【摘 要】
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上颚腺(Mandibular gland,MG)与咽下腺(Hypopharyngeal gland,HG)同为工蜂合成和分泌蜂王浆的主要腺体,是蜂王浆中有机酸合成与分泌的组织,其发育和泌浆行为直接影响蜂王浆的产量与质量。当前很多研究关注于咽下腺发育机理,前人通过形态学、转录组学和蛋白质组学对不同日龄咽下腺的发育机制进行了研究,但针对上颚腺发育机制尚不清楚。本研究以卡尼鄂拉蜂为实验对象,解剖5组不同
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上颚腺(Mandibular gland,MG)与咽下腺(Hypopharyngeal gland,HG)同为工蜂合成和分泌蜂王浆的主要腺体,是蜂王浆中有机酸合成与分泌的组织,其发育和泌浆行为直接影响蜂王浆的产量与质量。当前很多研究关注于咽下腺发育机理,前人通过形态学、转录组学和蛋白质组学对不同日龄咽下腺的发育机制进行了研究,但针对上颚腺发育机制尚不清楚。本研究以卡尼鄂拉蜂为实验对象,解剖5组不同日龄(3、6、9、12和16d)工蜂上颚腺,采用形态解剖学结合转录组学技术分析上颚腺发育阶段的形态及基因表达差异,初步筛选与蜜蜂上颚腺分泌行为相关的分子标记,以期阐明上颚腺发育与泌浆行为的分子调节机制,为蜜蜂分子育种实践提供理论依据。主要研究内容和结果如下:1、对5组不同日龄上颚腺进行扫描电镜分析,结果显示其形态没有显著差异;透射电镜分析,结果显示上颚腺王浆合成有多种细胞器参与;不同日龄上颚腺细胞器水平没有显著差异,表明上颚腺可能在早期已经发育完成,且形态发育是恒定的。2、转录组测序共获得823 548 318条clean reads,5组工蜂上颚腺中共鉴定到1 554个差异表达基因,其中共有的差异表达基因有166个。GO富集分析表明,差异表达基因GO聚类主要集中在ECM-受体相互作用、质膜、信号传导、细胞骨架等;差异表达基因KEGG聚类主要集中在脂质转运、能量代谢、酶活性等相关通路。脂质转运相关基因(acidic phospholipase A2 PA4,GB46277;vitellogenin,GB49544;phospholipase A2,GB48228;larval-specific very high density lipoprotein,GB50662)和细胞骨架相关基因(troponinT,skeletalmuscle,GB51214;troponinI,GB55598;myosin heavychain,muscle,GB51653)在各日龄中均有较高表达。3、与卡尼鄂拉蜂咽下腺泌浆机制分析相比,上颚腺的发育早于咽下腺。上颚腺的分泌规律呈现稳定状态且脂质转运活动较为活跃,而咽下腺的泌浆活动主要体现在蛋白合成方面。以此反映出上颚腺的发育与咽下腺的发育不同步。本研究通过表型和转录组测序说明了蜜蜂的上颚腺与咽下腺的发育不同步,并结合前人的研究,初步阐明了王浆高产蜜蜂(浆蜂,Apis mellifera ligustica)产浆量增大的同时其10-羟基-2-癸烯酸(10-hydroxy-2(E)-decenoic acid,10-HDA)含量下降的原因。
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