移虫日龄对蜂王生长发育及蜂王卵巢蛋白质组学的影响

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选择合适虫龄的幼虫是蜂王人工培育的关键。众多研究者关注于针对3日龄前后幼虫差异导致的级型分化及其分子机制,而对移取不同虫龄的小幼虫育王所引起的蜂王发育,特别是生殖发育的差异研究甚少。本研究以不同移虫日龄培育的蜂王及其幼虫为研究对象,分析不同移虫日龄蜂王幼虫4日龄JHⅢ滴度及9日龄Ecd滴度的差异,对不同移虫日龄所培育出的刚出房处女王繁殖相关性状进行检测,并且应用iTRAQ技术,研究不同移虫日龄对蜂王卵巢蛋白质表达差异的影响,以期阐明移虫日龄对蜂王生长发育的调控机制。主要研究内容和结果如下:1、通过液质联用的方法,分别测定了4日龄蜂王幼虫血淋巴JHⅢ和9日龄幼虫血淋巴Ecd的滴度。结果表明不同移虫日龄所培育的蜂王幼虫4日龄JHⅢ和9日龄Ecd滴度均存在显著差异,且随着移虫日龄的增加,蜂王幼虫血淋巴JHⅢ和Ecd滴度均显著下降。2、通过形态学和解剖学的方法对不同移虫日龄培育的处女王进行相关指标测定,结果表明不同移虫日龄所培育的处女王其初生重、卵巢重、头重及卵巢管数均存在显著差异,且随着移虫日龄的增加,蜂王的初生重、卵巢重和头重显著减轻;蜂王的卵巢管数显著减小;蜂王的初生重和卵巢管数呈线性正相关关系,相关系数r=0.82。研究结果表明,移虫日龄越小,幼虫获得更好的生长条件越早,越有利于蜂王个体发育尤其是繁殖性状的发育,人工育王实践中应移取虫龄尽量小的幼虫。3、对不同移虫日龄培育的蜂王卵巢组织蛋白质进行iTRAQ定量分析,共鉴定到的蛋白质二级图谱总数为452966个,最终获得3642个蛋白。与1日龄移虫发育的蜂王相比,2日龄移虫发育的蜂王共发现424个差异蛋白,其中202个上调,222个下调;3日龄移虫发育的蜂王共发现305个差异蛋白,其中98个上调,207个下调。GO富集结果表明,不同日龄移虫的蜂王卵巢组织蛋白在细胞代谢、分裂以及蛋白质合成方面存在显著差异。Pathway富集分析表明,1日龄移虫和2日龄移虫发育蜂王差异蛋白主要富集在代谢通路(24.17%),包括碳水化合物代谢、脂代谢和外源物质降解代谢等代谢过程,表明两组蜂王之间生长和代谢速率差异较大;1日龄移虫和3日龄移虫发育蜂王差异蛋白主要富集在有机体发育通路(5.64%)、核糖体通路(5.24%)和溶酶体代谢(4.44%),表明两组蜂王之间个体组织器官发育以及遗传物质的翻译过程产生了较大的分化。4.本研究对蛋白组学研究结果显示MRJP1及其前体在不同移虫日龄下发育的蜂王卵巢中呈现差异表达,提示工蜂房的王浆和王台中的王浆的MRJP1可能存在差异。
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