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意大利蜜蜂6日齡幼蟲腸道內球囊菌的差異表達基因分析

2017-08-07 09:04:48熊翠玲史秀麗鄭燕珍付中民徐細建陳大福
浙江農業學報 2017年7期

杜 宇,熊翠玲,史秀麗,鄭燕珍,付中民,徐細建,陳大福,郭 睿,*

(1.福建農林大學 蜂學學院,福建 福州 350002; 2.新疆維吾爾自治區蜂業發展中心,新疆 烏魯木齊 830000)

意大利蜜蜂6日齡幼蟲腸道內球囊菌的差異表達基因分析

杜 宇1,熊翠玲1,史秀麗2,鄭燕珍1,付中民1,徐細建1,陳大福1,郭 睿1,*

(1.福建農林大學 蜂學學院,福建 福州 350002; 2.新疆維吾爾自治區蜂業發展中心,新疆 烏魯木齊 830000)

為檢測蜜蜂球囊菌(Ascosphaeraapis)在脅迫意大利蜜蜂(Apismelliferaligustica,簡稱意蜂)幼蟲后期的基因表達譜,利用RNA-seq技術對純培養的球囊菌孢子及球囊菌脅迫的意蜂6日齡幼蟲腸道進行深度測序。通過比較處理組和對照組得到21 361個差異表達基因(DEGs),包括15 306個上調基因和6 055個下調基因。GO富集分析結果顯示,上調基因富集于39個GO條目(term),基因富集數最多的為細胞進程(2 416 unigenes)、細胞(2 408 unigenes)和細胞組件(2 408 unigenes);下調基因富集于38個GO term,基因富集數最多的為代謝進程(1 227 unigenes)、細胞進程(1 185 unigenes)和細胞(1 131 unigenes)。KEGG代謝通路富集分析結果顯示,上調基因富集在119個通路,其中基因富集數最多的是核糖體(221 unigenes),其次為內質網中蛋白加工(190 unigenes)和內吞作用(177 unigenes);下調基因富集在113個通路上,基因富集數最多的是核糖體(144 unigenes),其次為RNA轉運(113 unigenes)和氨基酸生物合成(108 unigenes)。進一步分析發現,富集在MAPK信號通路上的64個基因上調表達,說明該通路在球囊菌脅迫后期被激活。研究結果不僅為揭示球囊菌在脅迫意蜂幼蟲后期的病原-宿主互作提供了重要信息,也為闡明球囊菌致病的分子機制奠定了基礎。

球囊菌;意大利蜜蜂;幼蟲腸道;差異表達基因;RNA-seq

蜜蜂是世界范圍內最重要的授粉昆蟲,其在經濟創收和生態保護等方面均發揮著重要作用[1]。蜜蜂作為社會學模式昆蟲,在行為學、生態學、遺傳學和流行病學等領域具有很高的研究價值[2]。蜜蜂易遭受細菌、真菌、病毒、寄生蟲及農藥的危害[3]。其中,白堊病是最具代表性的蜜蜂真菌病,是一種由蜜蜂球囊菌(Ascosphaeraapis)特異性侵染蜜蜂幼蟲而導致的致死性真菌病。該病最早于1913年由Maassen發現[4],至1992年該病已經遍及我國全部的蜜蜂飼養區[5]。目前,球囊菌已被我國列入蜜蜂進出口檢疫的對象[6]。

近20年來,人們對球囊菌開展了大量研究,主要集中在培養方法[7-8]、形態學[9-10]、流行病學[11-12]、增殖方式[13-14]、病理學[15-16]、免疫防御[17-18]以及疾病防治[19-20]等方面。本課題組也在球囊菌的生化和病理等方面開展了較多研究[21-25],如梁勤等[22]從碳源、氮源、維生素、礦質元素等方面研究了營養生態條件對球囊菌生長及產孢的影響,結果表明,營養生態條件的變化對球囊菌的影響極大;鄭志陽等[24]對健康及白堊病患病意大利蜜蜂(Apismelliferaligustica,意蜂)幼蟲的血淋巴進行SDS-PAGE電泳和酶學研究,發現健康蜜蜂幼蟲血淋巴中的蛋白含量豐富,主要由4種高分子質量的蛋白組成,而患病幼蟲血淋巴中的蛋白含量很少,主要蛋白組分被降解,多種蛋白酶和酯酶的活性在患病幼蟲血淋巴中可檢測到,但在健康幼蟲中檢測不到。隨著二代測序技術的興起及廣泛應用,Qin等[26]完成了A.apis的基因組測序工作,為在分子水平研究球囊菌奠定了重要基礎,但作者當時并未公布基因的位置和功能注釋信息。2012年Cornman等[27]利用Roche 454焦磷酸測序技術比較培養基培養的純凈球囊菌菌絲和脅迫西方蜜蜂幼蟲腸道組織內的球囊菌菌絲轉錄組表達情況,分析表明,球囊菌的病原差異表達基因(DEGs)參與了關鍵分子途徑如應激反應、交配類型、信號傳導等。由于球囊菌的基因位置及功能注釋信息、參考轉錄組信息的缺失,球囊菌的分子研究進展極為緩慢。

