【目的】本研究利用small RNA-seq技术对球囊菌的纯培养进行测序，对球囊菌的microRNAs(miRNAs)进行预测、鉴定和分析，进而构建miRNAs-mRNAs的调控网络。【方法】利用Illumina Hiseq Xten平台对球囊菌菌丝与孢子进行测序，通过相关生物信息学软件对球囊菌的miRNAs进行预测和分析，通过茎环(Stem-loop)PCR对部分miRNAs进行鉴定，利用Cytoskype软件构建miRNAs-mRNAs的调控网络。【结果】本研究共获得48268696条clean reads，预测出118个球囊菌的miRNAs，它们的长度分布介于18–25 nt之间，不同长度的miRNA的首位碱基偏好性差异明显。Stem-loop PCR验证结果显示共有10个miRNAs能够扩增出符合预期的目的片段，说明多数miRNAs可能真实存在。共预测出6529个球囊菌miRNAs的靶基因，其中的5725个能够注释到Nr、Swissprot、KOG、GO和KEGG数据库。进一步分析结果显示有24个靶基因注释在MAPK信号通路。Cytoskype软件分析结果显示球囊菌的miRNAs与mRNAs之间存在复杂的调控网络，绝大多数的miRNAs处于调控网络的内部且同时结合多个mRNAs。【结论】本研究率先对球囊菌的miRNAs及miRNAs-mRNAs调控网络进行全面分析，研究结果丰富了对球囊菌miRNAs的认识，为其基础生物学信息提供了有益补充，也为阐明球囊菌致病的分子机理打下了一定基础。

【目的】微小RNA（microRNA，miRNA）是一类在转录后水平对mRNA进行负调控的关键调控因子。本研究旨在通过分析意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica，简称意蜂）幼虫肠道发育过程中差异表达miRNA（differentially expressed miRNA，DEmiRNA）及其调控网络，提供miRNA的表达谱和差异表达信息，揭示DEmiRNA在幼虫肠道发育中的作用。【方法】利用small RNA-seq（sRNA-seq）技术对意蜂4、5和6日龄幼虫肠道样品（Am4、Am5和Am6）进行测序，将质控后的数据与西方蜜蜂（Apis mellifera）参考基因组进行比对，然后将比对上的序列标签（tags）注释到miRBase数据库，并利用TPM（tags per million）算法归一化处理所得miRNA的表达量，再通过相关生物信息学软件对miRNA进行表达量聚类、前体二级结构预测及差异表达分析。利用TargetFinder软件预测DEmiRNA的靶基因，使用Blast软件对靶基因进行GO和KEGG数据库注释，进而通过Cytoscape软件构建miRNA-mRNA的调控网络。采用茎环实时荧光定量PCR（Stem-loop RT-qPCR）验证测序数据的可靠性。【结果】意蜂幼虫肠道样品的测序分别得到10 841 644、14 655 839和9 230 496条有效序列标签；Am4 vs Am5比较组包含16个上调和10个下调miRNA，Am5 vs Am6比较组包含5个上调和7个下调miRNA。其中，novel-m0031-3p为两个比较组所共有，并结合5个与蜕皮激素诱导蛋白相关的靶基因;二者的特有DEmiRNA数分别为25和11个。Am4 vs Am5的26个DEmiRNA结合5 742个靶基因，其中2 725个靶基因可注释到GO数据库中的46个GO term，并主要富集在结合、细胞进程、代谢进程和单组织进程等；Am5 vs Am6的12个DEmiRNA结合3 733个靶基因，且其中2 725个靶基因富集在结合、细胞进程、单组织进程和代谢进程等41个GO term；此外，两个比较组中的DEmiRNA分别有1 046和676个靶基因可注释到116和92条KEGG代谢通路，且Am4 vs Am5比较组的DEmiRNA的靶基因富集在Wnt信号通路、Hippo信号通路、嘌呤代谢和内吞作用等通路上的数量均高于Am5 vs Am6比较组。进一步分析结果显示Am4 vs Am5中的上调和下调miRNA可分别结合611和85个靶基因，其中ame-miR-6052结合的靶基因数最多，可通过结合5个靶基因,参与对细胞色素P450的调控；miR-281-x结合49个靶基因,并间接调控组氨酸代谢、TGF-β信号通路以及Hippo信号通路；Am5 vs Am6中的上调和下调miRNA可分别结合43和431个靶基因，其中miR-iab-4-x结合靶基因数量最多，并广泛参与调控背腹轴的形成、Hippo信号通路、Wnt信号通路、FoxO信号通路、Notch信号通路以及mTOR信号通路等与生长发育相关的通路。