红鳍东方鲀gsdf基因的克隆及表达模式分析

为研究红鳍东方鲀Takifugu rubripes的性别决定因子(gonadal soma derived factor,GSDF),利用c DNA末端快速扩增技术(RACE)首次克隆了红鳍东方鲀gsdf基因(Trgsdf)的c DNA全长序列(Gen Bank登陆号:KR914667)。结果表明:Trgsdf c DNA序列全长为1734 bp,其中5'端非编码区144 bp,开放阅读框648 bp,3'端非编码区942 bp,共编码215个氨基酸;预测的氨基酸序列中存在1个长度为19个氨基酸的信号肽和相同长度的跨膜区,1个N-糖基化位点NST,1个TGF-β家族成员特有的保守结构域;BLAST同源性分析结果显示,红鳍东方鲀GSDF氨基酸序列与其他鱼类的相似性为26%⁵8%;系统发育分析结果显示,鱼类GSDF单独聚为一支,与TGF-β超家族内的其他成员分开,红鳍东方鲀与青鳉Oryzias latipes GSDF的亲缘关系最近,先聚为一支,后与三斑海猪鱼Halichoeres trimaculatus聚在一起,与矛尾鱼Latimeria menadoensis的GSDF亲缘关系最远;应用RT-PCR技术检测Trgsdf mRNA在雌性和雄性红鳍东方鲀成鱼不同组织中的表达,结果显示,Trgsdf mRNA在卵巢和精巢中高表达,在皮肤和肌肉组织中微量表达,在其他组织中无表达;采用相对实时荧光定量PCR方法比较了成鱼卵巢和精巢中Trgsdf mRNA的表达量,结果显示,Trgsdf mRNA在精巢中的表达量显著高于卵巢(P<0.05),约为卵巢表达量的6倍。研究表明,gsdf基因可能在红鳍东方鲀的性腺尤其是精巢的分化和发育过程中起着重要的作用。     

红鳍东方鲀卵巢与精巢的蛋白质组比较分析

为研究红鳍东方鲀Takifugu rubripes性腺发生的相关机制,选择3龄体质量约2.0 kg的红鳍东方鲀成熟卵巢与精巢组织,利用非标记定量技术(Lable-free)对卵巢与精巢两种组织蛋白质组进行定性与定量分析,并运用GO、KEGG分析等方法对差异表达的蛋白进行富集分析。结果表明:非标记定量显示,在两组织间卵巢中特有的蛋白为150个,精巢中特有的蛋白为132个,有172个在卵巢中表达较高的蛋白及161个在精巢中表达较高的蛋白,在卵巢中存在与卵巢发育相关的高表达蛋白ELAVL2、RNA helicase、LSM4和FRUYP1,而在精巢中特异表达蛋白GSDF影响精巢发育;经GO分析发现,RNA结合(RNA binding)可能影响卵巢发育,两组织差异蛋白在膜组成部分(Integral component of membrane)具有最大差值;GO功能显著性富集分析得出,转移酶活性(Transferase activity)在两组织之间差异最显著;KEGG通路分析显示,核糖体通路(Ribosome)在两组织间差异蛋白最多,该通路也可能与性腺发育相关,通路中核糖体蛋白L10A被证实与一些物种性别发育相关,并发现吞噬体(Phagosome)、溶酶体(Lysosome)及鞘脂代谢通路(Sphingolipid signaling pathway)可能与精子成熟相关。研究表明,红鳍东方鲀卵巢与精巢蛋白质组差异较大,与卵巢发育相关的蛋白有ELAVL2和RNA helicase及核糖体通路等,与精巢发育相关的蛋白有GSDF及吞噬体通路等,本研究结果可为红鳍东方鲀性腺组织发育研究提供参考。     

