中华蜜蜂气味受体基因AcerOR113的克隆与时空表达分析

• 作者: 姜玉锁 徐凯 杜亚丽 杨爽 潘建芳 王树杰 赵慧婷 郭丽娜
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 中华蜜蜂 工蜂 气味受体 生物信息学分析 时空表达 蜜粉源
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 533-543
• 页数: 11页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2017.05.005

摘要

[目的]鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana气味受体基因并分析其结构特征,明确其在外界蜜粉源充足和缺乏时期不同发育阶段各组织中的表达差异,以期为该基因的功能研究提供理论依据.[方法]利用RT-PCR技术从中华蜜蜂采集蜂触角中扩增获得气味受体基因的cDNA序列;利用生物信息学软件预测分析其编码蛋白的结构特性;采用MEGA6.0邻接法(neighbor-joining)构建系统进化树;利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在不同蜜粉源条件下在中华蜜蜂不同日龄(1,5,10,15,20,25和30日龄)工蜂的不同组织(触角、头(去除触角)、胸(去除翅)、腹、足和翅)中的表达差异.[结果]从中华蜜蜂采集蜂触角中克隆获得了中华蜜蜂气味受体基因AcerOR113的cDNA序列(GenBank登录号:KT252877.1).该基因的开放阅读框(ORF)长1 035 bp,编码344个氨基酸,成熟蛋白分子量为40.13 kD,理论等电点(pI) 7.05,无信号肽,含有6个跨膜结构且N端位于胞内,在第59-343位氨基酸之间存在一个昆虫气味受体家族7tm-6 superfamily保守结构域.AcerOR113与西方蜜蜂Apis mellifera的AmelOR113亲缘关系最近,氨基酸序列一致性高达94％.实时荧光定量PCR结果显示,无论外界环境中蜜粉源是否充足,AcerO R113在不同日龄工蜂触角中的表达量均极显著高于其他组织(P＜0.01),腹部中的表达量最低;外界蜜粉源充足时各日龄工蜂触角中AcerOR113的表达量均极显著低于蜜粉源缺乏时相应日龄工蜂触角中的表达量(P＜0.01).[结论]AcerOR113具有昆虫气味受体的典型特征,其基因特异性高表达于中华蜜蜂成虫触角中,且表达量在外界蜜粉源缺乏时期高于在蜜粉源充足时期,推测其主要与识别外界蜜粉源的花香气味有关.