近日，中國農業科學院蜜蜂研究所蜂產品質量與風險評估創新團隊揭示蜜蜂級型分化機制，有助于判別風險因子影響蜜蜂健康和蜂產品生產的關鍵節點；建立的研究分析方法有望成為一種全新的蜂產品風險因子評估技術。該研究為蜂產品質量安全的靶向控制提供了新的科學角度和技術手段。相關研究成果發表在《細胞報告（Cell Reports）》上。
據團隊首席吳黎明研究員介紹，在蜜蜂社會中，具有相同遺傳物質的雌性蜜蜂幼蟲因為取食食物的不同可發育為可育蜂王和不育工蜂兩個迥異級型，這即是蜜蜂的級型分化現象。蜜蜂作為一種高度社會化的昆蟲，在授粉應用和基礎研究中均占有重要地位，級型分化是蜜蜂社會性形成和運作的基礎，其機理研究已成為當前熱點之一。科學家們多年來一直致力于揭示蜜蜂的級型分化機制，但至今未能完全闡釋清楚。 N 6-甲基腺苷（m6A）是真核生物中最豐富的RNA修飾，其在生物體生長發育過程中發揮著重要的調節作用。蜜蜂的RNA m6A甲基化研究目前非常罕見，其在級型分化中發揮的作用尚不清楚。
研究者采集了不同日齡的蜂王幼蟲和工蜂幼蟲樣本，對其進行m6A表觀轉錄組分析。研究結果發現，差異飼喂可改變m6A甲基化，并且，在幼蟲發育過程中，m6A甲基化修飾豐度隨幼蟲日齡增加而顯著提高，并負向調節基因表達。更值得注意的是，與蜂王相比，工蜂幼蟲具有更高的m6A甲基化水平。在蜂王和工蜂之間差異的m6A修飾轉錄本中，篩選出多個被m6A調控的級型分化相關基因，其中包括已知的級型分化調節因子，例如 ILP-2 、 p110 、 PI3K 和 JHAMT 等。另有被廣泛研究但并未報道與級型分化相關的卵黃蛋白基因。進一步研究發現，對工蜂幼蟲施用甲基化抑制劑3-脫氮基腺苷，降低幼蟲總體的m6A甲基化水平，能夠誘導出蜂王發育的特征，包括顯著增高的保幼激素水平和級型分化標記基因mRNA的積累。以上研究結果都表明了m6A甲基化在蜜蜂級型分化和幼蟲發育中發揮了重要的調控作用。
該研究得到中國農科院科技創新工程、國家蜂產業技術體系、國家自然科學基金等項目資助。（通訊員 謝文聞）
原文鏈接：https:// www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)31569-2