目前,球囊菌致病的分子機理尚不明確。本課題組前期已組裝并注釋了球囊菌參考轉錄組[28],可為在分子水平深入研究球囊菌提供重要的參考信息。本研究在前期研究基礎上進一步對球囊菌脅迫意蜂6日齡幼蟲腸道內的DEGs進行深入分析,旨在提供球囊菌在脅迫意蜂幼蟲后期的基因表達譜信息,為闡明球囊菌致病的分子機理奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 供試生物材料

本研究所使用的意蜂幼蟲取自福建農林大學蜂學學院教學蜂場;球囊菌菌株由福建農林大學蜂學學院蜜蜂保護學實驗室保存與活化。

1.2 球囊菌活化與孢子懸液制備

將4 ℃保存的球囊菌培養皿置于已紫外滅菌的超凈臺,用酒精燈上灼燒片刻的鑷子夾取少量菌絲在平板中央2 cm左右圓心區域內劃線操作,培養皿封口后置于37 ℃生化箱恒溫培養。接種8~10 d天后,待培養皿上黑色孢子較多時,刮取孢子至干凈的離心管中,充分研磨,按照Jensen等[29]的方法離心純化球囊菌孢子,梯度稀釋后用血球計數板進行計數。

1.3 意蜂幼蟲的人工飼養及球囊菌接種感染

按照李江紅等[25]的方法配制意蜂幼蟲的飼料,預實驗結果顯示,意蜂7日齡幼蟲的成活率可達90%以上。從學院教學蜂場群勢較強的健康意蜂蜂群(無白堊病癥狀且PCR檢測為陰性)中提取巢脾,將2日齡幼蟲移至已預置飼料的24孔培養板中,置于35 ℃、70%相對濕度(RH)條件下培養。配制終濃度為1×107cfu·mL-1的飼料,飼喂3日齡幼蟲,24 h后飼喂不含球囊菌孢子的正常飼料。每24 h更換飼料。

1.4 測序樣品的準備、cDNA文庫構建及Illumina測序

剖取上述球囊菌感染的6日齡幼蟲腸道,液氮速凍后超低溫保存備用。本實驗進行3次生物學重復。測序樣品分別為球囊菌的純化孢子(AaCK)和球囊菌脅迫的意蜂6日齡幼蟲腸道。AaCK的3個生物學重復分別為AaCK-1、AaCK-2和AaCK-3。cDNA文庫構建按照張曌楠等[28]的方法進行。上述6個樣品的Illumina測序委托廣州基迪奧生物科技有限公司進行,測序平臺為Illumina HiSeq 2500。

1.5 差異表達基因(DEGs)分析

利用Perl腳本除去測序數據原始讀段(raw reads)中未知核苷酸含量大于5%和質量低的reads,得到有效讀段(clean reads)。利用短reads比對工具bowtie分別將各測序樣品的有效讀段映射到核糖體數據庫,去除mapping上核糖體的reads后,進一步mapping西方蜜蜂參考基因組(Amel_4.5,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/48?genome_assembly_id=22683)。利用SOAP aligner/soap2軟件將未mapping上西方蜜蜂基因組的reads(AamT: AamT-1、AamT-2和AamT-3)mapping到球囊菌參考轉錄組[28]。通過Pearson相關性評估樣品的生物學重復性。利用FPKM(Fragments per kilobase of transcript per Million mapped reads)法計算基因表達量。利用R軟件計算各樣品之間的相關性系數。DEGS的篩選標準為FDR≤0.05且|log2Fold change|≥1。

利用WEGO軟件對DEGs進行GO富集分析。利用Blastall將DEGs比對KEGG(Kyoto Encyclopaedia of Genes and Genomes)數據庫(http://www.kegg.jp/),進行KEGG 代謝通路(pathway)富集分析。

2 結果與分析

2.1 RNA-seq數據的質控與評估

球囊菌純化孢子的RNA-seq共產生84 724 576條raw reads,過濾得到80 091 556條clean reads,各樣品clean reads數均在2 253 412以上,兩端Q20(99%堿基正確率)均在97.05%以上,兩端Q30(99.9%堿基正確率)均在92.55%以上(表1)。為獲得純凈的球囊菌數據,將測序數據先mapping核糖體數據庫,再mapping西方蜜蜂參考基因組和球囊菌參考轉錄組。上述結果說明本研究中的轉錄組數據質量良好,可用于進一步分析。

