喜报！蜜蜂研究团队在蜜蜂发育生物学领域取得新的研究进展
近日，动物科技学院曾志将教授团队在《Cell》子刊《iScience》以及昆虫学领域Top期刊《Insect Biochemistry and Molecular Biology》在线发表研究论文，题目分别为"Phenotypic dimorphism betweeen honeybee queen and worker is regulated by complicated epigenetic modifications"
和"The diverging epigenomic landscapes of honeybee queens and workers revealed by multiomic sequencing"。
蜂王与工蜂具有相同遗传背景，都是由受精卵发育而成，但由于营养和发育空间差异导致蜂王与工蜂在形态、生理和行为上出现显著差异，特别是蜂王寿命比工蜂寿命高数十倍，表现出很强的衰老与寿命可塑性。
蜜蜂为模型，利用Hi-C，ChIP-seq和RNA-seq三组学技术，比较分析了刚羽化出房的蜂王和工蜂表观遗传调控分子机制。
首次发现发现蜂王比工蜂染色体Hi-C (包括染色体内Cis和染色体间Trans) 互作都更强；蜂王比工蜂有更多特异性H3K27ac修饰，而工蜂有更多H3K4me1修饰。蜂王与工蜂表观遗传差异相关基因主要集中在与寿命、卵巢发育以及级型分化等通路。
该研究不仅深入解析了蜂王与工蜂的表观遗传调控分子机制，而且研究结果对衰老生物学研究（特别是衰老与寿命调控方面）有重要参考价值。
以蜜蜂为模型，利用Hi-C，ATAT-seq，ChIP-seq和RNA-seq四组学技术，比较分析了蜂王和工蜂在发育早期（2日龄幼虫）和发育关键期（4日龄幼虫）的表观遗传调控分子机制。
结果发现：2日龄蜂王幼虫和工蜂幼虫染色体Hi-C (染色体内Cis和染色体间Trans) 互作无显著差异，而4日龄蜂王幼虫在染色体内互作更强，工蜂幼虫则在染色体间互作更强。
Hi-C、ATAC-seq、ChIP-seq结果都与RNA-seq结果呈正相关，且4日龄蜂王幼虫比2日龄幼虫有更多的差异基因，这些基因主要与级型分化相关。
蜜蜂级型分化是通过复杂的多组学互作来调控，在幼虫发育早期，表观遗传修饰较少，且较低程度地参与调控基因表达，因此2日龄幼虫发育具可塑性；但到幼虫发育关键期，表观遗传修饰变化加剧，且多种表观遗传修饰通过协同互作，特别是与级型分化关键基因受到表观修饰多重调控，因此4日龄幼虫发育则不可逆。
首次提出表观遗传修饰能根据生物体发育状态，自动启动自身的表观遗传调控程序，进而调控生物体发育。研究结果解释了表观遗传修饰调控蜜蜂表型可塑性分子机理。
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图文编辑 | 洪鑫
图文来源 | 江西农业大学官网
责任编辑 | 王诗慧 王绮雯 张佳怡
审核 | 高芸
监制 | 贺一松