| 中华蜜蜂NPC2基因家族克隆及表达模式分析 |
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| 引用本文： | 张莉,张楠,江虎强,吴帆,李红亮.中华蜜蜂NPC2基因家族克隆及表达模式分析[J].中国农业科学,2022,55(12):2461-2471. |
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| 作者姓名： | 张莉 张楠 江虎强 吴帆 李红亮 |
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| 作者单位： | 中国计量大学生命科学学院/浙江省生物计量及检疫检验技术重点实验室,杭州 310018 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（3217030483,31772544）；;浙江省自然科学基金（LQ21C030007）； |
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| 摘 要： | 【背景】 作为我国本土重要的资源昆虫,中华蜜蜂（Apis cerana cerana,简称中蜂）对我国初冬季低温开花植物的传粉具有重要的生态价值,其传粉习性与嗅觉系统密切相关。前期对中蜂采集蜂高、低温处理后的触角转录组数据分析发现,与昆虫嗅觉相关的尼曼匹克C2型蛋白（Niemann-Pick type C2 protein,NPC2）基因家族在低温时表达量上升。【目的】 以中蜂NPC2家族基因为研究对象,克隆并分析其结构特征和表达谱以及高、低温处理下表达量的差异,为深入研究中蜂NPC2基因家族在中蜂低温适应的嗅觉感受功能提供参考。【方法】 基于中蜂高、低温转录组测序结果,利用RT-PCR克隆获得中蜂NPC2基因ORF序列,进行系统进化树分析和三维结构预测,然后通过实时荧光定量PCR分析中蜂NPC2基因在不同发育时期、组织的时空表达谱,以及高、低温时的表达量变化。【结果】 获得4个中蜂NPC2基因——AcNPC2a、AcNPC2b、AcNPC2c、AcNPC2d的ORF全长,分别为447、480、459和465 bp,编码148、159、152和154个氨基酸,预测蛋白分子量为16.12—18.53 kD,等电点分别为7.98、7.57、6.56和6.34。进化树分析显示AcNPC2与意大利蜜蜂的NPC2同源序列亲缘关系最近,与其他膜翅目昆虫NPC2也有一定相似性。实时荧光定量PCR结果显示,AcNPC2a在新出房蜂的腹部表达量最高,其次是在哺育蜂的腹部以及幼虫期;AcNPC2b在新出房蜂的胸部表达最高,在采集蜂的头部、胸部和后足也有表达;AcNPC2c在哺育蜂和采集蜂的触角中呈高丰度表达;AcNPC2d在采集蜂的头部表达量最高。经低温处理后,4个AcNPC2基因在采集蜂触角中的表达量均有所上升,但差异不显著。【结论】 AcNPC2具有NPC2蛋白的保守结构,其基因家族成员在中蜂的时空表达谱中呈现多样性,其中AcNPC2c在触角中呈高丰度表达,表明其与中蜂嗅觉感受功能关系密切。AcNPC2基因家族在低温时采集蜂触角中表达量均有所上升,表明该基因家族有可能参与中蜂的低温适应性,或与初冬季访花行为有关。
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| 关 键 词： | 中华蜜蜂 尼曼匹克C2型蛋白（NPC2） 基因克隆 时空表达谱 |
| 收稿时间： | 2021-12-19 |
Molecular Cloning and Expression Pattern Analysis of NPC2 Gene Family of Apis cerana cerana |
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| ZHANG Li,ZHANG Nan,JIANG HuQiang,WU Fan,LI HongLiang.Molecular Cloning and Expression Pattern Analysis of NPC2 Gene Family of Apis cerana cerana[J].Scientia Agricultura Sinica,2022,55(12):2461-2471. |
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| Authors: | ZHANG Li ZHANG Nan JIANG HuQiang WU Fan LI HongLiang |
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| Institution: | College of Life Sciences, China Jiliang University/Zhejiang Provincial Key Laboratory of Biometrology and Inspection & Quarantine, Hangzhou 310018 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Apis cerana cerana NPC2 gene cloning spatio-temporal expression profile |
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