Pearson相關性分析結果顯示AaCK與AamT的各生物學重復之間的相關性均在0.801以上(0.801 0~0.999 9),說明樣本組內重復性較高。進一步對AaCK與AamT進行主成分分析(PCA),并進行歸一化處理,結果顯示第1主成分(PC1)與第2主成分(PC2)可分別解釋樣品基因表達總體差異的67.1%和14.4%,而且各樣品重復的聚類情況良好,說明本研究中處理組和對照組樣品的基因表達總體差異明顯(圖1)。

表1 RNA-seq數據統計

Table 1 A summary of RNA-seq data

樣品Samples原始數據Rawdata有效讀段CleanreadsQ20Q30AaCK?12734661625880356(9464%)3141471373(9711%)2998660797(9269%)AaCK?22876246227141980(9437%)3292721137(9705%)3139851346(9255%)AaCK?32861549827069220(946%)3287257287(9715%)3138887961(9277%)AamT?132295303178978(9843%)388999973(9789%)378044002(9514%)AamT?223453362253412(9608%)273461324(9708%)263268347(9346%)AamT?330502742942398(9646%)357479492(9719%)344314704(9361%)

圖1 AaCK與AamT的主成分分析Fig.1 Principal components analysis of AaCK and AamT

2.2 差異表達基因(DEGs)分析

通過比較處理組和對照組,共得到21 361個DEGs,其中包括15 306個上調基因與6 055個下調基因(圖2)。上調基因的數量遠多于下調基因,說明在脅迫意蜂幼蟲腸道的后期,球囊菌的多數基因被激活表達。

GO富集分析結果顯示,上調基因富集于39個GO term,其中基因富集數最多的是細胞進程(2 416 unigenes)、細胞(2 408 unigenes)、細胞組件(2 408 unigenes)、代謝進程(2 347 unigenes)、催化活性(2 310 unigenes)、結合(1 870 unigenes)、單組織進程(1 852 unigenes)、細胞器(1 536 unigenes)、大分子復合物(817 unigenes)和定位(757 unigenes)(圖3-A)。下調基因富集于38個GO term,基因富集數最多的是代謝進程(1 227 unigenes)、細胞進程(1 185 unigenes)、細胞(1 131 unigenes)、細胞組件(1 131 unigenes)、催化活性(1 115 unigenes)、結合(920 unigenes)、單組織進程(859 unigenes)、細胞器(644 unigenes)、

圖2 AamT和AaCK的差異表達基因分析Fig.2 DEGs analysis in AamT and AaCK

大分子復合物(384 unigenes)及定位(349 unigenes)(圖3-B)。

KEGG 代謝通路富集分析結果顯示,上調基因富集在119個通路,其中,基因富集數量最多的是核糖體(221 unigenes),其次為內質網中蛋白加工(190 unigenes)和內吞作用(177 unigenes)(圖4),說明球囊菌在脅迫意蜂幼蟲腸道的后期,通過大幅提高蛋白合成來滿足病原孢子萌發與菌絲生長的需要。此外,大量DEGs富集在各類物質代謝,如碳代謝、嘌呤代謝、嘧啶代謝及氨基酸和核苷酸糖代謝,說明球囊菌在脅迫后期因增殖對蛋白、核酸等物質需求大增;也有大量DEGs富集在能量代謝,如氧化磷酸化和糖酵解/糖異生,說明球囊菌在脅迫意蜂幼蟲腸道的過程中,伴隨著物質代謝的提升,其能量代謝也相應增強。下調基因富集在113個通路,其中基因富集數量最多的是核糖體(144 unigenes),其次為RNA轉運(113 unigenes)和氨基酸生物合成(108 unigenes)(圖4),說明球囊菌在脅迫后期受到宿主一定程度的抑制,球囊菌—意蜂幼蟲腸道間存在復雜的互作。

進一步分析發現,有64個上調基因富集在MAPK信號通路(圖5),表達量聚類分析結果顯示這些基因的表達水平上調程度不同,說明該通路在脅迫后期極為活躍。

3 討論

意蜂是我國養蜂生產中的主要蜂種,其幼蟲極易被球囊菌侵染而罹患白堊病。近20年來,人們對球囊菌開展了一系列研究,但由于基因組信息的缺失,其分子研究一直進展緩慢。球囊菌基因組信息的公布[26]為在分子水平深入研究該病原奠定了重要基礎,但作者當時并未公布基因位置及功能注釋信息,以致球囊菌的分子研究舉步維艱。為了對球囊菌進行轉錄組學研究,我們在前期研究中denovo組裝了球囊菌的參考轉錄組并對其進行了功能及代謝通路注釋[28],可為深入開展球囊菌的轉錄組學研究提供可靠的參考信息。