红鳍东方鲀感染哈氏弧菌前后组织中socs3基因的表达差异分析

为研究红鳍东方鲀Takifugur ubripes免疫系统相关细胞因子信号传导抑制因子-3(Suppressor of cytokine signaling,SOCS3)的表达情况,采用相对实时荧光定量PCR方法比较了体质量为(290.34±5.13)g的健康红鳍东方鲀脑、脾脏、肠、鳃、肌肉和肝脏6个不同组织中socs3基因表达量,以及感染哈氏弧菌Vibrio harveyi后肝脏、脾脏和肠组织socs3基因表达量的变化。结果表明:socs3基因在健康红鳍东方鲀肝脏组织、肌肉组织中均有显著表达(P<0.05),在鳃、脑、脾脏、肠组织中表达不显著(P>0.05);感染哈氏弧菌的红鳍东方鲀,在感染后的24、48 h时,肝脏组织socs3的表达量显著高于0 h(P<0.05),分别约为初始时的10倍和8倍,其他组织变化不明显(P>0.05);利用NCBI的ORF Finder程序鉴定所得红鳍东方鲀SOCS3(NP_001072096.1)序列的潜在开放阅读框(ORF),通过模块化结构研究工具来鉴定保守结构域和信号肽,表明socs3的cDNA序列全长1533 bp,其中5′端非编码区为215 bp,开放阅读框(ORF)长度为606 bp,3′端非编码区为713 bp,共编码201个氨基酸;利用MEGA 6.0软件进行氨基酸序列比对并构建系统发育树,结果显示,硬骨鱼类单独聚为一支,与哺乳动物、两栖动物及鸟类分开,硬骨鱼类中的SOC3b单独聚为一支,红鳍东方鲀与其同科的黑青斑河豚Tetraodon nigroviridis的SOC3聚在一起,并与三刺鱼Gasterosteus aculeatus属于同一分支。本研究结果可为红鳍东方鲀免疫应答的研究提供数据支持。     

红鳍东方鲀抗苗勒氏管激素(AMH)基因在不同发育时期的组织表达

为研究抗苗勒氏管激素(AMH)基因在红鳍东方鲀Takifugu rubripes各组织和不同发育时期的表达情况以及在性别分化和性腺发育等过程中的作用,利用荧光实时定量PCR(qRT-PCR)技术对红鳍东方鲀成鱼的肾脏、脑、心脏、脾脏、肝脏、精巢和卵巢等组织进行了amh基因的表达分析以及不同发育时期(23、30、40、60、80日龄及2龄和3龄鱼)红鳍东方鲀个体水平上amh基因的表达分析。结果表明:红鳍东方鲀3龄成鱼脾脏、肾脏和肝脏中的amh基因表达量极显著高于其他组织(P<0.01),在精巢和心脏中的表达量极显著高于卵巢和脑(P<0.01),其中脾脏中表达量最高,脑中表达量最低;红鳍东方鲀23日龄、30日龄、2龄和3龄鱼中,雄鱼amh基因的表达量极显著高于同期雌鱼(P<0.01),而60日龄和80日龄时雌鱼表达量显著高于雄鱼(P<0.05),40日龄时雌、雄鱼的表达量无显著性差异(P>0.05),3龄时雌、雄个体性腺中amh基因的表达量均显著高于2龄鱼(P<0.05);雄性幼鱼amh基因的表达量从23~30日龄呈增长趋势,且在30日龄时达到最高,随后逐渐降低,而雌鱼整体amh基因的表达量也呈现先升高后降低的趋势,80日龄时雌鱼amh基因表达量最高。研究表明,amh基因在红鳍东方鲀的性腺发育和性别分化过程中发挥着一定的作用。     

红鳍东方鲀抗苗勒氏管激素(AMH)基因在不同发育时期的组织表达

为研究抗苗勒氏管激素(AMH)基因在红鳍东方鲀Takifugu rubripes各组织和不同发育时期的表达情况以及在性别分化和性腺发育等过程中的作用,利用荧光实时定量PCR(qRT-PCR)技术对红鳍东方鲀成鱼的肾脏、脑、心脏、脾脏、肝脏、精巢和卵巢等组织进行了amh基因的表达分析以及不同发育时期(23、30、40、60、80日龄及2龄和3龄鱼)红鳍东方鲀个体水平上amh基因的表达分析。结果表明:红鳍东方鲀3龄成鱼脾脏、肾脏和肝脏中的amh基因表达量极显著高于其他组织(P<0.01),在精巢和心脏中的表达量极显著高于卵巢和脑(P<0.01),其中脾脏中表达量最高,脑中表达量最低;红鳍东方鲀23日龄、30日龄、2龄和3龄鱼中,雄鱼amh基因的表达量极显著高于同期雌鱼(P<0.01),而60日龄和80日龄时雌鱼表达量显著高于雄鱼(P<0.05),40日龄时雌、雄鱼的表达量无显著性差异(P>0.05),3龄时雌、雄个体性腺中amh基因的表达量均显著高于2龄鱼(P<0.05);雄性幼鱼amh基因的表达量从23³0日龄呈增长趋势,且在30日龄时达到最高,随后逐渐降低,而雌鱼整体amh基因的表达量也呈现先升高后降低的趋势,80日龄时雌鱼amh基因表达量最高。研究表明,amh基因在红鳍东方鲀的性腺发育和性别分化过程中发挥着一定的作用。     

