中华蜜蜂14-3-3ζ基因的克隆、分子特征及时空表达谱分析

　　

摘要： 【目的】本研究旨在丰富中华蜜蜂Apis cerana cerana 14-3-3ζ基因的基本信息，为其进一步的功能研究提供参考和依据。【方法】通过PCR扩增14-3-3ζ基因的编码序列(coding sequence, CDS)，再进行TA克隆和Sanger测序；使用相关软件预测14-3-3ζ的理化性质和分子特征，并对14-3-3ζ进行系统进化分析；利用RT-qPCR检测14-3-3ζ基因在中华蜜蜂不同发育阶段(卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫)、刚出房工蜂成虫不同组织(触角、中肠、脂肪体、咽下腺、脑、表皮和毒腺)及蜜蜂球囊菌Ascospaera apis接种中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后4， 5和6日龄幼虫肠道中的表达量。【结果】成功克隆到中华蜜蜂14-3-3ζ基因的CDS，含744个核苷酸，编码247个氨基酸，中华蜜蜂14-3-3ζ的分子量约为28.0 kD，含26个磷酸化位点、 4个结构域和1个保守基序，不含跨膜结构域与信号肽；中华蜜蜂、西方蜜蜂Ap. mellifera、黑大蜜蜂Ap. laboriosa、小蜜蜂Ap. florea、芦蜂Ceratina calcarata、火红熊蜂Bombus pyrosoma、地熊蜂B. terrestris、苜蓿切叶蜂Megachile rotundata、壁蜂Osmia lignaria和东南蓝莓蜂Habropoda laboriosa 14-3-3ζ均包含4个相同的保守基序和1个相同的结构域(14-3-3_1)，中华蜜蜂和西方蜜蜂的14-3-3ζ在系统进化树上聚为一支。14-3-3ζ基因在中华蜜蜂卵中的表达量显著高于3日龄幼虫、1和2日龄预蛹及4日龄蛹中的表达量，在中华蜜蜂各日龄工蜂成虫体内的表达量无显著差异； 14-3-3ζ基因的表达量在中华蜜蜂刚出房工蜂成虫毒腺中最高，且显著高于触角、中肠、咽下腺、脑、表皮和脂肪体中的表达量；蜜蜂球囊菌接种中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后， 14-3-3ζ基因在中华蜜蜂工蜂4, 5和6日龄幼虫肠道中的表达量与对照组比显著下调。【结论】中华蜜蜂14-3-3ζ基因在工蜂的毒腺和卵中特异性高量表达，幼虫肠道中14-3-3ζ基因的表达在蜜蜂球囊菌侵染过程中被激活， 14-3-3ζ是一种潜在的亲水性、非跨膜和胞内蛋白，中华蜜蜂与上述其他10种蜂的14-3-3ζ较为保守，中华蜜蜂和西方蜜蜂的14-3-3ζ之间亲缘关系最近。