Cornman等[27]曾對純培養的球囊菌菌絲和西方蜜蜂幼蟲感染組織長出的球囊菌菌絲進行轉錄組測序分析,但后者是幼蟲腸道內萌發生長的菌絲穿透腸壁后繼而穿透體壁的菌絲,因此時已不再與宿主互作,其轉錄組變化并不能精確反映球囊菌在侵染過程中的基因表達情況。本研究的測序對象是純培養的球囊菌及球囊菌脅迫的意蜂6日齡幼蟲腸道,腸道內的球囊菌此時與宿主間存在復雜的互作。通過對球囊菌脅迫幼蟲腸道測序數據的過濾得到腸道內球囊菌的轉錄組數據,進而與純培養的球囊菌轉錄組數據進行比較分析,能夠更為精確地反映球囊菌在脅迫后期的基因表達情況。本研究發現,脅迫后期的球囊菌有15 306個基因上調表達,說明球囊菌的多數基因被激活。球囊菌是蜜蜂幼蟲的專性真菌病原,與意蜂幼蟲在長期的協同進化中相互適應。本研究中,球囊菌的6 055個基因下調表達,表明球囊菌—意蜂幼蟲間存在較為復雜的互作,意蜂幼蟲可通過某種互作機制對球囊菌的部分基因產生抑制。球囊菌的許多下調基因富集在物質代謝通路和信號通路,如富集在核糖體上的40S核糖體蛋白S8編碼基因(unigene 0015791)和60S酸性核糖體蛋白P1(unigene 0016073),富集在RNA轉運上的翻譯起始因子eif3亞基編碼基因(unigene 0016266)和氨基酸轉運載體編碼基因(unigene 0039179),富集在mRNA監督上的RNA結合結構域蛋白編碼基因(unigene 0005915)和mRNA輸出因子TAP/MEX67編碼基因(unigene 0036972),表明宿主能通過影響球囊菌的物質、能量代謝以及信號轉導對病原產生抑制,二者之間互作機制的闡明有待于進一步研究。球囊菌在侵染過程中需要不斷合成蛋白質和遺傳物質來滿足自身增殖需要。本研究中,大量參與蛋白質與遺傳物質合成相關通路的基因表現為上調,如富集在核糖體上的60S核糖體蛋白L18-B編碼基因(unigene 0031257)和40S核糖體蛋白S3編碼基因(unigene 0030940),富集在內質網蛋白質加工上的HDEL序列結合蛋白編碼基因(unigene 0041878)和J結構域蛋白編碼基因(unigene 0001009),富集在DNA復制上的DNA復制許可因子MCM5編碼基因(unigene 0029460)和核糖核酸酶H2亞基C編碼基因(unigene 0006716),富集在RNA轉運上的ATP依賴的RNA解旋酶eIF4A編碼基因(unigene 0018630)和泛素結合酶9編碼基因(unigene 0042593)。

