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。

暗纹东方鲀MyoD基因的克隆及生物信息学分析

提取暗纹东方鲀肌肉的总RNA,采用RT-PCR的方法来克隆暗纹东方鲀MyoD基因的cDNA序列,并通过生物信息学分析,对该基因所编码蛋白的理化性质、亲疏水性、亚细胞定位以及蛋白质结构等进行初步的分析和预测。结果显示,该基因编码区全长为846 bp,共编码了281个氨基酸,编码蛋白为亲水性非跨膜类蛋白,无信号肽结构,其亚细胞定位于细胞核中。系统进化树分析结果表明其与红鳍东方鲀同源性最高,亲缘关系最近。

养殖红鳍东方鲀的肠和胃转录组比较分析

为了探究养殖红鳍东方鲀肠组织和胃组织在主要功能上的差异性,本研究选择一龄红鳍东方鲀通过转录组测序方法,比较肠和胃2种组织在基因表达上的差异性。研究分析发现:在胃组织中测出的碱基数均大于4.89×10^(7) bp,在肠组织中测出的碱基数均大于5.42×10^(7) bp。在肠相对胃(SA13 vs IA13)的比较中共获得3564个差异表达基因,其中2167个上调表达,1397个下调表达。在GO富集结果中的酶调节活动、细胞骨架结合、跨膜转运蛋白活性等功能存在显著富集。在KEGG的富集分析中发现大量与代谢有关的通路存在显著富集,这些代谢通路中大多数的差异基因在肠中表达量高于胃,呈下调表达。此外在粘着连接、紧密连接、细胞粘附分子等通路中也存在显著富集,而其中大多数的基因呈上调表达。研究中筛选到6个差异表达基因并通过RT-qPCR方法进行验证,验证结果与转录组测序结果保持一致。研究结果为今后养殖红鳍东方鲀饵料选择和提高饵料系数提供思路,也为其他生物肠道基因的研究提供参考。

红鳍东方鲀不同生长时期脑和肌肉的转录组比较分析

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)是中国北方重要的海水养殖鱼类。本研究通过Illumina测序技术对13月龄和15月龄红鳍东方鲀的脑组织和肌肉组织共12个样本进行了转录组测序与分析。结果表明:在脑组织样本中平均共得到5510万条原始reads,在肌肉组织样本中平均共得到5482万条原始reads。在15月龄相对13月龄脑(BB15 vs BB13)中筛选到554个差异基因,其中234个上调表达基因,320个下调表达基因。15月龄相对13月龄肌肉(MB15 vs MB13)中筛选到380差异基因,其中253个上调表达基因,127个下调表达基因。GO富集结果将差异基因分为生物过程、细胞组成、分子功能三个层面。根据KEGG代谢通路分析,在BB15 vs BB13中,注释到163个差异基因,共富集到82条通路上,其中MAPK信号通路和神经信号传递通路的富集程度最高。在MB15 vs MB13中注释到138个差异基因,富集到97条通路上,其中也是MAPK信号通路富集程度最高。共筛选出3个可能与生长相关基因MSTN2、IER2、C-FOS。研究结果为今后开展红鳍东方鲀的基因研究提供了有价值的参考信息,也为改善养殖红鳍东方鲀的生长、抗逆和抗病能力的研究提供科学依据。