中華蜜蜂抗逆性相關(guān)基因GST、CayBP和nAChR亞基的分離與特性分析.pdf

1、生物機(jī)體的抗逆性研究具有重要的意義，也是目前的研究熱點(diǎn)。生物體都有一套精細(xì)的抵抗外來或內(nèi)源性有害物質(zhì)的防御系統(tǒng)。中華蜜蜂是我國(guó)優(yōu)良的土著蜂種，對(duì)維護(hù)植物資源多樣性，促進(jìn)養(yǎng)蜂業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。同時(shí)，中華蜜蜂也可以作為模式生物用于社會(huì)行為和學(xué)習(xí)記憶導(dǎo)航行為等的研究。但是由于環(huán)境惡化，蜜蜂的工蜂蜂群在從幼蟲、蛹到成蟲的變態(tài)發(fā)育過程中，會(huì)遭遇各種應(yīng)激，使其生存存在危機(jī)。因此，為了更好地保護(hù)和利用中蜂這一特有的種質(zhì)資源，從分子水平

2、對(duì)中蜂獨(dú)特的抗逆性生理功能進(jìn)行研究勢(shì)在必行。為此，本實(shí)驗(yàn)分離了不同發(fā)育時(shí)期的中蜂中參與抗逆反應(yīng)的相關(guān)基因，并進(jìn)行了表達(dá)特性的分析。具體結(jié)果如下：
　　 (1)從中華蜜蜂幼蟲中分離得到一個(gè)sigma型GST，并命名為AccGSTs4。其cDNA全長(zhǎng)為740bp，包括612bp的開放閱讀框，編碼一個(gè)203個(gè)氨基酸殘基的多肽，預(yù)測(cè)的分子量和等電點(diǎn)分別為23.3kDa和8.41。中華蜜蜂GSTs4的氨基酸序列與其它昆蟲GSTs具有很高的

3、同源性。對(duì)其啟動(dòng)子序列中的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行分析，推測(cè)AccGSTs4可能參與蜜蜂生長(zhǎng)發(fā)育和環(huán)境應(yīng)激的調(diào)控。AccGSTs4的表達(dá)特性分析進(jìn)一步表明，AccGSTs4在4日齡幼蟲中特異性表達(dá)，并且通過在mRNA水平上和蛋白水平上的分析，表明AccGSTs4基因參與重金屬HgCl2的氧化應(yīng)激反應(yīng)。
　　 (2)從中華蜜蜂蛹中分離得到CacyBP基因，并命名為AccCacyBP。cDNA全長(zhǎng)為1006bp，編碼一個(gè)227個(gè)氨基酸殘

4、基的多肽，預(yù)測(cè)的分子量為25.92kDa，預(yù)測(cè)的等電點(diǎn)為6.97，其氨基酸序列與其它昆蟲以及老鼠、人等具有比較高的同源性。其啟動(dòng)子序列中含有一些參與機(jī)體的發(fā)育調(diào)控、組織特異性表達(dá)以及應(yīng)激反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)。AccCacyBP表達(dá)特性分析表明，AccCacyBP在Pw蛹期特異性表達(dá)，并且在中蜂的腦部發(fā)育及抗逆性應(yīng)激反應(yīng)中起一定的調(diào)控作用。
　　 (3)從中華蜜蜂成蟲中分離得到nAChRβ1和β2亞基基因，并分別命名為Accβ1

5、和Accβ2。Accβ1cDNA全長(zhǎng)為2039bp，編碼一個(gè)519個(gè)氨基酸殘基的多肽，預(yù)測(cè)分子量為59.64kDa，預(yù)測(cè)的等電點(diǎn)為8.24。Accβ2cDNA全長(zhǎng)為1810bp，編碼一個(gè)424個(gè)氨基酸殘基的多肽，預(yù)測(cè)分子量為49.17kDa，預(yù)測(cè)的等電點(diǎn)為5.67。Accβ1和Accβ2的氨基酸序列與其它昆蟲的nAChR亞基基因具有較高的同源性。另外，Accβ1的基因組全長(zhǎng)是2725bp，并且含有5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子，而Accβ2的基

6、因組全長(zhǎng)是2633bp，含有7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子。通過比對(duì)基因組結(jié)構(gòu)表明，Accβ2在TM1中含有一個(gè)特殊的內(nèi)含子-外顯子邊界，而Accβ1則沒有。通過啟動(dòng)子序列分析表明，兩個(gè)基因的啟動(dòng)子序列都含有與環(huán)境應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子，而Accβ1的啟動(dòng)子序列中含有一些與器官發(fā)生相關(guān)以及與胚胎發(fā)育相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)；在Accβ2的啟動(dòng)子序列中，則有一些與組織特異性表達(dá)相關(guān)結(jié)合位點(diǎn)。中華蜜蜂Accβ1和Accβ2表達(dá)特性分析表明，Accβ