A,AamT VS AaCK中上調基因的GO富集分析;B,AamT VS AaCK中下調基因的GO富集分析。A: 1,生物附著;2,生物學調控;3,細胞成分組成或生物合成;4,細胞進程;5,發育進程;6,生長;7,定位;8,代謝進程;9,多組織進程;10,多細胞生物進程;11,生殖;12,生殖進程;13,應激;14,信號;15,單組織進程;16,細胞;17,細胞連接;18,細胞組件;19,大分子復合物;20,細胞膜;21,細胞膜組件;22,膜內腔;23,擬核;24,細胞器;25,細胞器組件;26,病毒粒子;27,病毒粒子組件;28,抗氧化活性;29,結合;30,催化活性;31,電子載體活性;32,酶調節活性;33,鳥嘌呤核苷酸交換因子活性;34,分子功能調節器;35,分子傳感器活性;36,核苷酸結合轉錄因子活性;37,蛋白結合轉錄因子活性;38,結構分子活性;39,轉運器活性B:1,生物學調控;2,細胞成分組成或生物合成;3,細胞進程;4,發育進程;5,生殖;6,定位;7,代謝進程;8,多組織進程;9,多細胞生物進程;10,生殖;11,生殖進程;12,應激;13,信號;14,單組織進程;15,細胞;16,細胞連接;17,細胞組件;18,大分子復合物;19,細胞膜;20,細胞膜組件;21,膜內腔;22,擬核;23,細胞器;24,細胞器組件;25,病毒粒子;26,病毒粒子組件;27,抗氧化活性;28,結合;29,催化活性;30,電子載體活性;31,酶調節活性;32,鳥嘌呤核苷酸交換因子活性;33,分子功能調節器;34,分子傳感器活性;35,核苷酸結合轉錄因子活性;36,蛋白結合轉錄因子活性;37,結構分子活性;38,轉運器活性A: GO enrichment analysis of up-regulated genes in AamT VS AaCK; B: GO enrichment analysis of down regulated genes in AamT VS AaCK. A: 1, biological adhesion; 2, biological regulation; 3, cellular component organization or biogenesis; 4, cellular process; 5, developmental process; 6, growth; 7, localization; 8, metabolic process; 9, multi-organism process; 10, multicellular organismal process; 11, reproduction; 12, reproductive process; 13, response to stimulus; 14, signaling; 15, single-organism process; 16, cell; 17, cell junction; 18, cell part; 19, macromolecular complex; 20, membrane; 21, membrane part; 22, membrane-enclosed lumen; 23, nucleoid; 24, organelle; 25, organelle part; 26, virion; 27, virion part; 28, antioxidant activity; 29, binding; 30, catalytic activity; 31, electron carrier activity; 32, enzyme regulator activity; 33, guanyl-nucleotide exchange factor activity; 34, molecular function regulator; 35, molecular transducer activity; 36, nucleic acid binding transcription factor activity; 37, protein binding transcription factor activity; 38, structural molecule activity; 39, transporter activityB: 1, biological regulation; 2, cellular component organization or biogenesis; 3, cellular process; 4, developmental process; 5, growth; 6, localization; 7, metabolic process; 8, multi-organism process; 9, multicellular organismal process; 10, reproduction; 11, reproductive process; 12, response to stimulus; 13, signaling; 14, single-organism process; 15, cell; 16, cell junction; 17, cell part; 18, macromolecular complex; 19, membrane; 20, membrane part; 21, membrane-enclosed lumen; 22, nucleoid; 23, organelle; 24, organelle part; 25, virion; 26, virion part; 27, antioxidant activity; 28, binding; 29, catalytic activity, 30, electron carrier activity; 31, enzyme regulator activity; 32, guanyl-nucleotide exchange factor activity; 33, molecular function regulator; 34, molecular transducer activity; 35, nucleic acid binding transcription factor activity; 36, protein binding transcription factor activity; 37, structural molecule activity; 38, ransporter activity圖3 AamT VS AaCK中DEGs的GO富集分析Fig.3 GO enrichment analysis of the DEGs in AamT VS AaCK

A,AamT VS AaCK中上調基因的KEGG代謝通路富集分析;B,AamT VS AaCK中下調基因的KEGG 代謝通路富集分析A, KEGG pathway enrichment analysis of the up-regulated genes in AamT VS AaCK; B, KEGG pathway enrichment analysis of the down regulated genes in AamT VS AaCK圖4 AamT VS AaCK中DEGS的KEGG 代謝通路富集分析Fig.4 KEGG pathway enrichment analysis of the DEGS in AamT VS AaCK

圖5 AamT中的MAPK信號通路Fig.5 MAPK signaling pathway in AamT

真菌可通過復雜而保守的信號級聯反應以快速響應外界環境變化[30]。通過將相應的環境信號因子級聯傳遞至細胞內,引起特定的基因表達來調節形態、繁殖和毒力等過程。信號通路中涉及真菌的主要有MAPK信號通路、雙組分信號傳導通路和cAMP-PKA信號通路等[31],其中MAPK信號通路最為關鍵[32]。MAPK級聯反應均參與了真菌的應激反應和致病性的關鍵途徑[33]。本研究發現,球囊菌在脅迫意蜂幼蟲腸道過程中,有64個DEGs在MAPK信號通路中表現為上調,如p38MAP激酶編碼基因(unigene 0012136)和MAP激酶編碼基因(unigene 0001592)等,推測MAPK信號通路在球囊菌脅迫意蜂幼蟲的后期扮演著重要角色,該通路上的基因上調表達經級聯反應對球囊菌的配合、細胞周期、滲透物合成及菌絲形成產生重要影響(圖5)。本研究只針對意蜂6日齡幼蟲腸道內的球囊菌進行分析,該通路在其他日齡幼蟲中表現如何有待于進一步研究。下一步我們將通過人工合成siRNA對球囊菌MAPK信號通路上的主要基因進行沉默,驗證該通路在球囊菌脅迫過程中的作用,有望為白堊病的治療提供潛在的分子靶點。

昆蟲的體壁及消化道上皮圍食膜的角質層對于保護昆蟲的體內器官和防止病原體的侵害有重要作用,一般由幾丁質和蛋白質形成[34]。而絲狀真菌產生的各種次生代謝產物(包含幾丁質酶、蛋白酶、淀粉酶、脂酶等)多涉及毒力調控,對宿主的致死過程具有相當重要的輔助作用。陳大福等[35]發現A.apis的胞外蛋白酶活性與其菌株毒力和蜜蜂幼蟲日累計致死數量密切相關。昆蟲病原真菌主要是依靠酶的降解和機械壓力的作用侵入宿主[36-37]。本研究發現共有12個DEGs涉及編碼幾丁質酶,其中9個基因表達水平上調,如Ⅴ類幾丁質酶編碼基因(unigene 0018355)和幾丁質酶3編碼基因(unigene 0028056)等,表明球囊菌在侵染意蜂幼蟲的過程中,可通過分泌幾丁質酶協助其穿透幼蟲腸道的圍食膜,并在疾病后期病原突破宿主體表的過程中發揮關鍵作用。

