草魚鮮味受體功能和進(jìn)化的初步研究.pdf

1、魚類的食性是魚類對(duì)其所生存的環(huán)境適應(yīng)而產(chǎn)生的一種特性，且隨本身不同的發(fā)育階段和外界環(huán)境條件的變化而改變，這種食性表型的可塑性是魚類在長期進(jìn)化過程中對(duì)環(huán)境和食物條件適應(yīng)的結(jié)果。味覺在魚類對(duì)攝入食物的選擇鑒別過程中起了決定性的作用。鮮味作為味覺的基本組成之一，與動(dòng)物的食性密切相關(guān)。動(dòng)物通過味蕾中的鮮味受體信號(hào)通路感知鮮味。那么，鮮味受體信號(hào)通路與魚類食性有著怎樣的關(guān)系呢？為初步探索鮮味受體信號(hào)通路在魚類食性重塑中的表達(dá)調(diào)控機(jī)制，本研究以草魚

2、為研究對(duì)象，對(duì)食性發(fā)育重塑前的草魚飼喂浮游動(dòng)物，對(duì)食性發(fā)育重塑后的草魚分別飼喂浮游動(dòng)物和浮萍。然后提取三個(gè)不同處理組的草魚食道的RNA，以草魚基因組為參考采用lllumina高通量測(cè)序技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，篩選鮮味受體信號(hào)通路中差異表達(dá)基因，分析不同食性對(duì)鮮味受體及其信號(hào)通路差異基因的影響;并通過電鏡觀察味蕾數(shù)量在草魚食性發(fā)育重塑中的變化。同時(shí)，從數(shù)據(jù)庫中獲得脊椎動(dòng)物鮮味受體基因序列和魚類T1R（Tastereceptortype1）家族

3、編碼蛋白核苷酸序列以及氨基酸序列，利用MEGA、PAML進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育構(gòu)建及正選擇分析，研究鮮味受體基因在脊椎動(dòng)物中的進(jìn)化史、理解鮮味受體基因與攝食生態(tài)的關(guān)聯(lián)性以及T1R基因家族在魚類中的動(dòng)態(tài)進(jìn)化。結(jié)果表明:
　　1.草魚口咽腔底味蕾的數(shù)量在食性重塑后急劇增加，這種變化與其食性發(fā)育重塑是相適應(yīng)的。鮮味受體信號(hào)通路中的T1R1(Tastereceptortype1member1)以及下游信號(hào)Gγ3基因在草魚食性重塑為草食性后與重塑前相

4、比表達(dá)量顯著下降，T1R3(Tastereceptortype1member3)以及下游信號(hào)Gγ13基因在草魚食性重塑后飼喂浮萍與飼喂浮游動(dòng)物相比表達(dá)量顯著下降。這說明鮮味受體基因T1R1、T1R3的表達(dá)量的下降與草魚對(duì)鮮味感知力的的改變是一致的，并且鮮味受體信號(hào)通路在草魚食性發(fā)育重塑過程中和飼喂不同餌料情況下存在不同的表達(dá)模式，揭示出草魚在食性發(fā)育重塑和應(yīng)答生態(tài)環(huán)境中食物源環(huán)境改變時(shí)，可能存在不同的遺傳表達(dá)調(diào)控分子機(jī)制。
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5、.脊椎動(dòng)物鮮味受體基因的假基因現(xiàn)象與其食性之間不存在特定的相關(guān)性（草食性、肉食性和雜食性脊椎動(dòng)物中都存在假基因），因此鮮味受體基因在脊椎動(dòng)物中的進(jìn)化是非常復(fù)雜的，因此從整體來看，假基因造成味覺功能的丟失與食性的專一性沒有特定的關(guān)系，可能還有其它一些未知的生理和生態(tài)因素的作用。除現(xiàn)生肉鰭魚類矛尾魚外，系統(tǒng)發(fā)育分析表明T1R基因家族的分化可能發(fā)生在魚類分化之前。T1R基因家族的進(jìn)化在魚類和其他脊椎動(dòng)物中存在很大的差異:魚類中T1R的多樣化主