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蜜蜂微孢子虫病(microsporidiosis)是引起成年蜜蜂出现爬蜂病状的疾病,即国内俗称的爬蜂病;也是意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,Ap)的常见病,许多蜂场都不同程度地患有该病,且难以根治。在世界每个养蜂的发达国家蜜蜂微孢子虫病都有发生,其中蜜蜂微粒子病以欧美国家最为严重。东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae,Nc)在美国、欧洲国家及全世界广泛传播,并悄无声息地逐步取代西方蜜蜂微孢子虫(Nosema apis,Na)。因此东方蜜蜂微孢子虫已成为了危害蜜蜂生产的最为严重的病原之一。由于蜂产品与人类密切相关,蜜蜂通过授粉农作物所产生的价值也是很可观的,加之由于微孢子虫具有宿主相对广泛、生存力强的特点,所以不能完全排除该病原对人类健康产生威胁的可能性。因此,对蜜蜂微孢子虫的研究逐渐受到研究者的关注。 蜜蜂微孢子虫的感染始于蜜蜂中肠上皮细胞,蜜蜂肠道上皮细胞的免疫可能是宿主抵抗微孢子虫入侵的最初防线。因此,深入探讨蜜蜂中肠免疫方式,鉴定获得蜜蜂中肠在抵抗蜜蜂微孢子虫侵染过程中的关键因子,对于解析蜜蜂抵御微孢子虫侵染的分子机制具有重要的意义;同时也能为识别东方蜜蜂微孢子虫感染提供标记和检测提供了靶标。 本研究首先建立了一种适合蜜蜂中肠组织蛋白质提取方法,采用了四种方法对蜜蜂中肠组织蛋白质进行提取,分别是: 1)不锈钢珠破碎结合IPG裂解液法。 2)液氮研磨结合IPG裂解液法。 3)液氮研磨结合PBS缓冲液法。 4)不锈钢珠结合PBS缓冲液处理法。 通过SDS-PAGE电泳技术对提取的中肠组织总蛋白进行分析,从电泳图谱上可以发现,不锈钢珠破碎结合IPG裂解液法和液氮研磨结合IPG裂解液法提取获得的中肠蛋白种类少、丰度低,且蛋白质条带较模糊;液氮研磨结合PBS缓冲液法和不锈钢珠结合PBS缓冲液处理法获得的中肠总蛋白较为丰富,但液氮研磨结合PBS缓冲液法提取的蛋白条带仍较模糊,且对低分子量蛋白的提取效果欠佳;而不锈钢珠结合PBS缓冲液处理法获得的蛋白条带丰度高且较为清晰,更适合蜜蜂中肠组织蛋白质的提取。最终我们寻找到一种最适合提取蜜蜂中肠总蛋白的方法—不锈钢珠结合PBS缓冲液处理法。 然后是以感染与未感染东方蜜蜂微孢子虫的蜜蜂(意蜂Apis mellifera ligustica,Ap或中蜂Apis cerana cerana Fabricius,Api)中肠为材料,用我们建立的一种最适合提取蜜蜂中肠总蛋白的方法—不锈钢珠结合PBS裂液处理法提取蜜蜂中肠组织总蛋白,通过SDS-PAGE电泳技术进行比较蛋白质组学研究,我们从意蜂的5条差异条带中选取了差异最明显的两条进行质谱分析,经质谱分析技术鉴定到35种表达差异的蛋白质。中蜂的共有两条差异条带,经质谱分析技术鉴定到11种表达差异的蛋白质。意蜂和中蜂差异蛋白质通过覆盖率和分子量大小的对比筛选后,我们从其中分别筛选出了4种具有代表性的蛋白质分别是意蜂精氨酸激酶,意蜂甘油三磷酸脱氢酶,中蜂硫氧还原蛋白还原酶,中蜂精氨酸激酶。 根据从数据库中下载的这4种蛋白的基因序列,用引物设计软件进行引物设计并送到公司合成,然后提取感染和未感染蜜蜂微孢子虫的蜜蜂(Ap或Api)中肠组织的mRNA,用半定量PCR和荧光定量PCR进行验证。验证结果表明,感染了东方蜜蜂微孢子虫的意蜂中肠组织中,ARGK和GAPDH表达量分别是对照组第4天的样品内的2.02和2.21倍;感染了东方蜜蜂微孢子虫的中蜂中肠组织中,ARGK和TrxR表达量分别是对照组第4天的样品内的1.88和1.72倍。 综上所述,本研究为深入探讨蜜蜂中肠对蜜蜂微孢子虫的免疫与代谢应答方式提供丰富的数据基础,对于解析蜜蜂抵御微孢子虫侵染的分子机制具有重要的意义。