本研究利用RNA-seq技術對意蜂6日齡幼蟲腸道內球囊菌進行DEGS分析,研究結果不僅為揭示脅迫后期的球囊菌—意蜂幼蟲互作提供了重要信息和線索,也為闡明球囊菌致病的分子機理奠定了基礎。未來的研究方向是通過趨勢分析和基因權重共表達(WGCNA)分析進一步篩選得到球囊菌的關鍵致病基因,并對其進行分子克隆和功能驗證。

[1] ENGELSDORP D V. A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them[J].JournalofInvertebratePathology, 2010, 103(Suppl. 1): S80-S95.

[2] CRESSEY D. Europe debates risk to bees[J].Nature, 2013, 496(7446): 408.

[3] SPILTOIR C F. Life cycle ofAscosphaeraapis(Pericystisapis)[J].AmericanJournalofBotany, 1955, 42(6): 501-508.

[4] ARONSTEIN K A, MURRAY K D. Chalkbrood disease in honey bees[J].JournalofInvertebratePathology, 2010, 103(Suppl. 1): S20-S29.

[5] 晏勵民, 劉元珍, 劉芳, 等. 蜜蜂抗白堊病機制的研究進展[J]. 應用昆蟲學報, 2013, 50(6): 1700-1705. YAN L M, LIU Y Z, LIU F, et al. Progress in research on resistance to chalkbrood in honeybees[J].ChineseJournalofAppliedEntomology, 2013, 50(6): 1700-1705. (in Chinese with English abstract)

[6] 梁勤, 陳大福. 蜜蜂保護學[M]. 北京: 中國農業出版社, 2009: 83-84.

[7] HEATH L A F. Chalk brood pathogens: A review[J].BeeWorld. 2015, 16(6): 865-869.

[8] ANDERSON D L, GIBSON N L. New species and isolates of spore-cyst fungi (Plectomycetes: Ascosphaerales) from Australia[J].AustralianSystematicBotany. 1998, 11(1): 53-72.

[9] CHRISTENSEN M, GILLIAM M. Notes on theAscosphaeraspecies inciting chalkbrood in honey bees[J].Apidologie, 1983, 14(4): 291-297.

[10] SKOU J P. More details in support of the class Ascosphaeromycetes[J].Mycotaxson, 1988, 51(1): 191-198.

[11] BAILEY L, BALL B V. Honey bee pathology [M]. London & San Diego: Academic Press, London, 1991.

[12] THEANTANA T, CHANTAWANNAKUL P. Protease and ?-N acetylglucosaminidaseof honey bee chalkbrood pathogenAscosphaeraapis[J].JournalofApiculturalResearch, 2008, 47(1): 68-76.

[13] FLORES J M, SPIVAK M, GUTIERREZ I. Spores ofAscosphaeraapiscontained in wax foundation can infect honeybee brood[J].VeterinaryMicrobiology, 2005, 108(1/2): 141-144.

[14] FLORES J M, GUTIERREZ I, ESPEJO R. The role of pollen in chalkbrood diseaseinApismellifera: transmission and predisposing conditions[J].Mycologia, 2005, 97(6): 1171-1176.

[15] P?GGELER S. Mating-type genes for classical strain improvements of ascomycetes[J].AppliedMicrobiologyandBiotechnology, 2001, 56(5): 589.

[17] STANLEY D, MILLER J, TUNAZ H. Eicosanoid actions in insect immunity[J].JournalofInnateImmunity, 2009, 1(4): 49-68.

[18] EVANS J D, SPIVAK M. Socialized medicine: Individual and communal disease barriers in honey bees[J].JournalofInvertebratePathology, 2010, 103(1): S62-S72.

[19] HORNITZKY M. Literature review of chalkbrood, a fungal disease of honeybees [M]. Australia: Rural Industries Research and Development Corporation, 2001.

[20] MOURAD A K, ZAGHLOUL O A, EL KADY M B, et al. A novel approach for the management of the chalkbrood disease infesting honeybeeApismelliferaL. (Hymenoptera: Apidae) colonies in Egypt[J].CommunicationsinAgricultural&AppliedBiologicalSciences, 2005, 70(4): 601-611.

