番鸭GDF9基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】对番鸭(Cairina moschata)生长分化因子9(growth differentiation factor 9,GDF9)基因进行克隆及结构和功能的预测,并检测其在就巢期和产蛋期番鸭各组织中的表达差异。【方法】以番鸭卵巢组织cDNA为模板,利用快速扩增cDNA末端(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术对GDF9基因进行扩增和克隆,利用生物信息学软件对GDF9基因的编码序列进行相似性分析和进化树构建,分析其基本理化性质和编码氨基酸序列的结构特征。利用实时荧光定量PCR技术检测就巢期番鸭和产蛋期番鸭各组织中GDF9基因的相对表达量。【结果】GDF9基因CDS区全长1380 bp,编码459个氨基酸;番鸭GDF9基因序列与GenBank已公布的凤头潜鸭、绿头鸭、天鹅、棕硬尾鸭、浙东白鹅、企鹅、鸡、牛、绵羊、猪和小鼠对应序列的相似性依次为98.8%、97.5%、96.4%、95.8%、94.4%、90.2%、87.5%、64.5%、64.2%、63.9%和60.6%。系统进化树结果显示,番鸭与凤头潜鸭和绿头鸭的亲缘关系较近,与小鼠的亲缘关系较远。GDF9蛋白分子质量为52.81 ku,是一种不稳定的碱性亲水膜外蛋白,有1个信号肽,含有45个磷酸化位点,8个O-糖基化位点,3个N-糖基化位点,存在1个转化生长因子-β(TGF-β)结构域;蛋白质的二级结构由无规则卷曲、α-螺旋、T-转角和β-折叠构成,所占比例分别为58.61%、22.22%、16.56%和2.61%。GDF9蛋白三级结构预测结果与二级结构一致。GDF9蛋白可能与BMP15、BMPR1B、BMPR2、TGFBR1、ACVR1B、POF1B、ZP2、ZAR1和MOS蛋白存在相互作用。实时荧光定量PCR结果显示,就巢期和产蛋期番鸭各组织中均有GDF9基因的表达,其中两个时期卵巢中的表达量均最高,且均极显著高于同一时期其他组织基因表达量(P<0.01)。同一组织不同时期相比,就巢期番鸭GDF9基因在脾脏、心脏和肾脏的表达量显著或极显著低于产蛋期(P<0.05;P<0.01),在卵巢中的表达量极显著高于产蛋期(P<0.01),其他组织中的表达量在两个时期间差异均不显著(P>0.05)。【结论】本研究成功克隆番鸭GDF9基因,GDF9基因在番鸭各组织中均有表达,GDF9基因为番鸭产蛋期和就巢期卵巢、心脏、肾脏和脾脏的差异表达基因。该研究为进一步探索番鸭GDF9基因的功能提供了理论依据,也为研究GDF9基因在卵巢发育中的生物学功能及其分子机制奠定基础。

骡鸭大、小肥肝脂肪酸组分及脂代谢相关基因表达差异的对比分析

为了研究骡鸭大、小肥肝的组织形态、脂肪酸组分以及脂代谢相关基因的表达差异,试验选取同批次且体重相近的300只公骡鸭在相同饲养管理条件下统一填饲19 d,根据屠宰时肝脏重与肝体比(肝脏重/体重)分为大肝组(HC组)和小肝组(LC组),分别制备HC组和LC组的肝脏组织切片,应用气相色谱质谱联用仪检测分析各组脂肪酸组分,实时荧光定量PCR方法检测SCD1、FADS2、FABP4、FASN、PDHB等脂代谢相关基因的相对表达量。结果表明:HC组个体体重、肝脏重、肝体比的平均值分别为5 828.57 g、893.57 g和15.37%,LC组个体分别为5 424.29 g、351.57 g和6.50%。骡鸭肥肝中在汇管区胆管周围有炎性细胞浸润,其中LC组有更多炎性细胞浸润。HC组饱和脂肪酸总含量极显著高于LC组(P<0.01),而LC组多不饱和脂肪酸含量极显著高于HC组(P<0.01),两组单不饱和脂肪酸含量差异不显著(P>0.05)。HC组和LC组单不饱和脂肪酸占比相似,分别为58.78%和59.33%;HC组饱和脂肪酸占比为36.25%,高于LC组的32.58%;HC组多不饱和脂肪酸占比为4.97%,低于LC组的8.09%。HC组中FASN、FADS2基因相对表达量极显著低于LC组(P<0.01),SCD1基因相对表达量显著低于LC组(P<0.05),FABP4基因相对表达量极显著高于LC组(P<0.01),PDHB基因相对表达量两组间差异不显著(P>0.05)。说明骡鸭大、小肥肝脂肪酸含量不同,小肥肝具有更多的不饱和脂肪酸,肝脏组织脂肪酸含量可能受其候选基因表达量的影响。