调控网络分析结果表明，DEmiRNA与靶基因间形成较为复杂的调控网络，DEmiRNA居于调控网络的中心位置，而mRNA位于调控网络的外周。最后，通过茎环实时荧光定量PCR（Stem-loop RT-qPCR）对随机选取的3个DEmiRNA进行验证，结果证实了测序数据的可靠性。【结论】在全基因组水平对意蜂幼虫肠道的DEmiRNA及其靶基因进行预测和分析，并对DEmiRNA的调控网络进行构建及分析，发现意蜂幼虫通过调节包括ame-miR-6052、miR-iab-4-x、miR-281-x和novel-m0031-3p在内的多个miRNA的表达水平对肠道生长和发育进行调控，研究结果不仅提供了意蜂肠道发育过程的miRNA表达谱及差异表达信息，也为阐明意蜂幼虫肠道的发育机理打下了基础。

【目的】长链非编码RNA（lncRNA）在真核生物的基因表达、表观遗传和细胞周期调控等方面发挥重要功能。本研究旨在探究意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica, 简称意蜂）工蜂肠道发育过程中lncRNAs的表达谱及其作用。【方法 】本研究利用RNA-seq技术和链特异性建库方法对意蜂7 d和10 d工蜂肠道（Am7, Am10）进行深度测序，下机的原始数据经过Perl脚本过滤得到高质量有效读段。利用bowtie工具将有效读段比对核糖体数据库，进一步利用TopHat2软件将未比对到核糖体数据库上的数据比对到参考基因组。利用CPC和CNCI软件对转录本的编码能力进行预测。通过RT-PCR对部分lncRNAs进行鉴定。利用edgeR软件进行差异表达lncRNAs（DElncRNAs）分析，进而预测lncRNAs的上下游基因，并对上下游基因进行GO及KEGG代谢通路富集分析。联用RNAhybrid、Miranda和TargetScan软件预测DElncRNAs靶向结合的miRNAs及miRNAs靶向结合的靶基因，并通过Cytoscape软件构建DElncRNAs-miRNAs-mRNAs的调控网络。最后，通过RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】Am7和Am10的深度测序分别获得147 051 470和134 802 058条原始读段，经严格过滤分别得到160 844 082和160 537 248条有效读段；共得到3 890个DElncRNAs，包括2 005个上调lncRNAs与1 885个下调lncRNAs。RT-PCR验证结果显示共有8个lncRNAs能扩增出符合预期的目的片段，表明预测出的lncRNAs真实存在。DElncRNAs的上下游基因数为1 793个，它们涉及42个GO条目，包括代谢进程、发育进程、细胞进程、应激反应和免疫系统进程等；这些上下游基因还涉及251条代谢通路，包括碳代谢、嘌呤代谢和脂肪酸的生物合成等物质代谢通路，硫代谢、甲烷代谢和氧化磷酸化等能量代谢通路， Hippo信号通路、Wnt信号通路和Notch信号通路等信号通路，溶酶体、内吞作用和泛素介导的蛋白水解等细胞免疫通路，以及MAPK信号通路、Jak-STAT信号通路和NF-kappa B信号通路等体液免疫通路，上述结果表明DElncRNAs 在意蜂肠道发育过程中参与物质和能量代谢、细胞生命活动和免疫调控。进一步分析发现TCONS_00020918可通过调控西方蜜蜂王浆主蛋白1编码基因在意蜂工蜂中肠的营养吸收、级型分化中发挥调控功能。DElncRNAs的调控网络分析结果显示DElncRNAs与miRNAs、mRNAs间存在复杂的调控关系，部分DElncRNAs处于调控网络的中心位置且能靶向结合较多的miRNAs，也有部分miRNAs可被多个DElncRNAs共同靶向，表明这些DElncRNAs可能在肠道发育中发挥重要作用。随机挑取5个DElncRNAs进行RT-qPCR验证，结果显示它们的表达量变化趋势与测序结果一致，证实了本研究测序数据的可靠性。【结论 】率先对意蜂工蜂肠道发育过程中的lncRNAs及其功能进行深入分析，研究结果提供了意蜂工蜂肠道发育过程中的DElncRNA信息，揭示了DElncRNAs广泛参与意蜂工蜂肠道的新陈代谢、细胞活动和免疫调控以及作为竞争性内源RNA（ceRNA）发挥作用，也为关键lncRNA的筛选和功能研究提供了必要的数据支持。

