意大利蜜蜂体液免疫通路相关基因及其剪接分析

来源：环境昆虫学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：宋宇轩，张荣华，董舒楠，王梦怡，范小雪，李婧娴，宓诗雨，王美仪，邱剑丰，陈大福，严提珍，郭 睿

单位：1. 福建农林大学蜂学与生物医药学院,2. 天然生物毒素国家地方联合工程实验室,3. 福建农林大学蜂疗研究所,4. 东莞市妇幼保健院

摘要：本研究旨在利用已获得的纳米孔长读段测序数据鉴定和分析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica体液免疫通路相关基因及全长转录本，为深入开展功能研究提供资源与基础。使用Blast工具将鉴定到的所有全长转录本比对Nr数据库以筛选出体液免疫通路相关基因和剪接体。采用gffcompare软件将全长转录本与西方蜜蜂Apis mellifera参考基因组（Amel_HAv3.1）上注释的转录本进行比较来优化已注释基因的结构。利用TAPIS pipeline预测和分析相关基因的可变多聚腺苷酸化（Alternative polyadenylation，APA）位点，再通过TBtools软件鉴定APA位点上游的基序。使用Astalavista软件鉴定可变剪接（Alternative splicing，AS）事件，进而通过IGV浏览器进行结构可视化。通过RT-PCR验证AS事件的真实性。分别鉴定到Toll信号通路相关的26个基因和41条剪接体，Imd信号通路相关的9个基因和11条剪接体，JNK-MAPK-p38信号通路相关的18个基因和21条剪接体，JAK-STAT信号通路相关的9个基因和13条剪接体。共对西方蜜蜂参考基因组上注释到体液免疫通路的20个基因进行了结构优化，正链和负链结构优化的基因分别有5个和15个，5'端和3'端延长的基因有13个和7个，其中有两个基因(LOC724728; LOC411861)的5'端和3'端都有延长。共鉴定到体液免疫通路相关基因的69次AS事件，包括2次可变3'端剪接（Alternative 3' splice site，A3SS）、17次内含子保留（Intron retention，IR）、14次可变5'端剪接（Alternative 5' splice site，A5SS）和36次外显子跳跃（Exon skipping，ES）。RT-PCR结果显示目的片段大小符合预期，证实了随机选择的6次AS事件的真实性。共鉴定到体液免疫通路相关的40个基因含1个及以上APA位点。在APA位点上游鉴定到多个基序，一致性序列为：GGWRRWRTHAARHTWKSYGAYTTTGGTRTWTCNGSDHRMHTDRYHGMWWS。通过3' RACE证实了2个基因的APA位点真实性。鉴定到意大利蜜蜂体液免疫通路相关的62个基因和86条剪接体，优化了西方蜜蜂体液免疫通路相关的20个基因结构，发掘出体液免疫通路相关基因的69次AS事件与106个APA位点，证实了相关基因的AS事件和APA位点的真实性。

关键词：西方蜜蜂,意大利蜜蜂,纳米孔测序,体液免疫,可变剪接,可变多聚腺苷酸化,

基金资助：国家自然科学基金面上项目（32372943）；国家现代农业产业技术体系专项资金（CARS-44-KXJ7）；福建省自然科学基金面上项目（2022J01133）；福建农林大学科技创新专项基金项目（KFb22060XA）；福建省大学生创新创业训练计划项目（S202410389057，202410389180）