口虾蛄卵黄蛋白原(Vg)基因的初步研究

为研究口虾蛄Oratosquilla oratoria卵黄蛋白原(vitellogenin,Vg)基因,利用c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆口虾蛄Vg基因c DNA全长序列(Gen Bank登陆号:KR422400),并应用相对实时荧光定量PCR技术检测雌雄口虾蛄不同组织、不同发育时期卵巢Vg mRNA的表达量。结果表明:口虾蛄Vg基因全长7727 bp,其中5'端非编码区为36 bp,开放阅读框(ORF)为7521 bp,3'端非编码区为170 bp,共编码2506个氨基酸;预测的氨基酸序列中存在1个长度为20个氨基酸的信号肽,1个类似于枯草蛋白酶的内切蛋白酶识别位点(RSKR),3个潜在的N-连接糖基化位点,1个在无脊椎和脊椎动物卵黄蛋白原中都比较保守的KALGNVG基序;对其结构域分析表明,口虾蛄Vg蛋白含有4种保守结构域,分别为卵黄蛋白原N端结构域(Vitellogenin_N)、血管性血友病因子(v WFD)和两种未知功能结构域(domain of unknown function)DUF1943与DUF1081;经NCBI BLASTP同源性比较,口虾蛄Vg氨基酸序列与其他甲壳类的相似性为46%~52%;系统发育分析结果显示,口虾蛄Vg单独聚为一支;实时定量PCR结果显示,口虾蛄Vg基因在性腺和肝胰腺中均有表达,在肌肉中均不表达,卵巢中Vg mRNA的表达量显著高于其他组织(P<0.05),且口虾蛄Vg mRNA的相对表达量随着卵巢的发育不断增加(P<0.05),在成熟期时达到最高值,随后显著下降,Vg mRNA表达量在卵巢中的变化规律可以作为了解口虾蛄性腺发育的有效指标。本研究结果为口虾蛄Vg蛋白的功能研究奠定了基础。     

小体鲟卵透明带家族ZP3亚型和ZPAX基因cDNAs克隆及其组织表达分析

为研究透明带ZP家族在小体鲟Acipenser ruthenus性腺发育、卵子发生等过程中所发挥的作用,采用PCR技术克隆获得小体鲟卵透明带家族ZP3 3种亚型(ArZP3-1、ArZP3-4、ArZP3-5)及ZPAX基因(ArZPAX)cDNA部分序列。结果表明:ArZP3-1部分cDNA序列长度为1029 bp,对应编码342个氨基酸;ArZP3-4部分cDNA序列长度为1191 bp,对应编码397个氨基酸;ArZP3-5部分cDNA序列长度为717 bp,对应编码238个氨基酸;ArZPAX部分cDNA序列长度为733 bp,对应编码243个氨基酸;ArZP3蛋白3种亚型及ArZPAX蛋白氨基酸序列中均含有一个保守的ZP结构域;基于ZP氨基酸序列的系统发育树显示,小体鲟ArZP3蛋白3种亚型与高等鱼类ZP3亲缘关系较近,而ArZPAX蛋白则与哺乳类、鸟类、高等鱼类和爬行类ZPAX亲缘关系均较远;通过半定量RT-PCR进行组织表达特异性分析表明,ArZP3-1基因在小体鲟卵巢、精巢、肝、脑、肾、心、肌肉、鳃中表达,ArZP3-4基因仅在小体鲟卵巢和精巢中表达,而ArZPAX基因在小体鲟卵巢、精巢、肝、肠、肾、脾、心、鳃、脑中均有表达,3个基因在性腺中的表达量均最高,且均具有雌、雄差异性表达特点。     

