蜜蜂是一種重要的經濟昆蟲。同時，蜜蜂也是研究真社會昆蟲個體特征分化最典型的模式體系，蜜蜂已成為系統論、行為生態學、神經學和老年化研究的模型。蜜蜂具有世代周期短、繁殖率高、后代個體數多、能大量飼養、易獲得大量性狀一致、發育同步的群體等優點，是理想的實驗動物研究模型。

蜜蜂作為人類開發利用最早和最成功的少數昆蟲之一，現在人類對于蜜蜂的遺傳學、生理生化等的研究非常充分。蜜蜂種質資源十分豐富，蜜蜂基因組測序計劃已完成，蜜蜂轉基因研究具備非常有利的條件。如果人類能研究發展出一種較為完善的轉基因蜜蜂技術體系，不僅為我們進一步認識蜜蜂提供幫助，而且可在此基礎上建立起蜜蜂實驗模型，將對蜜蜂的分子生物學研究起重大推動作用；還可以利用轉基因技術改良蜜蜂品種以提高蜂產品生產效益、增強農作物授粉，或者研制蜜蜂生物反應器，生產生物活性物質。通過制造轉基因蜜蜂能夠檢測內在基因功能，有助于充分理解蜜蜂認知、記憶等功能的分子基礎，對于理解基因與行為之間的關系非常重要。因此轉基因蜜蜂的研究具有重大的理論意義與經濟效益。

轉基因蜜蜂的研究是指用實驗導入的方法將外源基因在蜜蜂染色體基因內穩定整合并能穩定表達，其實質是定向改造蜜蜂的遺傳組成。蜜蜂作為一種真核生物，其基因組結構和功能的復雜性給基因工程帶來了極大的困難，尚需通過大量研究找到一種對蜜蜂轉基因的有效模式，從而使外源基因能有效地轉入、整合并獲得高效表達的新品種。國內外科研人員在轉基因蜜蜂的研究上進行了許多嘗試，并開發出多種蜜蜂DNA導入方法。如精 子載體法、脂質體法、顯微注射法、電穿孔法等，其中，電穿孔是一種方便、迅速、高效率的基因轉移技術，本文對電穿孔法進行蜜蜂外源DNA轉移作一下綜述性介紹。

1 電穿孔法原理與特點

電穿孔的原理就是利用高壓脈動作用將外源基因導入精 子、受精卵、胚胎或胚胎干細胞內，在極短暫的時間讓細胞暴露在高電場下，使得細胞的細胞膜產生相當微小的孔洞，結果病毒顆粒、DNA等正常情況下不能通過細腦膜的物質使得以進出細胞，使外源DNA融合至宿主染色體中，因而產生轉基因動物。

電穿孔基因轉染法相對其他轉基因方法，有幾個特點：首先在外源基因電穿孔導入靶器官的選擇方面，理論上動物任何組織和器官都可作為電穿的研究對象。其次，電穿孔法對導入外源基因片段的大小沒有限制，從幾比或十幾kb的表達載體，到100～200 kb的YAC、BAC基因組，都有成功導入并獲得表達的報道間。此外活體電穿孔法操作簡易，基因轉染過程在幾秒鐘內就完成，而且DNA片段不需要特殊的純化操作，轉移效率通常比較高；對于不同細胞組織器官、不同表達基因載體，外源基因表達的時間存在巨大差異。

2 蜜蜂活體電穿孔法導入DNA的試驗研究

近年來，活體電穿孔法用于動物轉基因研究報道不斷增多，成為基因治療、生物學分析等領域非常受歡迎的一種技術。不過，電穿孔研究報道的昆蟲種類不是很多：果蠅胚胎、谷實夜蛾胚胎以及家蠶等。家蠶電穿孔研究報告稍多，Moto 等利用電穿孔方法成功地將家蠶絲素啟動子驅動的GFP質粒導入家蠶幼蟲腦細胞，經熒光顯微鏡檢測，GFP得到組織特異性表達。趙昀等在將帶有GFP基因的質粒導入家蠶卵時也嘗試采用電穿孔法，蠶卵孵化結繭后，經檢測約5400個繭中有73個帶有熒光“亮繭”。Thomas利用電穿孔法將gfp基因導入了家蠶的早期胚胎、晚期胚胎、卵巢以及成蟲階段。2003年，李華等用電轉移儀將胰島素基因組基因導人家蠅，結果人胰島素基因能夠在蠅蛆中表達。

日本的 Takekazu Kunieda 和 Takeo Kuboo 報道了利用活體電穿孔法將外源DNA導入成年工蜂頭部的研究。他們通過電擊法將綠色熒光蛋白質粒DNA轉移到成年蜂頭部后，在頭部原來插陽極的位置觀察到綠色熒光，經RT-PCR和免疫雜交分析證實轉導的外源基因獲得表達。2004～2007年，郭冬生等對意大利蜜蜂和中華蜜蜂早、晚期卵電穿孔導入綠色熒光蛋白質粒DNA的技術、檢測方法以及導人參數進行了系統研究，并用所得到的優化電穿孔參數對綠色熒光蛋白載體用于中華蜜蜂和意大利蜜蜂轉基因的研究進行了測試；實驗中獲得了兩組較佳電穿孔電擊參數：中華蜜蜂卵(750 v/cm，100 μs，1)、意大利蜂卵門50 v/cm，160 μs，1)；實驗中選用優化的兩組較佳電學參數電擊，以電穿子L儀將綠色熒光蛋白質粒DNA導人蜜蜂早、晚期卵，觀察到在處理卵孵化的幼蟲申存在綠色熒光蛋白的表達；中華蜜蜂和意大利蜜蜂早期卵陽性表達率分別可達到0.29％～1.50％和0.31％～0.90％，晚期卵陽性表達不理想，分別只有：0.00％～0.47％(中蜂)和0.00％～0.30％(意蜂)；同時蜜蜂早、晚期卵的存活率和導入的綠色熒光蛋白基因陽性比率是隨蜂種、電壓及脈沖時間的不同而變化；實驗說明了活體電穿孔導入法可以用于蜜蜂早期卵的基因轉染和表達。

參考文獻（略）

引自《中國蜂業》2008（5）

宜春學院生命科學與環境資源學院

郭冬生 宜春市林業局 黃志樣