意大利蜜蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达微小RNA及其靶基因分析

• 作者: 付中民 刘思亚 周丁丁 周倪红 徐国钧 杜宇 熊翠玲 王海朋 耿四海 郑燕珍 郭睿 陈大福
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 农学
• 关键词: 意大利蜜蜂 蜜蜂球囊菌 胁迫应答 微小RNA 免疫防御 靶基因
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 病理与微生物
• 页码范围: 49-60
• 页数: 12页
• 分类号: S895.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.01.006

摘要

[目的]蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis(简称球囊菌)是一种特异性侵染蜜蜂幼虫肠道的致死性真菌病原.微小RNA(microRNA,miRNA)是一种在转录后水平对mRNA进行负调控的关键调控因子.本研究旨在对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达miRNAs(DEmiRNAs)及其靶基因进行深入分析,为揭示DEmiRNAs在胁迫应答中的作用提供重要信息.[方法]利用small RNA-seq (sRNA-seq)技术对正常及球囊菌侵染的意蜂6日龄幼虫肠道(分别表示为AmCK和AmT)进行测序,通过相关生物信息学软件对DEmiRNAs进行预测和分析.利用TargetFinder软件预测DEmiRNAs的靶基因,然后利用Blast软件对靶基因进行GO和KEGG数据库的功能注释.通过Cytoscape软件构建DEmiRNAs与其靶mRNAs的调控网络.通过茎环实时荧光定量PCR(stem-loop RT-qPCR)验证测序数据的可靠性.[结果]AmCK和AmT的测序分别得到9 230 496和10 823 667条有效序列标签;AmCKvsAmT比较组中包含15个上调和6个下调miRNAs,分别结合3 503和3 252个靶基因,它们可分别注释到40和39个GO terms以及104和99条代谢通路;进一步分析发现调控网络中的17个DEmiRNAs靶向结合116个与丝氨酸蛋白酶相关的mRNAs,14个DEmiRNAs靶向结合54个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs.Stemloop RT-qPCR验证结果显示随机选择的4个DEmiRNAs(miR-251-x,miR-9277-y,miR-1672-x和miR-4968-y)的表达量变化趋势与测序结果一致,表明测序数据真实可信.[结论]本研究率先对意蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的DEmiRNAs及其靶基因进行预测与分析,提供了miRNAs的表达谱和差异表达信息.ame-miR-927b,miR-429-y和miR-8440-y等DEmiRNAs可能参与对丝氨酸蛋白酶的调控和对泛素介导的蛋白水解的调控,DEmiRNAs与靶基因之间存在复杂的调控网络关系.DEmiRNAs可参与到意蜂幼虫肠道与球囊菌间的互作.