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福建农林大学学报(自然科学版)2025年第05期:蜜蜂球囊菌几丁质酶3基因的生物信息学和表达模式分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王梦怡;吴陶;范小雪;胡艳雯;王炜;郑一荻;邱剑丰;张荣华;严提珍;陈大福;郭睿;

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

摘要:【目的】丰富蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)几丁质酶3(AaCHIT3)的理化性质和分子特征信息,为AaCHIT3基因的功能研究提供科学依据。【方法】利用Expasy网站的ProtParam和ProtScale软件分别预测AaCHIT3蛋白的理化性质和亲水性,采用MEME软件鉴定保守基序和结构域,通过Mega 11.0软件对蜜蜂球囊菌及其他真菌的CHIT3进行系统进化分析。使用RT-qPCR检测蜜蜂球囊菌侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂幼虫过程中AaCHIT3的表达模式。【结果】AaCHIT3由372个氨基酸组成,分子质量约为43.03 ku,理论等电点为5.05,分子式为C_(1953)H_(2986)N_(514)O_(559)S_(13),平均亲水系数为-0.39。AaCHIT3中,α-螺旋含102个氨基酸,延长链由53个氨基酸组成,无规则卷曲结构由217个氨基酸构成。AaCHIT3的三级结构与模板A0A168BB95.1.A的序列一致性达100%。AaCHIT3包含2个结构域(GH18和CCDC50),而疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)、石膏样奈尼兹皮真菌(Nannizzia gypsea)等其他9种真菌的CHIT3仅含有1个相同结构域(GH18-CTS3)。AaCHIT3含有7个保守基序,疏棉状嗜热丝孢菌、奥菲迪菌(Ophidiomyces ophidiicola)、石膏样奈尼兹皮真菌、副球孢子菌(Paracoccidioides lutzii)和印度块菌(Tuber indicum)的CHIT3均包含9个相同保守基序,曲霉菌(Aspergillus hiratsukae)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、灰青霉(Penicillium canescens)和紫红曲霉(Monascus purpureus)包含10个相同保守基序。系统进化分析显示,蜜蜂球囊菌和印度块菌的CHIT3在进化树上各自单独为一支。与蜜蜂球囊菌接种后1 d(1 dpi)相比,AaCHIT3的表达水平在2 dpi显著上调,3 dpi时则下调。【结论】AaCHIT3是一种潜在的亲水性蛋白;蜜蜂球囊菌与上述其他真菌的CHIT3在保守性和同源性方面均较低。在蜜蜂球囊菌侵染意大利蜜蜂工蜂幼虫过程中,AaCHIT3的表达呈现先上调后下调的趋势,提示AaCHIT3可能在蜜蜂球囊菌的侵染过程中发挥重要作用。

关键词:蜜蜂白垩病;;蜜蜂球囊菌;;意大利蜜蜂;;几丁质;;几丁质酶;;分子特征;;表达模式

基金资助:国家自然科学基金面上项目(32372943、32172792);; 国家现代农业产业技术体系建设专项资金(蜜蜂)(CARS-4-KXJ7);; 福建省自然科学基金面上项目(2022J01133);; 福建农林大学硕士生导师团队项目(郭睿);福建农林大学科技创新专项基金(KFb22060XA);; 福建省大学生创新创业训练计划项目(S202410389062、S202410389064、S202410389056)