口虾蛄卵黄蛋白原(Vg)基因的初步研究

为研究口虾蛄Oratosquilla oratoria卵黄蛋白原(vitellogenin,Vg)基因,利用c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆口虾蛄Vg基因c DNA全长序列(Gen Bank登陆号:KR422400),并应用相对实时荧光定量PCR技术检测雌雄口虾蛄不同组织、不同发育时期卵巢Vg mRNA的表达量。结果表明:口虾蛄Vg基因全长7727 bp,其中5'端非编码区为36 bp,开放阅读框(ORF)为7521 bp,3'端非编码区为170 bp,共编码2506个氨基酸;预测的氨基酸序列中存在1个长度为20个氨基酸的信号肽,1个类似于枯草蛋白酶的内切蛋白酶识别位点(RSKR),3个潜在的N-连接糖基化位点,1个在无脊椎和脊椎动物卵黄蛋白原中都比较保守的KALGNVG基序;对其结构域分析表明,口虾蛄Vg蛋白含有4种保守结构域,分别为卵黄蛋白原N端结构域(Vitellogenin_N)、血管性血友病因子(v WFD)和两种未知功能结构域(domain of unknown function)DUF1943与DUF1081;经NCBI BLASTP同源性比较,口虾蛄Vg氨基酸序列与其他甲壳类的相似性为46%⁵2%;系统发育分析结果显示,口虾蛄Vg单独聚为一支;实时定量PCR结果显示,口虾蛄Vg基因在性腺和肝胰腺中均有表达,在肌肉中均不表达,卵巢中Vg mRNA的表达量显著高于其他组织(P<0.05),且口虾蛄Vg mRNA的相对表达量随着卵巢的发育不断增加(P<0.05),在成熟期时达到最高值,随后显著下降,Vg mRNA表达量在卵巢中的变化规律可以作为了解口虾蛄性腺发育的有效指标。本研究结果为口虾蛄Vg蛋白的功能研究奠定了基础。     

暗纹东方鲀leptin基因的克隆、SNP筛选及其与生长性状的关联分析

为明确暗纹东方鲀Takifugu obscurus瘦素(Leptin)基因的基本性质,并探究leptin基因的多态性及其与暗纹东方鲀生长的相关性,随机选择6尾健康的3月龄暗纹东方鲀幼鱼作为基因克隆的试验样本,采用RT-PCR方法克隆leptin基因的cDNA序列,随机选择同期繁殖、同塘养殖的178尾8月龄鱼,采用直接测序法筛选leptin基因中与生长相关的SNP位点。结果表明:克隆得到的leptin cDNA序列长为661 bp,包括459 bp的开放阅读框,共编码152个氨基酸,Leptin氨基酸序列含19个氨基酸的信号肽序列,推测该蛋白为亲水的稳定蛋白;暗纹东方鲀Leptin氨基酸序列与红鳍东方鲀Leptin氨基酸序列一致性最高,为96.7%,与不同种属的其他鱼类相似性较低,与草鱼氨基酸序列的一致性仅为25.25%,但不同物种的Leptin存在较高的三级结构相似性;在暗纹东方鲀leptin基因上筛选得到2个分型稳定的SNP位点(T24G、T193A),其中,T24G位点不同基因型个体间的体质量存在显著性差异(P<0.05), GG基因型个体体质量显著小于TG和TT基因型(P<0.05);将2个SNP位点的不同基因型进行组合,经关联分析获得优势双倍型D5,D5型个体的3个生长性状值最高,体质量显著高于D2、D4型个体(P<0.05),极显著高于D6型个体(P<0.01),体长和体全长显著高于D6型个体(P<0.05)。研究表明,T24G位点的TG和TT基因型及双倍型D5是暗纹东方鲀优势生长的基因型,可作为暗纹东方鲀辅助育种的候选分子标记。     

山羊KLF17基因克隆与组织表达

克隆山羊Krüppel样因子17基因(KLF17)的c DNA序列,并检测其组织表达水平,为KLF17基因的功能研究奠定基础.随机选取2~3周岁的健康简州大耳羊和藏山羊羯羊各4只,屠宰采集山羊不同组织样品(心、肝、脾、肺、肾、肌肉和皮下脂肪),提取组织总RNA,利用RT-PCR法克隆山羊KLF17基因序列,进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(q PCR)法检测KLF17基因mRNA的表达水平.结果表明,克隆得到山羊KLF17基因c DNA序列1 450 bp,包含CDS区全长858 bp,5'UTR序列12 bp,5'UTR序列580 bp,编码285个氨基酸残基.其CDS区与牛、绵羊相比在5'端少99 bp,而在531位多出361 bp,这导致其编码区在858位提前终止.山羊蛋白序列较牛、绵羊少113个氨基酸残基.组织表达结果显示,KLF17基因在藏山羊肺中具有最高的表达水平,而在简州大耳羊皮下脂肪中具有最高的表达水平.两种山羊均在背最长肌中具有最低的KLF17表达量.这些结果表明KLF17可能在山羊脂质代谢过程中具有重要调控作用.