熊蜂是社会性昆虫，包括雄蜂、工蜂和蜂王三个级型，三型蜂在蜂群中的功能不同。microRNAs（miRNAs）是一类内源基因编码的长度约为20-24个核苷酸的非编码单链小RNA。miRNAs通过与靶基因mRNA碱基配对导致其翻译抑制或靶基因降解，在动物胚胎发育、组织分化、细胞增殖与凋亡、脂肪代谢等诸多生物学过程中发挥着重要调控作用。头部是昆虫学习、记忆和认知的控制中心。开展熊蜂三型蜂头部miRNAs特性研究，有助于揭示社会性熊蜂不同级型miRNAs的功能。
本研究以我国本土优良蜂种兰州熊蜂为材料，基于高通量测序数据分析三型蜂头部miRNAs差异。结果表明，兰州熊蜂三型蜂头部共鉴定出364种已知miRNAs和89种新miRNAs；在雄蜂与蜂王、雄蜂与工蜂，工蜂与蜂王之间表达量差异显著的miRNAs分别有9种、14种和4种；在雄蜂、蜂王和工蜂中表达量排名前8位的miRNAs是相同的，尽管排列顺序有所差异，说明三型蜂头部主要miRNAs具有高度保守性；miRNAs聚类结果显示，熊蜂异性之间（雄蜂与工蜂、雄蜂与蜂王）miRNAs表达水平差异较大，同性之间（工蜂与蜂王）miRNAs表达水平差异较小。GO富集分析与KEGG通路分析表明，熊蜂不同级型之间表达差异显著miRNA的靶基因主要富集在催化活性、代谢过程和蛋白结合等功能上，并参与调控抗生素生物合成、嘧啶代谢和嘌呤代谢等通路。本研究丰富了高级社会性昆虫miRNAs特性的知识，为深入探究熊蜂不同级型miRNAs的重要生物学功能奠定了基础。
本文第一作者为刘美娟硕士生和黄家兴副研究员，通讯作者为安建东研究员。该研究得到了院科技创新工程、自然基金和科技基础资源调查专项的资助。
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