重庆地区东方蜜蜂微孢子虫的遗传多样性鉴定及30kD蛋白质的LC-MS/MS分析

来源 :重庆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:puhongjin
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微孢子虫(microsporidia)是一类专性寄生细胞内的单细胞真核生物,普遍寄生于昆虫、鱼类及灵长类等几乎所有动物。蜜蜂微孢子虫是寄生蜜蜂引起蜜蜂微粒子病的病原,对蜜蜂产业产生严重威胁。目前,东方蜜蜂微孢子虫的流行趋势越来越高,在重庆黔江地区,甚至出现暴发蜜蜂微粒子病的情况。本研究对重庆地区蜜蜂微孢子虫进行采集和形态检测,对16srDNA和ITS区进行鉴定并分析了Actin、Hsp70及RPB1的多态性,并对微孢子虫30kD蛋白进行质谱分析,主要研究结果如下:1.重庆地区蜜蜂微孢子虫的形态检测利用显微镜技术对采集到的重庆地区染病蜜蜂进行常光显微镜和荧光显微镜检测、组织切片检测检测和投射电子显微镜检测,发现重庆地区蜜蜂中肠中含有大量孢子,命名为CQYX。微孢子虫大小约4.6~2.0μm,与报道蜜蜂微孢子虫大小相似。通过超微结构的观察发现,孢子孢壁由3层组成,分别是刺突状外层、电子透明层和内孢子层。外壁较粗糙,电子透明层较厚,极管环绕在内部,有21圈;后部是带有空泡的后极泡前部呈棒状,这些特征与其它已报道的东方蜜蜂微孢子虫的结构基本一致。2.重庆地区蜜蜂微孢子虫分子生物学的鉴定及多态性分析采用CTAB法提取蜜蜂微孢子虫的总基因,通过NCBI数据库中蜜蜂微孢子虫的16srDNA序列设计特异引物,对16srDNA和ITS进行特异性PCR扩增及测序。测序获得的序列与NCBI数据库进行比对,发现与东方蜜蜂微孢虫(Nosema ceranea)16srDNA、ITS相似度达到99%,构建的系统进化树中我们可以确定我们采集的重庆地区蜜蜂微孢子虫CQYX株是东方蜜蜂微孢子虫。进一步对三个单座位分子标记Actin, Hsp70和RPB1(核糖体小亚基RNA聚合酶Ⅱ)进行分子水平扩增及测定,并与国内外不同地理分布的蜜蜂微孢子虫种群进行了分子遗传多样性比较分析。研究结果表明东方蜜蜂微孢子虫重庆分离群与其它地理种群之间的遗传多样性水平上无明显差异性,暗示不同地理来源的东方蜜蜂微孢子虫的遗传进化关系与自然地理分布远近之间没有明显关联性。高频单倍型为不同地理种群所共同,并分化成不同数量的单倍型,表明不同地理种群的东方蜜蜂微孢子虫具有共同的遗传起源,并经历了近期的快速扩增。本研究有助于进一步在分子水平上探讨东西方蜜蜂中东方蜜蜂微孢子虫起源以及流行机制。3.重庆地区蜜蜂微孢子虫30kD蛋白的LC-MS/MS分析根据已报到的10个分子标记的研究发现种群内多样性有很大差距,且它们的预测分子量在30kD~50kD之间,我们采用不同方法提取蛋白质并对30kD蛋白进行质谱分析,发现分子标记中的孢壁蛋白25和极管蛋白2,它们的种群内多态性较小,可以作为微孢子虫的一个候选靶标。本研究对重庆地区染病蜜蜂进行采集,采用显微镜技术初步确定蜜蜂病原为蜜蜂微孢子虫,并对其内部超微结构进行观察。通过16srDNA、ITS等基因序列的克隆测序及多态性分析并对30kD蛋白进行质谱鉴定,对蜂群病原的检测提供科学依据,在防治上给予一定的指导,从而更好认识东方蜜蜂微孢子虫对蜜蜂的危害,有利于大面积应用蜜蜂授粉和副产品的产业化,为我国蜜蜂微孢子虫种质资源的分布情况调查及东方蜜蜂微孢子虫多态性分析的进一步补充。
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