[21] 梁勤, 陳大福, 王建鼎. 溫度,相對濕度和pH對蜜蜂球囊菌孢子萌發的影響[J], 應用生態學報, 2000, 11(6): 869-872. LIANG Q, CHEN D F, WANG J D. Effects of temperature, relative humidity and pH on germination of chalkbrood fungus,Ascosphaeraapis spore[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2000, 11(6): 869-872.

[22] 梁勤, 陳大福, 王建鼎. 營養生態條件對蜜蜂球囊菌生長及產孢的影響[J]. 中國生態農業學報, 2001, 9(4): 31-34 LIANG Q, CHEN D F, WANG J D. Effects on the mycelia growth and spore-forming ofAscosphaeraapisunder ecological condition of nutrients[J].ChianeseJournalofEco-Agriculture, 2001, 9(4): 31-34. (in Chinese with English abstract)

[23] 李飛雄, 李江紅, 梁勤, 等. 蜜蜂球囊菌幾種胞外蛋白酶的特性[J]. 中國農業科學, 2011, 44(6): 1247-1254 LI F X, LI J H, LIANG Q, et al. Characteristics ofAscospheareapisextracellular proteinase[J].ScientiaAgriculturalSinica, 2011, 44(6): 1247-1254. (in Chinese with English abstract)

[24] 鄭志陽, 李江紅, 梁勤, 等. 蜜蜂球囊菌分泌多種胞外酶侵染蜜蜂幼蟲[J]. 福建農林大學學報(自然科學版), 2011, 40(3): 280-284 ZHENG Z Y, LI J H, LIANG Q.Ascosphaeraapissecretes multiple extracellular enzymes to infect honeybee larvae[J].JournalofFujianAgricultureandForestryUniversity(NaturalScienceEdition), 2011, 40(3): 280-284. (in Chinese with English abstract)

[25] 李江紅, 鄭志陽, 陳大福, 等. 影響蜜蜂球囊菌侵染蜜蜂幼蟲的因素及侵染過程觀察[J]. 昆蟲學報, 2012, 55(7): 790-797. LI J H, ZHENG Z Y, CHEN D F, et al. Factors influencingAscosphaeraapisinfection on honeybee larvae and observation on the infection process[J].ActaEntomologicaSinica, 2012, 55(7): 790-797. (in Chinese with English abstract)

[26] QIN X, EVANS J D, ARONSTEIN K A, et al. Genome sequences of the honey bee pathogensPaenibacilluslarvaeandAscosphaeraapis[J].InsectMolecularBiology, 2006, 15(5): 715-718

[27] CORNMAN R S, BENNETT A K, MURRAY K D, et al. Transcriptome analysis of the honey bee fungal pathogen,Ascosphaeraapis: implications for host pathogenesis[J].BMCGenomics, 2012, 13(1): 285.

[28] 張曌楠, 熊翠玲, 徐細建, 等. 蜜蜂球囊菌的參考轉錄組的denovo組裝及SSR分子標記開發[J]. 昆蟲學報, 2017, 60(1): 34-44. ZHANG Z N, XIONG C L, XU X J, et al.Denovoassembly of a reference transcriptome and development of SSR markers forAscosphaeraapis[J].ActaEntomologicaSinica, 2017, 60(1): 34-44. (in Chinese with English abstract)

[29] JENSEN A B, ARONSTEIN K, FLORES J M, et al. Standard methods for fungal brood disease research[J].JournalofApiculturalResearch, 2013, 52(1): 1-20.

[30] 余知和, 高元鋼, 曾昭清, 等. 真菌基因組學研究進展[J]. 菌物學報, 2008, 27(5): 778-787. YU Z H, GAO Y G, ZENG Z Q, et al. Advances in studies of fungal genomics[J].Mycosystema, 2008, 27(5): 778-787. (in Chinese with English abstract)

[31] 徐西光, 張子平, 程波. 真菌雙組分信號轉導系統及其抑制劑研究進展[J]. 中國真菌學雜志, 2011, 6(6): 370-372. XU X G, ZHANG Z P, CHENG B. Progression on the research of two-component signal transduction system in fungus and its inhibitors[J].ChineseJournalofMycology, 2011, 6(6): 370-372. (in Chinese with English abstract)

[32] PéREZ P, CANSADO J. Cell integrity signaling and response to stress in fission yeast[J].CurrentProtein&PeptideScience, 2010, 11(8): 680-692.

