胁迫意大利蜜蜂幼虫肠道的球囊菌的转录组分析

• 作者: 席伟军 张曌楠 张璐 徐细建 李汶东 梁勤 熊翠玲 童新宇 郑燕珍 郭睿 陈大福 黄枳腱
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 意大利蜜蜂 球囊菌 幼虫肠道 RNA-seq 转录组 差异表达基因
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 病理与微生物
• 页码范围: 401-411
• 页数: 11页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2017.04.005

摘要

[目的]本研究旨在通过趋势分析对胁迫意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)幼虫肠道的球囊菌Ascosphaera apis的差异表达基因(DEGs)进行转录组分析.[方法]将纯化的球囊菌孢子配制为1×10 7孢子/mL的饲料饲喂意蜂3日龄幼虫,利用Illumina HiSeq 2500平台对球囊菌胁迫的意蜂幼虫肠道cDNA进行测序,将过滤得到的有效读段(clean reads)映射(mapping)到核糖体数据库及意蜂参考基因组,最后将未映射上的reads映射到本课题组组装并注释的球囊菌参考转录组.利用STEM软件对DEGs进行趋势分析.利用WEGO软件对显著表达模式中的DEGs进行GO富集分析.利用Blastall对显著表达模式中的DEGs进行KEGG代谢通路富集分析.最后,通过对随机选取的6个DEGs进行RT-qPCR分析,对RNA-seq数据进行验证.[结果]球囊菌胁迫意蜂幼虫肠道样品的Illumina测序共得到球囊菌的25 454 076条原始读段(raw reads),经过滤得到24 909 820条clean reads,Q30均在93.46％以上.趋势分析结果显示,19 893个DEGs聚类为8个表达模式,其中有12 151个DEGs聚类为3个表现为显著上调趋势的表达模式.GO富集分析结果显示,表现上调趋势的DEGs富集在40个GO term,富集基因数最多的为细胞进程(cellular process)(2 601 unigenes),其次为代谢进程(metabolic process)(2 553 unigenes)和细胞(cell)(2 522 unigenes).KEGG代谢通路富集分析结果显示,上调趋势中的DEGs富集在1 19个代谢通路上,其中富集基因数最多的是核糖体(ribosome)(213 unigenes),其次为氨基酸生物合成(biosynthesis of amino acids)(154 unigenes)和内质网蛋白加工(protein processing in endoplasmic reticulum)(130unigenes).共有48个DEGs富集在MAPK信号通路上,聚类分析结果显示,这些DEGs随着胁迫时间的延长表达水平逐渐增强.RT-qPCR结果显示,6个DEGs的表达水平变化趋势与RNA-seq 数据一致,证明了本研究中的转录组数据真实可靠.[结论]本研究为在分子水平揭示球囊菌的致病机理提供了重要信息,也为阐释球囊菌胁迫意蜂幼虫过程中的病原-宿主互作机制奠定了基础.