王浆高产（Apis mellefera L.）与意大利蜜蜂（Apis mellefera L.）工蜂卵期蛋白质组研究

论文摘要

作为研究发育生物学、衰老、社会行为、神经生物学等领域的模式生物，蜜蜂(Apis mellifera)得到越来越多的关注。自上世纪八十年代中国由意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)中成功的选育出王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)以来，王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)已经成为世界上王浆产量最高的蜂种，当然也是我国独有的蜂种资源和基因资源，也得到更多的关注。本研究首次采用双向电泳技术，从蛋白质角度出发研究王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)工蜂卵期发育特点，并通过与其遗传背景基本一致的原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)工蜂卵期发育特点进行比较，进一步利用质谱技术对一些蛋白进行功能鉴定，为蜜蜂卵期发育及王浆高产分子机理探索奠定基础。结果表明工蜂卵期发育阶段，王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)3天分别表达了502、523及516个蛋白，而原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)分别表达了349、361和354个蛋白。说明王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)在胚胎期较原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)有更多的基因表达。通过王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)与原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)工蜂卵期发育3天各自共有蛋白表达情况可以看出，表达量无显著变化的蛋白点数均占总共有蛋白点数的45％左右。表明工蜂卵期发育可能需要一个大致恒定的蛋白数来维持其卵期发育。其余蛋白表达量变化较大，它们通过表达量上的变化协同调节卵期发育。通过比较王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)与原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)整个发育过程3天都能检测到的蛋白，其大多为高表达量蛋白，而且它们在两蜂种工蜂卵期3天发育阶段的表达趋势基本相同，表明这些共有蛋白在卵期发育过程中是不可缺少的，并以相同的表达模式对卵的发育进行调节。但是有7个蛋白在两蜂种工蜂卵期发育阶段有不同的表达趋势，这些蛋白可能与调控王浆产量的基因相关。随卵期发育，王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)表达量达到顶峰的蛋白点数呈递增趋势，而原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)表达量达到顶峰的蛋白点数无显著变化。另外王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)随卵期发育，第3天有更多的基因参与表达，而原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)卵期3天被关闭的基因数基本相似。说明随工蜂卵期发育，王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)较原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)表达活跃的基因更多，这些基因可能也与王浆产量性状相关。比较王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)与原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)卵期发育各日龄阶段蛋白表达情况可以看出，两蜂种各日龄共有蛋白70％以上表达趋势均相同。表明这些蛋白可能是蜜蜂卵期发育不同日龄阶段所必需的。无论王浆高产蜜蜂(Apis mellifera L．)还是原种意大利蜜蜂(Apis mellifera L．)，其卵期发育阶段的特有蛋白90％以上都是低丰度蛋白，这些蛋白可能是由与王浆产量相关的微效多基因所表达，与先前报道的产浆性状由多基因位点的累积效应调控是一致的。对38个蜜蜂工蜂卵期高丰度表达的共有蛋白利用质谱进行功能鉴定，其中23个蛋白被鉴定。它们按功能分属于5类，分别为与物质、能量代谢相关的蛋白；热激蛋白家族；细胞骨架蛋白；与机体抗氧化功能相关的蛋白；与细胞周期相关的蛋白。有21个蛋白均来源于蜜蜂(Apis mellifera)数据库。并且还发现两个未在蜜蜂中报道过的蛋白，1个蛋白来源于果蝇(Drosophila pseudoobscura)数据库，是与细胞周期相关的蛋白；1个蛋白来源于紫色球海胆(Strongylocentrotus purpuratus)数据库，是细胞骨架蛋白的一种。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 王浆研究概况
• 1.1.1 王浆的化学成份
• 1.1.2 王浆的作用
• 1.2 王浆高产蜜蜂（Apis mellifera L.）研究综述
• 1.3 蜜蜂卵期研究进展
• 1.4 蛋白质组学研究进展
• 1.4.1 蛋白质组学研究内容
• 1.4.2 蛋白质组学研究方法
• 1.4.3 蛋白质组学在蜜蜂领域的研究进展
• 1.5 本课题的选题意义及取得的进展
• 1.5.1 选题意义
• 1.5.2 取得的进展
• 第二章 王浆高产蜜蜂（Apis mellifera L.）工蜂卵期蛋白质组成及发育特点研究
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.1.3 取样
• 2.1.4 卵期蛋白提取
• 2.1.5 蛋白浓度测定
• 2.1.6 2-DE分析
• 2.1.7 图像分析
• 2.2 结果
• 2.2.1 王浆高产蜜蜂（Apis mellifera L.）工蜂卵期发育蛋白质组成总述
• 2.2.2 王浆高产蜜蜂（Apis mellifera L.）不同日龄工蜂卵期发育蛋白表达分析
• 2.3 讨论
• 第三章 原种意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）工蜂卵期蛋白质组成及发育特点分析
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 取样
• 3.2 结果
• 3.2.1 原种意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）工蜂卵期发育蛋白质组成总述
• 3.2.2 原种意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）不同日龄工蜂卵期发育蛋白表达分析
• 3.3 讨论
• 第四章 王浆高产（Apis mellifera L.）与原种意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）工蜂卵期蛋白质组成及发育特点比较
• 4.1 材料和方法
• 4.2 结果
• 4.2.1 王浆高产（Apis mellifera L.）与原种意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）工蜂卵期发育阶段整体比较
• 4.2.2 王浆高产（Apis mellifera L.）与原种意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）工蜂卵期3天蛋白组成比较
• 4.3 讨论
• 第五章 王浆高产（Apis mellifera L.）与原种意大利（Apis mellifera L.）蜜蜂工蜂卵期发育蛋白功能鉴定
• 5.1 材料和方法
• 5.1.1 试剂
• 2.1.2 仪器
• 5.1.3 胶内酶切
• 5.1.4 MALDI-TOF质谱分析
• 5.1.5 蛋白鉴定
• 5.2 结果
• 5.3 讨论
• 结论
• 参考文献
• 引言
• 第一章
• 第二章
• 第三章
• 第四章
• 第五章
• 附录A:硕士在读期间发表论文
• 附录B 本文所用缩写词简表
• 致谢