蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)閉殼肌積累胡蘿卜素相關(guān)基因的篩查.pdf

1、蝦夷扇貝是我國(guó)重要的海水經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖貝類之一,其相關(guān)的遺傳育種工作正逐步展開(kāi)。2003年本實(shí)驗(yàn)室在蝦夷扇貝野生群體中發(fā)現(xiàn)了少數(shù)閉殼肌呈現(xiàn)鮮艷橘紅色的突變個(gè)體,而普通蝦夷扇貝野生個(gè)體的閉殼肌則呈現(xiàn)白色,兩者對(duì)比明顯。經(jīng)統(tǒng)計(jì),蝦夷扇貝閉殼肌呈現(xiàn)橘紅色是一種比例極小的突變現(xiàn)象,突變比例約占0.2％,該性狀可以穩(wěn)定遺傳。實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)將選育得到的品種命名為“海大金貝”。海大金貝在抗逆性以及部分生長(zhǎng)性狀上明顯優(yōu)于對(duì)照組,具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與研究意義。本課

2、題組前期研究發(fā)現(xiàn),這種現(xiàn)象是由于類胡蘿卜素在蝦夷扇貝閉殼肌中累積造成的,但調(diào)控類胡蘿卜素累積的機(jī)制還不清楚。
　　 本研究利用抑制性差減雜交技術(shù)(suppression subtractive hybridization,SSH)對(duì)蝦夷扇貝閉殼肌顏色差異相關(guān)基因進(jìn)行篩選和分析。以蝦夷扇貝紅色閉殼肌cDNA為tester,白色閉殼肌cDNA為driver,構(gòu)建正向差減文庫(kù)；以蝦夷扇貝白色閉殼肌cDNA為tester,紅色閉殼肌cD

3、NA為driver,構(gòu)建反向差減文庫(kù)。利用454測(cè)序技術(shù)對(duì)篩選得到的特異性cDNA進(jìn)行測(cè)序分析,正向差減文庫(kù)測(cè)序得到2640條序列,拼接得到50個(gè)contigs；反向差減文庫(kù)測(cè)序得到2496條序列,拼接得到187個(gè)contigs。經(jīng)過(guò)同源性分析,紅柱特異性序列中獲得了鐵蛋白、緊密連接蛋白、錨蛋白、錳超氧化物歧化酶、磷酸葡萄糖變位酶等與類胡蘿卜素累積上調(diào)相關(guān)的共27種基因,涉及滲透調(diào)節(jié)、細(xì)胞連接、肌肉運(yùn)動(dòng)、活性氧清除等方面；白柱特異性序列

4、中獲得了多聚泛素、PDZ結(jié)構(gòu)域蛋白、溶質(zhì)載體等與類胡蘿卜素累積下調(diào)相關(guān)的共121種基因,涉及蛋白降解,信號(hào)傳遞,轉(zhuǎn)錄調(diào)控等方面。
　　 本研究結(jié)合紅白柱蝦夷扇貝轉(zhuǎn)錄組454測(cè)序結(jié)果,篩選得到了一大批在紅白柱蝦夷扇貝之間差異表達(dá)的基因。根據(jù)測(cè)序數(shù)據(jù)中基因的豐度水平對(duì)這些基因的差異顯著性進(jìn)行分析,并且通過(guò)查閱文獻(xiàn),了解相關(guān)基因的功能,最終通過(guò)候選基因法,我們?cè)诒姸嗟牟町惐磉_(dá)基因中選擇三種清道夫受體SRB1、SRF2以及SRCR作為候

5、選基因進(jìn)行研究,因?yàn)橛幸韵聝蓚€(gè)方面:首先,通過(guò)差異顯著性檢驗(yàn),這三種清道夫受體的序列豐度在紅白柱蝦夷扇貝之間存在顯著差異,推測(cè)其有可能與類胡蘿卜素的累積和轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。第二,在果蠅的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)清道夫受體在介導(dǎo)組織細(xì)胞吸收類胡蘿卜素的過(guò)程中起著關(guān)鍵性的作用,相對(duì)于其他候選基因,如鐵蛋白,多聚泛素等,清道夫受體的調(diào)節(jié)作用更為直接明顯。選取清道夫受體作為候選基因進(jìn)行研究,并對(duì)其在紅白柱蝦夷扇貝各組織中的表達(dá)量水平進(jìn)行檢測(cè),初步闡述了其在