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科研进展

淡水中心在罗非鱼体色分化和调控研究方面取得系列进展

日期:2019-01-29 14:29      作者:     来源:     字体大小 [ ]

淡水渔业研究中心水产遗传育种研究室董在杰研究员的团队从分子调控和外部因素等方面继续对红罗非鱼的体色分化变异的遗传机制进行了研究。构建了3种不同体色红罗非鱼(粉白、红斑和黑斑)的microRNA文库,进一步验证了靶基因包括slc7a11, mc1rasip在红罗非鱼体色分化变异中的重要性,并鉴定出了2个显着差异表达的体色调控的microRNA miR-138-5p和miR-722;对slc7a11基因进行了全长克隆、表达特性、细胞定位以及RNA干扰的研究;还从遗传—环境互作方面研究了温度和饲料中酪氨酸和胱氨酸对红罗非鱼体色的影响。部分研究成果已在2018年的《International Journal of Molecular Sciences》、《Aquaculture》、《水产学报》等期刊上发表。具体进展如下:

1. 采用高通量测序构建了3种不同体色红罗非鱼(粉白、红斑和黑斑)的microRNA文库,获得了总共81,394,491个原始reads和158个显着差异表达的miRNA (图1)。通过靶基因预测和功能分析,验证了靶基因包括slc7a11, mc1rasip在红罗非鱼体色分化变异中的潜在重要性。进一步进行了miRNA-mRNA调控网络关联分析(图2),鉴定出了2个显着差异表达的 miR-138-5p 和 miR-722在调控体色中重要作用。

 

 

2. 通过RACE PCR技术获得了红罗非slc7a11基因的全长cDNA序列,其包括3个亚型,全长分别为2159 bp, 2190 bp和2249 bp,克隆492,525和492个氨基酸(图3)。实时荧光定量表明其在红斑体色红罗非鱼的腹部皮肤中表达量最高(图4)。免疫荧光定位显示其蛋白集中在皮肤细胞的细胞质和细胞核中(图5)。为进一步确定基因功能,进行了slc7a11基因双链RNA干扰研究,目前确定了最佳的注射部位,注射剂量和注射时间。通过尾静脉注射5 μg/g 7天内的干扰效果最好。

 

3. 饲料中添加不同水平的酪氨酸(0.5%, 1%, 2%)和胱氨酸(0.1%, 0.5%, 1%)饲喂红罗非鱼(15.04 ± 0.03 g).)68天,观察其对体色调控重要作用的黑色素合成通路的影响。结果显示,饲料中额外添加酪氨酸和胱氨酸显着影响红罗非鱼皮肤黑色素含量和酪氨酸酶活力(表1和图6),以及酪氨酸酶基因和slc7a11基因的mRNA表达(图7,图8)。


(水产遗传育种研究室 供稿)