，8个未知ESTs。通过基因本体论进行功能分析，大部分差异表达的基因产物为酶类和结合蛋白，主要参与基因的转录、翻译和新陈代谢过程。随机挑选7个可能与蜜蜂级型分化相关的基因表达谱分析显示，TRY和HEX70基因在蜂王和工蜂幼虫中的表达随着幼虫日龄的增加表现出上调的趋势。Actinindirect flight muscle和HSC70基因在蜂王和工蜂幼虫中的表达随着幼虫日龄的增加表现出下调的趋势，而其他的基因表达量未表现出一定的规律性，而是特定的幼虫阶段表达量较高或较低。蜂王和工蜂幼虫食物挥发性成分分析显示72小时蜂王浆中挥发性物质成分最多，96小时蜂王浆次之，挥发性成分最少的是72小时工蜂浆，且相同日龄工蜂浆中挥发性物质的成分均比蜂王浆中少，缺少的物质主要是一些酸类物质。.发表期刊论文3篇，全国性会议论文1篇，其中SCI收录1篇。培养硕士研究生4名，其中已毕业2名。