[发明专利]蜜蜂抗逆相关基因NF-Y及其应用

说明书

本发明涉及细胞生物学、生物化学与分子生物学技术领域，具体涉及一种蜜蜂抗逆相关基因NF‑Y及其应用。本发明首次对蜜蜂NF‑YA、NF‑YB和NF‑YC的细胞定位情况、蛋白间相互作用的模式、在细胞中发挥作用的具体位置，以及NF‑Y与蜜蜂在环境胁迫条件下的抗逆性的相关性进行了研究，对丰富蜜蜂抗逆生物学机制、改良和培育抗逆蜜蜂新品种具有重要的指导意义。此外，如将NF‑Y基因在蜜蜂、家蚕、牛和羊等经济动物中超表达，可提高其抗逆能力，提高其品质和产量，具有重要的实际意义和应用价值。

技术领域

本发明涉及细胞生物学、生物化学与分子生物学技术领域，具体涉及一种蜜蜂抗逆相关基因NF-Y及其应用。

背景技术

蜜蜂是主要的授粉者，可以为开花植物授粉，提高农作物的质量和产量，同时在维持生态平衡，国民经济及生态系统中发挥着重要的作用，具有重要的经济价值和社会效益。据估计，如果没有蜜蜂的授粉，农作物产量将减少90％以上。然而，近年来由于受各种环境胁迫(冷、热、农药、病虫害及栖息地丧失等)的影响，包括我国在内的世界上很多地区的蜜蜂数量逐渐减少。这种现象引起了人民、科研人员及政府人员的高度重视。因此，培育抗逆蜂种、提高蜜蜂的抗逆性具有重要的意义。

环境胁迫可以通过影响蜜蜂的正常生长、发育及行为学导致蜂群衰退，进而引起蜜蜂数量的减少。例如，在蜂巢中蜜蜂生存的最适温度是33℃，蜂巢温度过高或过低就会对蜜蜂造成热胁迫或冷胁迫，严重影响蜜蜂幼虫的生长与发育。采集蜂在环境温度过高或过低时也会减少采集水、花粉、及花蜜的活动，甚至不出巢进行采集活动。此外，农药的使用也严重危害蜜蜂的健康和生存。虽然农药在农业生产中发挥着巨大的作用，但在使用农药除草及防治农作物病虫害时，由于滥用或过度使用农药，对蜜蜂的生存造成了巨大危害。比如，新烟碱类杀虫剂影响蜜蜂的卫生行为、学习能力、采集活动及免疫能力，造成蜜蜂早熟。严重时农药胁迫可在数天内使蜂群崩溃。除草剂-草甘膦可以扰乱蜜蜂肠道微生物群落的多样性，使蜜蜂体重减少，并且使蜜蜂对其他的环境胁迫变得更敏感。尽管如此，蜜蜂如何抵御环境胁迫，在这个过程中起关键作用的基因仍需要进一步探索。因此寻找蜜蜂抗逆相关的基因并研究其功能，探索蜜蜂抗逆的具体分子机制显得尤为重要。

核因子Y(Nuclear factor Y，NF-Y)是一类重要的转录因子，在动物及植物中普遍存在。NF-Y一共有3个亚基，包括NF-YA、NF-YB和NF-YC。在植物中，每个NF-Y亚基可被多个基因编码，但是在动物中每个NF-Y亚基只被一个基因编码。植物的NF-YA一般定位在细胞核，NF-YC定位在在细胞核和细胞质，NF-YB主要定位在细胞质中，但是在植物特定的生长发育时期NF-YB也可以主要定位在细胞核。植物NF-Y的3个亚基间可以形成一个异源三聚体在细胞核中发挥作用。虽然NF-Y最早是在动物(老鼠)中被发现，但是到目前为止关于动物NF-Y的3个亚基的亚细胞定位情况及相互作用的模式很少有研究。在蜜蜂中，NF-Y在细胞中的定位及不同亚基间的相互作用方式未见报道。

NF-Y在动物的生长、发育、肿瘤、癌症及人类的其他一些疾病中起重要的调控作用。在老鼠及果蝇中缺失NF-YA是致死的。3个NF-Y亚基在果蝇的眼、R7光感受器及胸的生长与发育过程中均起着重要的调控作用。此外，NF-Y可以通过与不同的蛋白(p53、p73或者SOX9)互作调控结肠癌、胰腺癌或者肝癌的发生。在植物中，多数研究表明NF-Y在环境胁迫(干旱、盐、冷和热)反应中发挥着重要的作用。然而，关于NF-Y在动物的抗逆反应中的作用少有报道。目前国内外尚没有关于蜜蜂NF-Y的抗逆能力及应用的报道。

发明内容