【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及分子生物學(xué)，更具體的說是涉及accl(2)efl基因在調(diào)控中華蜜蜂抗重金屬能力中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、蜜蜂作為重要的傳粉者，在許多野生植物的繁殖中起著關(guān)鍵作用，對保障約85％的糧食作物的充足產(chǎn)量至關(guān)重要。然而，自20世紀(jì)90年代以來，全球生物多樣性信息設(shè)施數(shù)據(jù)每年記錄的蜜蜂物種數(shù)量逐漸減少，對生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性和全球糧食安全構(gòu)成重大威脅。除了病毒和寄生蟲等傳染性病原微生物的干擾，工業(yè)活動(dòng)和技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)全球社會(huì)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致各種環(huán)境污染物的出現(xiàn)，包括殺蟲劑和重金屬。這些因素使得蜜蜂的生存面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
2、鎘(cadmium，cd)和汞(mercury，hg)是高毒性重金屬污染物，對人類、植物和動(dòng)物構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)。它們進(jìn)入環(huán)境的主要途徑是工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢物的排放。作為典型的重金屬，cd和hg在環(huán)境中的含量是環(huán)境污染的可靠指標(biāo)。
3、中國特有的蜜蜂——中華蜜蜂(apis?cerana?cerana)具備極強(qiáng)的耐寒性，體型小且飛行速度快，擅長采集零星蜜源，在對抗疾病和應(yīng)對極端天氣方面具有顯著優(yōu)勢。另外，中華蜜蜂具有廣泛的覓食范圍(約為7平方公里)。農(nóng)藥和重金屬等環(huán)境污染物能夠通過蜜蜂收集的花粉、蜂膠和蠟(而非蜂蜜)等多種產(chǎn)品進(jìn)入蜂群，嚴(yán)重威脅種群的生存。與直接或間接導(dǎo)致蜜蜂死亡或亞致死的農(nóng)藥和其他應(yīng)激因素不同，重金屬會(huì)在蜜蜂及其蜂產(chǎn)品中積累，對人類健康構(gòu)成潛在嚴(yán)重威脅。
4、類致死蛋白(protein?lethal(2)essential?for?life，l2e
5、近年來，蜜蜂作為理想的環(huán)境污染生物指標(biāo)已經(jīng)廣泛研究。一方面，廣泛的蜜蜂應(yīng)激生物學(xué)研究已確定了許多能反映蜜蜂個(gè)體應(yīng)激水平的新生物標(biāo)志物，這對評估單個(gè)蜜蜂或整個(gè)蜂群的相對壓力至關(guān)重要。另一方面，生物指標(biāo)在鑒定和評價(jià)環(huán)境污染方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而選擇恰當(dāng)?shù)纳矬w對于實(shí)現(xiàn)有效環(huán)境監(jiān)測而言至關(guān)重要。因此，深入研究accl(2)efl基因表達(dá)水平對蜜蜂個(gè)體健康和存活的影響，以及其與重金屬鎘(cd)和汞(hg)耐受性的關(guān)系，將有助于識(shí)別新的蜜蜂應(yīng)激生物標(biāo)志物和環(huán)境污染檢測生物指標(biāo)。
6、綜上，如何提供一種中華蜜蜂體內(nèi)對抗cd和hg重金屬脅迫的基因，并將蜜蜂應(yīng)激生物標(biāo)志物與環(huán)境污染檢測生物指標(biāo)相結(jié)合是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供了accl(2)efl基因在調(diào)控中華蜜蜂抗重金屬能力中的應(yīng)用。
2、本專利技術(shù)的目的是提供accl(2)efl基因在中華蜜蜂重金屬(cd和hg)抗性中的應(yīng)用。本專利技術(shù)發(fā)現(xiàn)，accl(2)efl基因在4℃、44℃、uv、重金屬(cdcl2和hgcl2)和農(nóng)藥(氟氯菊酯、辛硫磷和百草枯)多種非生物脅迫下被顯著誘導(dǎo)表達(dá)；accl(2)efl基因在大腸桿菌中進(jìn)行異源過表達(dá)后，增強(qiáng)了大腸桿菌細(xì)胞對重金屬(cdcl2和hgcl2)的耐受性；沉默accl(2)efl基因，中華蜜蜂抗氧化酶活性顯著性降低，最終導(dǎo)致中華蜜蜂體內(nèi)cd和hg過量累積和存活率急劇下降。因此，探索accl(2)efl基因在中華蜜蜂應(yīng)對重金屬cd和hg耐受性中的功能，對于識(shí)別新的蜜蜂應(yīng)激生物標(biāo)志物和環(huán)境污染檢測生物指標(biāo)具有重要意義。
