【目的】环状RNA（circRNA）在可变剪接、转录调控和来源基因的表达调控等方面具有重要功能。本研究旨在分析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)工蜂中肠circRNA的数量、种类、结构特征和作用，并通过构建和分析circRNA的调控网络探索circRNA的调控功能。【方法】在实验室条件下人工饲养意大利蜜蜂意蜂工蜂，利用circRNA-seq技术对意大利蜜蜂意蜂7和10日龄成年工蜂中肠样品进行深度测序。利用find_circ软件从质控后的数据中预测circRNA。通过BLAST比对GO和KEGG数据库，对circRNA的来源基因进行功能和代谢通路注释。利用TargetFinder软件预测circRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA，通过Cytoscape v.3.2.1软件对circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络进行构建及可视化。通过设计背靠背引物和线性扩增引物RT-PCR对预测出的circRNA进行验证。【结果】意大利蜜蜂意蜂工蜂中肠样品的测序平均得到136 463 071条clean reads，去除rRNA后各样品的anchor reads均在136 779 122条及以上。共预测出10 833个circRNA，长度主要介于15~1 000 nt；上述circRNA的类型丰富，其中已注释的外显子circRNA数量最多，分布在西方蜜蜂1号染色体的circRNA数量最多，其次为8号染色体。CircRNA的来源基因可注释到包括结合、细胞进程和细胞在内的45个GO条目，以及包括内吞作用、内质网蛋白加工及核糖体在内的121条KEGG代谢通路，表明circRNA在意大利蜜蜂意蜂工蜂中肠的生长、发育、新陈代谢和细胞生命活动等生物学过程中发挥重要作用。进一步构建circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络，分析结果显示部分circRNA可能作为竞争性内源RNA吸附结合microRNA，从而调控基因的表达水平。最后，对随机选择的3个circRNA的RT-PCR结果验证了其真实存在。【结论】本研究对意大利蜜蜂意蜂工蜂中肠中的circRNA进行预测、分析及鉴定。研究结果提供了中肠circRNA的数量、种类、结构特征、作用和调控网络的信息，揭示了circRNA可能通过作用于来源基因和作为竞争性内源RNA在意大利蜜蜂意蜂工蜂中肠的生长发育和免疫防御中发挥作用，为深入研究circRNA在意大利蜜蜂意蜂中肠发育及胁迫响应过程中的功能奠定了基础。

东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae是专性寄生蜜蜂中肠上皮细胞的单细胞真菌，对意大利蜜蜂(意蜂)具有较强的侵染性。本研究利用 ＲNA-seq 技术对正常 10 d ( Apis mellifera ligustica control group，AmCK)和N. ceranae胁迫10 d的意蜂工蜂中肠(Apis mellifera ligustica treatment group，AmT)进行测序，共得到160 847 237 100 条原始读段， 过滤后得到 1 066 955 298 条有效读段。主成分分析结果显示 AmCK 与 AmT 测序样品的组内重复性较好， 组间的基因表达模式差异明显。GO 分类结果显示， AmCK与AmT的前100 位高表达基因( HEGs)分别分布于32和33个GO terms， 基因富集数最多的均为代谢进程。KEGG 代谢通路(pathway)富集分析结果显示，AmCK的前100位HEGs富集在21个pathways，基因富集数最多的是内吞作用、信号通路和嘌呤代谢; AmT的前100 位 HEGs 富集在26个pathways，基因富集数最多的是内吞作用、ＲNA 转运和蛋白质的内质网加工。前100位HEGs的Venn分析结果显示AmCK与AmT的共有HEGs为87个，特有HEGs分别均为13个。研究结果揭示了N. ceranae胁迫意蜂工蜂中肠过程中的基因表达谱信息，也为解析N. ceranae致病的分子机理提供了有益信息和线索。

【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。

【目的】环状RNA（circular RNA，circRNA）在可变剪接、转录调控和来源基因的表达调控等方面具有重要功能。本研究旨在探究意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica，简称意蜂）工蜂中肠发育过程中circRNA的表达谱及其发育过程中的差异表达circRNA（differentially expressed circRNA,DEcircRNA），进而在转录组水平探究DEcircRNA在中肠发育中的作用。【方法】基于前期获得的意蜂7和10日龄工蜂中肠样品（Am7和Am10）的全转录组数据，利用find_circ软件从质控后的数据中预测circRNA。采用RPM算法归一化处理得到circRNA的表达量。利用DESeq软件对circRNA进行差异分析，按照差异倍数（fold change）≥2、P＜0.05及错误发现率（false discovery rate，FDR）＜0.05条件筛选DEcircRNA。通过BLAST比对GO和KEGG数据库，对DEcircRNA的来源基因进行功能和代谢通路注释。利用TargetFinder软件预测DEcircRNA-miRNA及DEcicRNA-miRNA-mRNA调控网络，通过Cytoscape v.3.2.1软件对调控网络进行可视化。通过实时荧光定量PCR（Real-time quantitative PCR,RT-qPCR）验证测序数据的可靠性。【结果】意蜂中肠各样品比对上参考基因组的短序列读段数平均为19 616 356条。Am7与Am10的组内Pearson相关系数均在0.950及以上。共预测出256个DEcicRNA，包括105个上调circRNA和151个下调circRNA。Novel_circ_009675和novel_circ_013879分别在Am7和Am10中高量表达。DEcircRNA的来源基因可注释到包括结合、单组织进程及细胞进程在内的32个GO条目，其中分别有35、35和7个来源基因注释到催化活性、代谢进程和应激反应。上述来源基因还可注释到35条KEGG代谢通路，其中分别有5、5和4个来源基因注释到Hippo信号通路、内吞作用和吞噬体；进一步分析发现分别有1、2和2个来源基因注释到磷酸肌醇代谢、淀粉和蔗糖代谢和半乳糖代谢等物质代谢通路，5、4、3、1和1个注释到内吞作用、吞噬体、溶酶体、泛素介导的蛋白水解和MAPK信号通路等免疫通路。上述结果表明相应的DEcircRNA广泛参与意蜂工蜂中肠的生长发育、新陈代谢和免疫防御。DEcicRNA-miRNA调控网络分析结果显示，141个DEcircRNA可靶向结合107个miRNA，其中多数仅能结合1-2个miRNA，但novel_circ_011577和novel_circ_010719结合的靶miRNA数可达32和28个；此外，mir-136-y、ame-miR-6001-3p及mir-136-y结合的circRNA数最多，分别为15、14和14个；表明相应的DEcircRNA可作为竞争性内源RNA在意蜂中肠发育过程发挥作用。进一步构建DEcicRNAs-ame-miR-6001-3p-mRNA调控网络，分析结果显示14个DEcicRNA可共同靶向结合ame-miR-6001-3p，表明它们可能通过调控ame-miR-6001-3p对意蜂中肠干细胞的分裂和分化进行间接调控。随机选取6个DEcricRNA进行RT-qPCR验证，结果显示5个的表达量变化趋势与测序结果一致，证实了本研究测序结果的可靠性。【结论】通过对意蜂工蜂中肠发育过程中的DEcircRNA深入分析，提供了circRNA在意蜂工蜂中肠发育过程中的表达谱和差异表达信息，揭示了DEcircRNA在中肠发育过程中的作用，为中肠发育相关的关键circRNA的筛选和功能研究打下了基础。

【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。