[33] 皇幼明, 朱紅梅, 溫海. MAPK信號通路在新生隱球菌致病機制中的作用[J]. 中國真菌學雜志, 2012, 7(5): 304-308. HUANG Y M, ZHU H M, WEN H. A role of MAPK pathway in the pathogenic mechanism ofCryptcococcusneoformans[J].ChineseJournalofMycology, 2012, 7(5): 304-308. (in Chinese with English abstract)

[34] 相靜波, 劉惠霞, 吳文君. 昆蟲圍食膜的研究進展[J]. 應用昆蟲學報, 2004, 41(2): 116-122. XIANG J B, LIU H X, WU W J. Progress in research on peritrophic membrane of insect[J].EntomologicalKnowledge, 2004, 41(2): 116-122. (in Chinese with English abstract)

[35] 陳大福, 王吉州, 梁勤. 蜜蜂球囊菌胞外蛋白酶活性與菌株毒力關系的研究[J]. 中國蜂業, 2015, 66(10): 36-38. CHEN D F, WANG J Z, LIANG Q. Study on a correlation between the activity of extracellular protease fromAscosphaeraapisand its virulence[J].ApicultureofChina, 2015, 66(10): 36-38. (in Chinese with English abstract)

[36] 高明景, 姚秀清. 昆蟲病原真菌致病機制的研究進展[J]. 貴州農業科學, 2012 (3): 130-135. GAO M J, YAO X Q. Advances in pathogenic mechanism of Entomopathogenic fungi[J].GuizhouAgriculturalSciences, 2012 (3): 130-135. (in Chinese with English abstract)

[37] 趙東紅, 戴祝英. 昆蟲抗菌肽的功能, 作用機理與分子生物學研究最新進展[J]. 中國生物工程雜志, 1999, 19(5): 14-18. ZHAO D H, DAI Z Y. The research advances in function, mechanism and molecular biology of in sect antibacterial peptides[J].BiologicalEngineeringProgress, 1999, 19(5): 14-18. (in Chinese with English abstract)

[38] 張瑩. 中, 意蜂對蜜蜂白堊病(Chalkbrood disease)抗性差異性的研究[D]. 福州: 福建農林大學, 2002. ZHANG Y. Study on the difference betweenApisceranaceranaFabricius andApismelliferaliguaticaSpinola of the resistance to the chalkbrood disease [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2002. (in Chinese with English abstract)

(責任編輯 侯春曉)

Transcriptome analysis of differentially expressed genes inAscosphaeraapisstressing the 6-day-old larval gut ofApismelliferaligustica

DU Yu1, XIONG Cuiling1, SHI Xiuli2, ZHENG Yanzhen1, FU Zhongmin1, XU Xijian1, CHEN Dafu1, GUO Rui1,*

(1.CollegeofBeeScience,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,China; 2.ApiculturalDevelopmentCentreinXinjiangUygurAutonomousRegion,Urumqi830000,China)

The purifiedAscosphaeraapisspores and the 6-day-old larval gut ofApismelliferaligusticaunder the stress ofA.apiswere sequenced using RNA-seq technology to detect gene expression patterns of the fungal pathogen. A total of 21 361 differentially expressed genes (DEGs) were obtained, including 15 306 up-regulated genes and 6 055 down-regulated genes. GO enrichment analysis showed that the up-regulated genes were enriched in 39 terms, among them the mostly enriched ones were cellular process (2 416 unigenes), cell (2 408 unigenes) and cell part (2 408 unigenes); the down-regulated genes were enriched in 38 terms, and the mostly enriched ones were metabolic process (1 227 unigenes), cellular process (1 185 unigenes) and cell (1 131 unigenes). KEGG enrichment analysis displayed that the up-regulated genes were enriched in 119 pathways, and the largest groups were ribosome (221 unigenes), protein processing in endoplasmic reticulum (190 unigenes) and endocytosis (177 unigenes); the down-regulated genes were enriched in 113 pathways, and the mostly enriched ones were ribosome (144 unigenes), RNA transport (113 unigenes) as well as biosynthesis of amino acid (108 unigenes). Furthermore, 64 up-regulated genes were found to be enriched in MAPK signaling pathway, suggesting that it was induced to a large extent. The data not only provided key information for uncovering the pathogen-host interaction during the late stage of the stress ofA.apisonA.m.ligusticalarvae, but also laid some foundation for clarifying molecular mechanisms regulating the pathogenesis ofA.apis.

Ascosphaeraapis;Apismelliferaligustica; larval gut; DEGs; RNA-seq

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.07.09

2016-03-08

現代農業產業技術體系建設專項資金(CARS-45-KXJ7);福建農林大學科技發展資金(KF2015123);國家級大學生創新創業項目(201610389016)

杜宇(1994—),男,河北唐山人,本科生,專業為蜂學,E-mail: 599195720@qq.com

*通信作者,郭睿,E-mail: ruiguo@fafu.edu.cn

S895.1

A

1004-1524(2017)07-1119-10

浙江農業學報ActaAgriculturaeZhejiangensis, 2017,29(7): 1119-1128

杜宇, 熊翠玲, 史秀麗, 等. 意大利蜜蜂6日齡幼蟲腸道內球囊菌的差異表達基因分析[J]. 浙江農業學報, 2017, 29(7): 1119-1128.

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