中华蜜蜂（Apis cerana）毒腺cDNA文库构建和表达序列标签（EST）分析

摘要

中华蜜蜂是一种重要的经济昆虫，在国内有大量饲养。蜜蜂毒腺是主要分泌酶、蜂毒肽等的重要器官，目前对其中的大部分蛋白和酶的基因表达与功能分析还不清晰，分子生物学和生物信息学的发展为开展这些研究提供了便利。 为了获得中华蜜蜂毒腺的相关基因表达以及毒腺特异表达基因，本试验首先构建了中蜂毒腺的cDNA文库。经测定，文库的滴度大于5×106。 借助生物信息学方法，本研究利用EST技术在分子水平上对中蜂毒腺相关蛋白和酶等基因的表达特性进行了分析。随机挑取所构建的cDNA文库阳性克隆1152个，用T3引物进行5'端测序。所得到的序列用phredphrap软件去除载体、接头序列、质量不高以及小于200bp的序列。共得到1121条高质量的cDNA序列。经过phredphrap软件拼装以后，这1121条cDNA序列代表了944条独立EST。经过在NCBI中的蛋白数据库中做BLASTX，即同源性分析以后，发现此944条独立EST中的215条(22.77％)有功能注释，286条(30.30％)为编码未知蛋白的基因，443条(46.93％)为新基因。 对所得的已有功能注释的基因按其功能的进行了分类。分析结果表明：①在毒腺中，编码蜂毒肽的基因的表达丰度很高，其中编码蜂毒溶血肽(Melittin)及其前体的基因的EST的数量占所测序的EST总量的2.05％；检测到2个蜂毒明肽(Apamin)前体基因的独立转录本，其中之一呈较高表达丰度。该结果与对前人报道的蜂毒的成分研究结果相符合。 ②检测到编码肌浆蛋白-3轻链的基因和编码肌钙蛋白(Troponin)的基因在毒腺中的表达丰度非常高。 ③检测到过氧化氢酶(Catalase)、Cu/Zn超氧化物歧化酶(SOD)、超氧化物还原酶(Peroxiredoxin)、P450、谷胱甘肽转移酶等基因的13个独立基因的转录本，表明中蜂的毒腺具有较强的细胞解毒功能。 ④检测到了翻译起始因子4A(eIF4A)、延长因子1的alpha、delta、gamma基因和25个编码核糖体蛋白的基因，表明毒腺中蛋白质的生物合成活跃。 ⑤检测到了30个编码与能量代谢的基因的EST，其中ADP/ATP转位酶、细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ、细胞色素c氧化酶Ⅱ等基因表达丰度很高，说明毒腺中的能量代谢旺盛。 另外，还发现了许多参与转录、细胞信号转导、细胞运输等其他细胞过程的基因。 本研究从基因表达水平上揭示了中蜂毒腺的重要生理特点，并为克隆中蜂有重要商业价值的新基因提供了大量有价值的信息。

目录

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引言

第一部分中华蜜蜂(Apis cerana)毒腺cDNA文库的构建

第二部分中华蜜蜂毒腺的表达序列标签(EST)分析

第三部分结论

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况