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基于Illumina HiSeq测序技术研究吡虫啉对意大利蜜蜂雄蜂的影响

作  者:
李剑飞;庄明亮;李志勇;牛庆生;王志;葛蓬;张发
单  位:
吉林省养蜂科学研究所
关键词:
意大利蜜蜂;雄蜂;吡虫啉;转录组;
摘  要:
【目的】雄蜂对蜂群繁衍有着非常重要的作用。本研究旨在探究吡虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera Ligustica雄蜂生长发育和基因表达产生的影响。【方法】以意大利蜜蜂雄蜂为研究对象,分别以0.00001、0.0001和0.001μg/μL浓度的吡虫啉对雄蜂幼虫进行连续饲喂处理。每天观察并记录幼虫的发育形态及死亡率,在雄蜂幼虫后期(移虫后6d)测量幼虫体重。利用Illumina HiSeq测序技术对经吡虫啉处理的雄蜂进行转录组测序,进而对差异表达基因进行深入分析。【结果】取食吡虫啉后的雄蜂幼虫,体重低于正常雄蜂,当浓度高于0.0001μg/μL时差异显著;雄蜂幼虫取食吡虫啉后出现死亡现象,且死亡率随吡虫啉浓度的升高而增大;差异表达基因分析结果上调与下调基因数量分别为390个和130个。GO富集分析结果上调基因共分布于55个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件、细胞膜、细胞膜组件、结合,下调基因共分布于48个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件。富集在有关生殖功能的差异表达基因中,上调基因数量为21个,下调基因数量为5个。KEGG代谢通路富集分析结果上调基因富集在159个通路上,其中富集基因数最多的是蛋白质消化吸收和神经活性配体-受体相互作用通路。下调基因富集在71个通路上,其中富集基因数最多的是溶酶体、胰液分泌、神经活性配体-受体相互作用通路。【结论】吡虫啉能抑制意大利蜜蜂雄蜂的生长发育,甚至造成幼虫死亡,同时,可以影响雄蜂的神经系统、代谢系统和生殖系统等。本研究结果为蜜蜂资源保护提供理论依据。

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