近日，我院蜜蜂-病原互作机制研究团队2021级蜂学专业本科生朱乐冉（指导教师：郭睿副教授）作为第一作者撰写的论文“西方蜜蜂肽聚糖识别蛋白相关基因的剪接体鉴定及分析”被中文权威期刊《昆虫学报》录用，该研究基于已获得的高质量纳米孔长读段数据系统鉴定和分析西方蜜蜂Apis mellifera肽聚糖识别蛋白（peptidoglycan recognition protein, PGRP）基因及其剪接体，探析PGRP基因剪接体编码蛋白的理化性质和分子特征，并测定西方蜜蜂PGRP基因剪接体在工蜂成虫应答东方蜜蜂微孢子虫侵染中的表达模式，发现共鉴定到西方蜜蜂的4个PGRP相关基因（PGRP-3, PGRP-S2, PGRP-LC和PGRP-LB）及19条剪接体。通过RT-PCR与Sanger测序证实了PGRP基因5条剪接体（rna14029, ONT.6350.8, ONT.6350.10, rna24089, ONT.6350.7）的表达和序列真实性。PGRP-3（gene10434）的5′端和3′端分别延长了8和1 055 bp，PGRP-S2（gene10435）的5′端和3′端分别延长了27和234 bp。通过RT-PCR证实了PGRP-S2的AS事件真实性。剪接体ONT.6350.2编码蛋白的分子式为C966H1502N272O275S7，分子量约为21 527.63 D，理论等电点为8.94，平均亲水性为－0.119，含有信号肽和PGRP结构域，不含跨膜结构域；剪接体ONT.6350.6编码蛋白分子式为C841H1301N243O244S5，分子量约为18 860.46 D，理论等电点9.14，平均亲水性为－0.324，不含跨膜结构域和信号肽。西方蜜蜂与东方蜜蜂A. cerana的PGRP-S2在进化树上聚为一支。相较于未接种东方蜜蜂微孢子虫的对照组西方蜜蜂工蜂成虫中肠，接种东方蜜蜂微孢子虫的西方蜜蜂工蜂成虫中肠中剪接体ONT.6350.2的表达量在接种后2 d时显著上调，在3 d时极显著上调；剪接体ONT.6350.6的表达量在接种3和4 d时均极显著上调；剪接体ONT.6350.2和ONT.6350.6在接种1－4 d时总体上均表现为下降-上升的表达趋势。研究结果优化了西方蜜蜂参考基因组上已注释的PGRP-3和PGRP-S2基因结构；揭示剪接体ONT.6350.2编码蛋白可能是分泌蛋白，而ONT.6350.6编码蛋白可能是胞内蛋白；西方蜜蜂与东方蜜蜂的PGRP-S2同源性最高；剪接体ONT.6350.2和ONT.6350.6在西方蜜蜂工蜂成虫应答东方蜜蜂微孢子虫侵染中被激活表达。郭睿副教授、徐国钧副教授为本文共同通讯作者。本研究受到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（CARS-44-KXJ7），福建省自然科学基金面上项目（2022J01131334），福建农林大学硕士生导师团队项目（郭睿）和福建农林大学科技创新专项基金(KFb22060XA)等的共同资助。
图1 基于纳米孔测序西方蜜蜂 8 和 11 日龄工蜂成虫中肠 PGRP 基因的 5 条剪接体的 RT-PCR（A）和 Sanger 测序（B）
图2 基于纳米孔测序西方蜜蜂8和11日龄工蜂成虫中肠PGRP-S2的可变剪接事件RT-PCR（A）和Sanger测序（B）
图3基于PGRP-S2氨基酸序列构建的西方蜜蜂和其他10个膜翅目物种的系统进化树
图4 东方蜜蜂微孢子（2×105/mL）虫接种后西方蜜蜂工蜂成虫中肠中PGRP 基因剪接体ONT.6350.2和ONT.6350.6的相对表达量
第一作者朱乐冉的学习成绩在全年级名列前茅，荣获2022年度本科生国家奖学金、2020年度国家励志奖学金（2次）、校优秀学生一等奖学金（2次）、大北农奖学金以及校“三好学生”、优秀共青团员、社会先进工作个人和院优秀共青团员等奖励荣誉；自大二加入团队以来，其在郭睿副教授的指导下积极开展多项研究，科研能力和学术素养显著提升，作为负责人主持两项校级大学生创新创业训练计划项目并顺利结题，目前主持1项在研国家级大学生创新创业训练计划项目，作为队长的1件科技作品获十六届“挑战杯”福建省课外学术作品竞赛省赛三等奖；目前，朱乐冉以三年综测第一的优异成绩保研至浙江大学攻读硕士学位。