3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
4、accl(2)efl基因在如下(1)、(2)或(3)中的應(yīng)用：
5、(1)調(diào)控中華蜜蜂對重金屬的耐受性；
6、(2)作為檢測環(huán)境污染的生物指標(biāo)；
7、(3)培育重金屬脅迫下抗性能力增強(qiáng)的蜜蜂品種；
8、所述accl(2)efl基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
9、accl(2)efl基因編碼的蛋白在調(diào)控中華蜜蜂對重金屬的脅迫抗性中的應(yīng)用。
10、進(jìn)一步的，accl(2)efl基因編碼的蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
11、沉默accl(2)efl基因在構(gòu)建重金屬脅迫下耐受性降低的蜜蜂模型中的應(yīng)用。
12、過表達(dá)accl(2)efl基因在構(gòu)建對重金屬脅迫耐受性增強(qiáng)的細(xì)胞模型中的應(yīng)用。
13、進(jìn)一步的，所述細(xì)胞模型為大腸桿菌模型。
14、進(jìn)一步的，所述重金屬為cd和hg。
15、特異性檢測accl(2)efl基因的引物對，其核苷酸序列如seq?id?no.3和seq?idno.4所示。
16、用于檢測蜜蜂在cd和hg重金屬脅迫下抗性能力的試劑盒，包括上述的引物對。
17、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)取得的有益效果為：
18、本專利技術(shù)基于發(fā)現(xiàn)accl(2)efl基因在中華蜜蜂遭受重金屬(cd和hg)脅迫時(shí)顯著誘導(dǎo)表達(dá)的現(xiàn)象，首次將蜜蜂應(yīng)激生物標(biāo)志物與環(huán)境污染檢測生物指標(biāo)相結(jié)合。研究還證明了沉默accl(2)efl基因會(huì)降低中華蜜蜂對重金屬(cd和hg)的耐受性。通過應(yīng)用蜜蜂抗逆分子生物學(xué)和生物化學(xué)研究技術(shù)，為識(shí)別新的蜜蜂應(yīng)激生物標(biāo)志物和環(huán)境污染檢測生物指標(biāo)奠定了理論基礎(chǔ)。
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1.Accl(2)efl基因在如下(1)、(2)或(3)中的應(yīng)用：
2.Accl(2)efl基因編碼的蛋白在調(diào)控中華蜜蜂對重金屬的脅迫抗性中的應(yīng)用。
3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，Accl(2)efl基因編碼的蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?No.2所示。
4.沉默Accl(2)efl基因在構(gòu)建重金屬脅迫下耐受性降低的蜜蜂模型中的應(yīng)用。
5.過表達(dá)Accl(2)efl基因在構(gòu)建對重金屬脅迫耐受性增強(qiáng)的細(xì)胞模型中的應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，所述細(xì)胞模型為大腸桿菌模型。
7.如權(quán)利1～6任一所述的應(yīng)用，其特征在于，所述重金屬為Cd和Hg。
8.特異性檢測Accl(2)efl基因的引物對，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ?ID?No.3和SEQ?ID?No.4所示。
9.用于檢測蜜蜂在Cd和Hg重金屬脅迫下抗性能力的試劑盒，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的引物對。
【技術(shù)特征摘要】
1.accl(2)efl基因在如下(1)、(2)或(3)中的應(yīng)用：
2.accl(2)efl基因編碼的蛋白在調(diào)控中華蜜蜂對重金屬的脅迫抗性中的應(yīng)用。
3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，accl(2)efl基因編碼的蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
4.沉默accl(2)efl基因在構(gòu)建重金屬脅迫下耐受性降低的蜜蜂模型中的應(yīng)用。
5.過表達(dá)accl(2)efl基因在構(gòu)建對重金屬脅...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳文鳳，徐雨林，彭玲，李君杰，
申請(專利權(quán))人：濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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