Ген вителлогенина Vg, кодирующий основной белок-предшественник яичного желтка, обнаружен у большинства яйцекладущих животных [2, 6, 8]. У пчел вителлогенин синтезируется в жировом теле, секретируется в гемолимфу и изолируется ооцитами, обеспечивая питание будущего эмбриона [8].
Ранее было показано плейотропное* (множественное) действие вителлогенина; обнаружено несколько различных фенотипических его проявлений у пчелиной матки и рабочих особей медоносной пчелы Apis mellifera [1]. Известно, что вителлогенин играет важную роль в развитии кастовой дифференциации у общественных насекомых и тесно связан с плодовитостью; у пчел титр циркулирующего в гемолимфе белка положительно коррелирует со скоростью яйцекладки матки [3, 5, 7]. Некоторые виды насекомых имеют несколько копий гена Vg, тогда как у медоносной пчелы — только одна и один тип белка, который обладает уникальной функцией социальной плейотропии [4].
По типу организации вителлогенин медоносной пчелы сходен с белком многих позвоночных и состоит из N-концевого участка, выполняющего сигнальную функцию, за которым следуют липовителлин-(lipovitellin)- и фосвитин-(phosvitin)-подобные регионы, а также концевой участок C, включающий домен D фактора фон Виллебранда. У медоносной пчелы ген Vg состоит из семи экзонов**, нуклеотидные последовательности шести из них опубликованы в генетическом банке GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov): представлены 19 особей медоносной пчелы из Африки, 10 — из Восточной Европы и 12 — из Западной Европы [4].
Для секвенционного анализа отобрали 12 образцов пчел уральской популяции A. m. mellifera L. с вариантом PQQ межгенного локуса COI-COII мтДНК, относящихся к эволюционной ветви М (табл.).
Нуклеотидные последовательности шести проанализированных экзонов гена Vg из 12 образцов медоносной пчелы депонированы в базу данных генетического банка под следующими номерами: Vg экзон 2 (KJ572309-KJ572320), Vg экзон 3 (KJ645883-KJ645894), Vg экзон 4 (KJ572297-KJ572308), Vg экзон 5 (KJ572285-KJ572296), Vg экзон 6 (KJ532136-KJ532147), Vg экзон 7 (KJ532124-KJ532135).
Таким образом, сравнительный кластерный анализ нуклеотидной последовательности гена Vg может быть использован в филогенетических реконструкциях представителей A. mellifera, а обнаруженные 24 SNP могут служить в качестве ядерных маркеров для генетической дифференциации A. m. mellifera от других подвидов в условиях России. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 13–04–01802.
Р.А.ИЛЬЯСОВ, А.В.ПОСКРЯКОВ, А.Г.НИКОЛЕНКО
Институт биохимии и генетики
Уфимского научного центра Российской академии наук
450054, г. Уфа, пр. Октября, д. 71
E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Аннотация. Сравнительный анализ нуклеотидной последовательности гена Vg показал значительную генетическую изменчивость у представителей разных подвидов медоносной пчелы Apis mellifera. Обнаруженные нами 24 однонуклеотидные замены (SNP) могут быть использованы в качестве ядерных SNP-маркеров для генетической дифференциации представителей пчел эволюционных ветвей М (Apis mellifera mellifera) и С (A. m. caucasica, A. m. carnica, A. m. carpatica, A. m. ligustica).
Ключевые слова: среднерусская порода пчел, уральская популяция пчел, генетика пчел, ядерные маркеры, кластерный анализ, эволюция пчел.
ЛИТЕРАТУРА
1. Amdam G.V., Norberg K., Hagen A., Omholt S.W. Social exploitation of vitellogenin // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2003. — V. 100.
2. Chen J.S., Sappington T.W., Raikhel A.S. Extensive sequence conservation among insect, nematode, and vertebrate vitellogenins reveals ancient common ancestry // Journal of Molecular Evolution. — 1997. — V. 44.
3. Engels W. Occurrence and significance of vitellogenins in female castes of social Hymenoptera // Integrative and Comparative Biology. — 1974. — V. 14.
4. Kent C., Issa A., Bunting A.C., Zayed A. Adaptive evolution of a key gene affecting queen and worker traits in the honey bee, Apis mellifera // Molecular Ecology. — 2011. — V. 20.
5. Nelson C.M., Ihle K.E., Fondrk M.K., Page R.E.J., Amdam G.V. The gene vitellogenin has multiple coordinating effects on social organization // PLoS Biology. — 2007. — V. 5.
6. Sappington T.W., Raikhel A.S. Molecular characteristics of insect vitellogenins and vitellogenin receptors // Insect Biochemistry and Molecular Biology. — 1998. — V. 28.
7. Seehuus S.C., Norberg K., Gimsa U., Krekling T., Amdam G.V. Reproductive protein protects sterile honey bee workers from oxidative stress // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. — 2006. — V. 103.
8. Tufail M., Takeda M. Molecular characteristics of insect vitellogenins // Journal of Insect Physiology. — 2008. — V. 54.
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