东方蜜蜂（Apis cerana）全基因组测序工作已经完成，但其基因结构和注释信息仍需进一步完善。本研究利用前期获得的中华蜜蜂（Apis cerana cerana）幼虫肠道转录组数据对东方蜜蜂基因组的已注释基因进行结构优化、对未注释的新基因进行预测、分析和鉴定。利用 Cufflink 软件对 reads 进行转录本重构，通过与参考转录本序列进行比较，共对3366个东方蜜蜂的基因结构进行了优化。利用Cuffcompare软件将重构转录本与参考基因组进行比对，共预测出527个东方蜜蜂的新基因，其中234个新基因在Nr 和KEGG数据库中存在注释信息随机选取12个新基因进行PCR鉴定，有11个能够扩增出符合预期的目的片段，表明多数预测出的新基因真实存在。GO分类和KEGG代谢通路分析结果显示上述新基因可能在东方蜜蜂的生长发育、物质代谢、遗传信息传递等方面具有重要功能。研究结果丰富和完善了东方蜜蜂基因组的基因结构与功能注释信息，也为新基因的功能研究打下了初步基础。

【目的】前期已对意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica，简称意蜂）7日龄工蜂中肠（Am7）、10日龄工蜂中肠（Am10）进行全转录组测序，基于高质量的组学数据探究中肠发育过程中的差异基因表达谱及其调控网络，以期解析意蜂工蜂中肠发育的分子机理。【方法】根据FPKM（fragments per kilobase of transcript per million mapped reads）算法计算基因表达量，并以|log2 fold change|≥1且P≤0.05作为标准筛选得到差异表达基因（differentially expressed gene，DEG）。利用TargetFinder软件预测ame-miR-6001-3p的靶mRNA。利用相关生物信息学软件，对全部DEG进行GO和KEGG数据库注释。筛选出与AMPK、P13K-Akt、Wnt、cAMP、FoxO、Hippo、mTOR、Jak-STAT、Toll-like受体、TGF-beta、Notch、MAPK和NF-κB等13条信号通路存在富集关系的DEG，以及与ame-miR-6001-3p存在靶向结合关系的DEG，通过Cytoscape软件构建调控网络将其富集关系与调控关系可视化。利用茎环反转录PCR（Stem loop RT-PCR）和实时荧光定量PCR（RT-qPCR）验证ame-miR-6001-3p以及DEG在Am7和Am10中的差异表达情况。【结果】Am7 vs Am10比较组中共有1 038个DEG，包括515个上调基因和523个下调基因。这些DEG涉及细胞进程、代谢进程和催化活性等功能条目，并显著富集在氧化磷酸化、氨基糖与核苷酸糖代谢、脂肪酸代谢和嘌呤代谢等能量和物质代谢通路，表明工蜂中肠内存在旺盛细胞生命与新陈代谢活动。表达量聚类分析发现分别有20、18、15和14个DEG富集在 AMPK信号通路、P13K-Akt信号通路、内吞作用和Hippo信号通路。57个DEG与P13K-Akt、Wnt、Jak-STAT等上述13条与生长发育和免疫防御相关的信号通路存在富集关系，且1个DEG可与多条信号通路存在富集关系。调控网络分析结果显示，分别有54个上调基因和44个下调基因可被ame-miR-6001-3p靶向结合；上调基因富集在磷酸肌醇代谢、胰岛素信号通路、Hippo信号通路和谷胱甘肽代谢等43条代谢通路，而下调基因富集在Hippo信号通路、新陈代谢途径、谷胱甘肽代谢和花生四烯酸代谢等20条代谢通路。RT-qPCR结果显示随机挑选的6个DEG的表达量变化趋势与测序数据一致，证实了本研究中基因差异表达真实可靠。此外ame-miR-6001-3p在Am7和Am10内均真实表达，并在Am10中的相对表达量显著较低。【结论】对意蜂工蜂中肠发育过程的DEG表达谱和DEG与ame-miR-6001-3p之间的调控关系，以及DEG的潜在作用进行深入分析和探讨，发现DEG可参与TGF-beta、Wnt、Hippo、Notch、PI3K-Akt、mTOR、AMPK和NF-κB等各类信号通路进而影响中肠的生长发育和免疫防御，DEG可通过与显著下调表达的ame-miR-6001-3p形成复杂的调控网络参与意蜂工蜂中肠发育过程中胰岛素信号通路等多条代谢途径。