近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所蜂產(chǎn)品質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示蜜蜂級(jí)型分化機(jī)制，有助于判別風(fēng)險(xiǎn)因子影響蜜蜂健康和蜂產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；建立的研究分析方法有望成為一種全新的蜂產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)估技術(shù)。該研究為蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全的靶向控制提供了新的科學(xué)角度和技術(shù)手段。相關(guān)研究成果發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告（Cell Reports）》上。
據(jù)團(tuán)隊(duì)首席吳黎明研究員介紹，在蜜蜂社會(huì)中，具有相同遺傳物質(zhì)的雌性蜜蜂幼蟲因?yàn)槿∈呈澄锏牟煌砂l(fā)育為可育蜂王和不育工蜂兩個(gè)迥異級(jí)型，這即是蜜蜂的級(jí)型分化現(xiàn)象。蜜蜂作為一種高度社會(huì)化的昆蟲，在授粉應(yīng)用和基礎(chǔ)研究中均占有重要地位，級(jí)型分化是蜜蜂社會(huì)性形成和運(yùn)作的基礎(chǔ)，其機(jī)理研究已成為當(dāng)前熱點(diǎn)之一?？茖W(xué)家們多年來一直致力于揭示蜜蜂的級(jí)型分化機(jī)制，但至今未能完全闡釋清楚。 N 6-甲基腺苷（m6A）是真核生物中最豐富的RNA修飾，其在生物體生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。蜜蜂的RNA m6A甲基化研究目前非常罕見，其在級(jí)型分化中發(fā)揮的作用尚不清楚。
研究者采集了不同日齡的蜂王幼蟲和工蜂幼蟲樣本，對(duì)其進(jìn)行m6A表觀轉(zhuǎn)錄組分析。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，差異飼喂可改變m6A甲基化，并且，在幼蟲發(fā)育過程中，m6A甲基化修飾豐度隨幼蟲日齡增加而顯著提高，并負(fù)向調(diào)節(jié)基因表達(dá)。更值得注意的是，與蜂王相比，工蜂幼蟲具有更高的m6A甲基化水平。在蜂王和工蜂之間差異的m6A修飾轉(zhuǎn)錄本中，篩選出多個(gè)被m6A調(diào)控的級(jí)型分化相關(guān)基因，其中包括已知的級(jí)型分化調(diào)節(jié)因子，例如 ILP-2 、 p110 、 PI3K 和 JHAMT 等。另有被廣泛研究但并未報(bào)道與級(jí)型分化相關(guān)的卵黃蛋白基因。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)工蜂幼蟲施用甲基化抑制劑3-脫氮基腺苷，降低幼蟲總體的m6A甲基化水平，能夠誘導(dǎo)出蜂王發(fā)育的特征，包括顯著增高的保幼激素水平和級(jí)型分化標(biāo)記基因mRNA的積累。以上研究結(jié)果都表明了m6A甲基化在蜜蜂級(jí)型分化和幼蟲發(fā)育中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。
該研究得到中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
原文鏈接：https:// www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247（20）31569-2
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