一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用，涉及生物技术领域。所述检测的相关基因为意大利蜜蜂蝶呤

【技术实现步骤摘要】
一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用。

技术介绍

[0002]蜜蜂作为重要的经济昆虫，广泛分布于全世界，全世界蜂群的饲养量约7000万群，在农作物授粉方面发挥着重要作用，具有极高的经济和生态学价值。蜂产品，如蜂蜜、蜂王浆、蜂胶等，是维护人类健康不可多得的天然产品，创造了可观的社会和经济效益。
[0003]蜂群通常由两种性别的三种类型蜜蜂个体组成，即蜂王、工蜂和雄蜂，这三种类型蜜蜂，在蜜蜂学中统称为“三型蜂”。蜂群由两性蜂组成，既雌性蜜蜂和雄性蜜蜂。雌性蜜蜂由受精的二倍体卵发育形成，雄性蜜蜂由未受精的单倍体卵发育形成。雌性蜜蜂中又分化出两种级型，蜂王和工蜂。蜂王性器官发育完全，工蜂的性器官退化。蜜蜂级型的分化，是由后天的环境因素造成，主要是食物和发育的巢房的不同。
[0004]随着2006年科学家公布了蜜蜂基因组的测序结果，蜜蜂成为了继果蝇、按蚊、家蚕之后，第四种测定基因组序列的昆虫，蜜蜂研究正式进入了“后基因组”时代。蜜蜂已经发展成为社会性昆虫的模式生物，用以探究昆虫社会性、神经生理与行为以及级型分化等
[0005]级型分化是社会性昆虫的一个典型特征。具有相同遗传物质的二倍体蜜蜂幼虫，在幼虫期不同食物的影响下可分别发育成蜂王和工蜂，两者在形态和社会职能上都有着显著的区别。蜂群的三型蜂体色分化是级型分化的一种表现，然而，关于蜜蜂体色分化的研究鲜有报道。黑色素、眼色素和蝶呤类色素是构成昆虫体色及斑纹形成模式的三大内源性色素，西方蜜蜂体表的黄色较明显，与黄色物质形成直接相关的是蝶呤类色素合成途径，即BH4合成途径。
[0006]黑色素、眼色素和蝶啶类色素是构成昆虫体色及斑纹形成模式的三大内源性色素，其中蝶啶类色素是BH4从头合成途径中的代谢中间体，包括新蝶呤、墨蝶呤和生物蝶呤等。BH4合成代谢网络在双翅目模式生物黑腹果蝇和鳞翅目模式生物家蚕中都有较多的研究，但是在膜翅目昆虫中几乎没有研究报道。
[0007]蜂群中蜂王、雄峰、工蜂的体色分型明显，主要是黄体色分布有差异。而昆虫黄色色素的形成源自蝶呤类色素的合成与代谢途径，即BH4合成途径。飞蝗与蚜虫的体色分型多认为与温度有关，蜂群的体色分型的决定因素值得探究。
[0008]无论是作为细胞内生理代谢重要的辅因子，还是作为昆虫体色和斑纹形成模式的重要参与成员，蜜蜂BH4合成途径的研究都具有重要的意义。
[0009]蜜蜂基因组测序的完成及数据库建立后，以蜜蜂为社会性昆虫研究的模式生物，在基因组学、分子生物学和遗传学领域取得了大量的研究成果。基于基因组大数据，越来越多的新的功能基因被成功发掘、克隆并鉴定。对于蜜蜂BH4合成代谢网络的研究，首要工作当是克隆并鉴定参与BH4合成的关键酶。
[0010]BH4的合成中有一条重生途径，或称为回收途径，对于芳香族氨基酸的代谢具有十
分重要的意义：一、保证了还原性辅因子的连续供给；二、有效防止了有害的反应代谢中间物BH4‑
4α
‑
甲醇胺在体内的积累。当BH4作为辅酶参与芳香族氨基酸羟基化反应时，BH4上的单分子氧被转移至相应的氨基酸上，BH4进而被氧化为四氢生物蝶呤
‑
4α
‑
甲醇胺，BH4‑
4α
‑
甲醇胺也被称作4α
‑
羟基
‑
四氢生物蝶呤，两个酶参与了BH4氧化物的脱反应并重新还原生成BH4——蝶呤
‑
4α
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甲醇胺脱水酶(pterin
‑
4α
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carbinolamine dehydratase，PCD)和二氢喋啶还原酶，通过检测蜜蜂体内PCD的基因转录表达水平可以判断BH4的重生合成的代谢水平，为蜜蜂体内BH4合成量提供一定程度的预测与分析，为蜜蜂乃至膜翅目昆虫的体色差异和疾病防治提供一定的基础和参考。

