近日，中國農業科學院蜜蜂研究所資源昆蟲生物學與飼養團隊通過線粒體基因組比較分析，揭示了漿蜂線粒體基因組的遺傳多樣性及演化動力，相關成果發表在《遺傳學前沿（Frontiers in Genetics）》。
漿蜂是我國從原產地意大利蜜蜂（原意）中選育出的蜂王漿高產品系，其蜂王漿產量提高了10倍以上，而主要的營養和功能成分含量保持不變，研究發現能量合成和供應能力提高是漿蜂維持高產優質的一個分子機制。昆蟲線粒體通過氧化磷酸化為細胞生命活動提供了90%以上的能量，線粒體基因組編碼的13個蛋白多肽是組成氧化磷酸化復合體的亞單位。
為了研究漿蜂線粒體基因組在蜂王漿高產性狀形成過程中是否產生了適應性進化，我們測定并組裝了100個漿蜂和30個原意的線粒體基因組序列。系統進化及單倍型網絡分析表明，漿蜂和原意并非互為單系群，而是分為RJB和ITB兩個亞系。RJB亞系在漿蜂中的出現頻率（84/100）是在原意中（4/30）的6倍，進一步分析表明這種差異與正向選擇無關，而是遺傳漂變導致的。在凈化選擇壓力下，漿蜂線粒體基因組的遺傳多樣性很低（h = 0.336 ± 0.059, π = 0.00055 ± 0.00024）。此外，與蜂王漿合成相關的腦、咽下腺和上顎腺等組織中的線粒體基因組拷貝數，在漿蜂和原意間均無顯著差異。基于以上結果，我們推測漿蜂增強了線粒體基因的表達水平，來滿足能量需求。本研究闡明了漿蜂線粒體基因組的遺傳多樣性，揭示了遺傳漂變和凈化選擇在漿蜂線粒體基因組變異過程中的驅動作用。
該研究得到了中國農業科學院科技創新工程、國家現代農業產業技術體系和北京市自然科學基金的資助。
原文鏈接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2022.835967/full
日期：2022-04-06
漿蜂是我國從原產地意大利蜜蜂（原意）中選育出的蜂王漿高產品系，其蜂王漿產量提高了10倍以上，而主要的營養和功能成分含量保持不變，研究發現能量合成和供應能力提高是漿蜂維持高產優質的一個分子機制。昆蟲線粒體通過氧化磷酸化為細胞生命活動提供了90%以上的能量，線粒體基因組編碼的13個蛋白多肽是組成氧化磷酸化復合體的亞單位。
為了研究漿蜂線粒體基因組在蜂王漿高產性狀形成過程中是否產生了適應性進化，我們測定并組裝了100個漿蜂和30個原意的線粒體基因組序列。系統進化及單倍型網絡分析表明，漿蜂和原意并非互為單系群，而是分為RJB和ITB兩個亞系。RJB亞系在漿蜂中的出現頻率（84/100）是在原意中（4/30）的6倍，進一步分析表明這種差異與正向選擇無關，而是遺傳漂變導致的。在凈化選擇壓力下，漿蜂線粒體基因組的遺傳多樣性很低（h = 0.336 ± 0.059, π = 0.00055 ± 0.00024）。此外，與蜂王漿合成相關的腦、咽下腺和上顎腺等組織中的線粒體基因組拷貝數，在漿蜂和原意間均無顯著差異。基于以上結果，我們推測漿蜂增強了線粒體基因的表達水平，來滿足能量需求。本研究闡明了漿蜂線粒體基因組的遺傳多樣性，揭示了遺傳漂變和凈化選擇在漿蜂線粒體基因組變異過程中的驅動作用。
該研究得到了中國農業科學院科技創新工程、國家現代農業產業技術體系和北京市自然科學基金的資助。
原文鏈接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2022.835967/full
日期：2022-04-06
