化学感受蛋白在中华蜜蜂抗螨行为中的信息识别机理研究

中华蜜蜂是我国的本土蜂种，对狄斯瓦螨（意大利蜜蜂的重要敌害）具有强烈的排异抗性，这一特性与中华蜜蜂具有敏锐准确的识别能力有关。为了深入了解中蜂这一独特行为内在的化学信息识别的分子机制，本研究拟通过对中蜂化学感受蛋白(CSPs)基因进行克隆，并根据时空表达谱特征推测可能参与中蜂抗螨识别的CSPs基因并进行体外重组表达；利用触角电位(EAG)技术比较测定中蜂和意蜂触角对狄斯瓦螨表皮碳氢化合物的反应，结合生物测定的行为反应，鉴定引起中蜂抗螨行为的瓦螨表皮碳氢化合物(CHC)组分；通过竞争性配基结合的分子荧光技术来分析体外重组中蜂CSPs与中蜂抗螨行为相关的瓦螨CHC组分的分子识别关系，从而推测CSPs在中蜂对瓦螨信息识别过程中的作用和机理，为明确中蜂抗螨行为中的信息物质传递规律，以及最终揭示中蜂基于分子识别的抗螨、排异行为的科学解析奠定重要的基础。

中华蜜蜂（简称中蜂）是我国的本土蜜蜂，相比较西方蜜蜂而言，具有发达的化学感受系统，主要表现为灵敏的嗅觉和对狄斯瓦螨的抗性。基于此，本研究主要利用生化分子生物学技术和免疫组化，并结合电生理学及分析化学和计算化学等技术对中蜂的化学感受系统重要因子的生理功能机理以及对瓦螨的抗性机理进行了研究。本研究共克隆了9条化学通讯相关的蛋白基因，包括6条中蜂化学感受蛋白家族基因、3条气味结合蛋白以及1条气味受体Orco基因等，对上述基因进行了全长克隆、表达谱分析、亚细胞定位以及生理结合功能研究。主要发现化学感受蛋白AcerASP3 (AcerCSP3)与狄斯瓦螨表皮碳氢化合物及中蜂幼虫信息素产生一定的结合作用，而且发现AcerASP3 (AcerCSP3)与气味结合蛋白AcerASP2 (AcerOBP2)都能够表达于中蜂工蜂的嗅觉感受器，而且都具有能和花香类物质结合能力，化学机理分析花香类物质与蛋白作用时均为动态碰撞结合，即随温度的升高蛋白与配基的结合力增加，比较而言气味结合蛋白比化学感受蛋白具有更适宜的配基结合能力。本研究为进一步明确中蜂独特的抗螨行为奠定了一定的理论基础，并已将部分研究结果整理成11篇论文发表（录用），其中已经有4篇论文被SCI期刊收录，6篇国内一级期刊。另外直接培养硕士生2名，本科毕业生6名，基本完成了项目预期所需达到的指标。