技术实现思路

[0011]针对现有技术不足，本专利技术提供一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用，通过对蝶呤
‑4‑
α
‑
甲醇胺脱水酶PCD的检测建立蜜蜂中BH4合成量的相关参考指标，通过研究意大利蜜蜂群中各分化种类的蜜蜂的PCD的基因表达的水平，为意大利蜜蜂BH4合成途径提供理论基础，也为研究蜜蜂体内的色素代谢网络提供一定的参考。
[0012]为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：
[0013]一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用，所述检测方法为设计一组荧光定量引物进行检测，其引物序列为：
[0014]Amel
‑
PCD
‑
QRT
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F：CTGTGCAACAAGATAGAG；
[0015]Amel
‑
PCD
‑
QRT
‑
R：CATTAACATCGTGAGAAG。
[0016]优选的，所述检测方法包括以下步骤：
[0017](1)荧光定量引物的设计：采用NCBI预测该基因信息，获得基因序列为SEQ ID NO.7，后对意大利蜜蜂中的蜂王、工蜂、雄蜂的PCD进行扩增，检测得序列为SEQ ID NO.8，以二者共同的部分为模板设计荧光定量引物得：
[0018]Amel
‑
PCD
‑
QRT
‑
F：CTGTGCAACAAGATAGAG；
[0019]Amel
‑
PCD
‑
QRT
‑
R：CATTAACATCGTGAGAAG；
[0020](2)总RNA的提取：采用任意一种通用的RNA提取方法，从意大利蜜蜂成体中提取总RNA，总RNA序列如SEQ ID NO.9；
[0021](3)cDNA合成：以意大利蜜蜂总RNA为模板合成cDNA，反应体系为20μL；
[0022](4)实时荧光PCR：以上述合成的cDNA为模板，上述步骤(1)中Amel
‑
PCD
‑
QRT
‑
F和Amel
‑
PCD
‑
QRT
‑
R以及β
‑
actin
‑
F和β
‑
actin
‑
R为特异性引物，进行实时荧光PCR扩增反应，每个样品设3个平行管，扩增后所得3个平行管的Ct值取平均数；
[0023](5)意大利蜜蜂蝶呤
‑4‑
α
‑
甲醇胺脱水酶基因相对表达量的计算：实时荧光定量PCR后，当目的基因与内参基因的扩增效率相近时，计算意大利蜜蜂工蜂、雄蜂和蜂王PCD基因的表达差。
[0024]优选的，所述步骤(1)中选用以下引物序列进行PCD基因全长的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用，其特征在于，所述检测的相关基因为意大利蜜蜂蝶呤
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α
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甲醇胺脱水酶的基因，检测的方法为设计一组荧光定量引物进行检测，其引物序列为：Amel
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PCD
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QRT
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F：CTGTGCAACAAGATAGAG；Amel
‑
PCD
‑
QRT
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R：CATTAACATCGTGAGAAG。2.根据权利要求1所述的一种意大利蜜蜂体色分化相关基因的检测及其应用，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：(1)荧光定量引物的设计：采用NCBI预测该基因信息，获得基因序列为SEQ ID NO.7，后对意大利蜜蜂中的蜂王、工蜂、雄蜂中PCD进行扩增，检测得序列为SEQ ID NO.8，以二者共同的部分为模板设计荧光定量引物得：Amel
‑
PCD
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QRT
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F：CTGTGCAACAAGATAGAG；Amel
‑
PCD
‑
QRT
‑
R：CATTAACATCGTGAGAAG；(2)总RNA的提取：采用任意一种通用的RNA提取方法，从意大利蜜蜂成体中提取总RNA，总RNA序列如SEQ ID NO.9；(3)cDNA合成：以意大利蜜蜂总RNA为模板合成cDNA，反应体系为20μL；(4)实时荧光PCR：以上述合成的cDNA为模板，上述步骤(1)中Amel
‑
PCD
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QRT
‑
F和Amel
‑
PCD
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QRT
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【专利技术属性】
技术研发人员：舒蕊，代君君，刘健，赵萍，刘震，
申请(专利权)人：安徽省农业科学院蚕桑研究所，
类型：发明
国别省市：