橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代耐鹽相關(guān)基因的研究.pdf

1、羅非魚(yú)隸屬于鱸形目、麗魚(yú)科，大多數(shù)為廣鹽性種類(lèi)，既可以在淡水中養(yǎng)殖，馴化后也可在咸水中生長(zhǎng)。羅非魚(yú)的耐鹽性機(jī)理非常復(fù)雜，涉及到生理、生態(tài)、環(huán)境和遺傳因子等各個(gè)方面。TRPV4、催乳素Ⅰ（PRLⅠ）和Na+-K+-ATPase alpha1亞基（NKAα1）等是與耐鹽滲透調(diào)節(jié)密切相關(guān)的基因。本文以橙色莫桑比克羅非魚(yú)（Oreochromis mossambicus）、荷那龍羅非魚(yú)（O. hornorum）及其正反交子代為實(shí)驗(yàn)材料，在耐鹽性能

2、比較的基礎(chǔ)上，對(duì)上述三個(gè)基因的序列組成、分子結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)錄后 mRNA表達(dá)差異進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，以期從分子水平探索4種羅非魚(yú)的耐鹽差異，為耐鹽羅非魚(yú)新品種的選育和推廣提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：
　　1、橙色莫桑比克羅非魚(yú)和荷那龍羅非魚(yú)的正反交子代耐鹽性能的比較
　　通過(guò)急性耐鹽實(shí)驗(yàn)比較了橙色莫桑比克羅非魚(yú)和荷那龍羅非魚(yú)的正反交子代的耐鹽性差異，結(jié)果表明：正交子代（莫荷羅非魚(yú)）和反交子代（荷莫羅非魚(yú)）的96h半致死鹽度（ML

3、S-96）分別為29.80±3.03‰和29.38±4.48‰，兩者沒(méi)有顯著差異，兩個(gè)雜交子代具有明顯的的雜種優(yōu)勢(shì)，其耐鹽性高于兩個(gè)親本。
　　2、橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代三種耐鹽相關(guān)基因的克隆和序列分析
　　采用同源克隆方法克隆了橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代的TRPV4、催乳素Ⅰ（PRLⅠ）和NKAα1基因，并對(duì)其核苷酸序列和推導(dǎo)的氨基酸序列進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，4種羅非魚(yú)的TRPV

4、4、PRLⅠ和NKAα1基因序列長(zhǎng)度分別為3198bp、798bp和3165bp，ORF分別長(zhǎng)2613bp、639bp和3072bp，編碼氨基酸數(shù)分別為870、212和1024個(gè)。用ClustalX2.0軟件對(duì)三個(gè)基因核苷酸和氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果表明：4種羅非魚(yú) TRPV4基因完全一致；橙色莫桑比克羅非魚(yú)和荷那龍羅非魚(yú)PRLⅠ氨基酸序列僅在31號(hào)位點(diǎn)存在一個(gè)氨基酸殘基差異，正反交子代各有一個(gè)同源片段在此處為亮氨酸（Leu，L），與橙

5、色莫桑比克羅非魚(yú)一致，而兩者另一同源片段在此處均為苯丙氨酸（Phe，F(xiàn)），與荷那龍羅非魚(yú)一致；兩親本的NKAα1基因完全一致，荷莫羅非魚(yú)的一個(gè)同源片段和莫荷羅非魚(yú)與兩親本比相差一個(gè)氨基酸。用MEGA5.1構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)結(jié)果顯示：橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代TRPV4基因和PRLⅠ基因與其它羅非魚(yú)首先聚為一支，再與其他鱸形目魚(yú)類(lèi)聚為一支，在一定程度上反映出了生物進(jìn)化的關(guān)系；橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代N

6、KAα1基因與莫桑比克羅非魚(yú)親緣關(guān)系更近，而合鰓目與鯉形目的三種淡水魚(yú)聚為一支，暗示著NKAα1基因的進(jìn)化可能與魚(yú)類(lèi)耐鹽性相關(guān)。
　　3、橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代耐鹽相關(guān)基因的mRNA表達(dá)差異
　　3.1 TRPV4基因的mRNA表達(dá)差異
　　橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)TRPV4基因表達(dá)量相對(duì)較高的幾個(gè)組織是垂體、肝、皮膚、鰓、心臟，在各組織中的表達(dá)量整體上比較低，均小于0.005。橙色莫桑

7、比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代在22‰的水體中TRPV4基因表達(dá)量有所下降，且在鰓和腎中這種變化更明顯，在35‰的海水中橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代TRPV4基因表達(dá)量有所回升，荷那龍羅非魚(yú)的腎和莫桑比克羅非魚(yú)的肌肉中TRPV4基因表達(dá)量在35‰的海水中甚至都超出了淡水中的水平，可以看出TRPV4基因的表達(dá)與環(huán)境的滲透壓有關(guān)。
　　3.2 PRLⅠ基因的mRNA表達(dá)差異
　　橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那

8、龍羅非魚(yú) PRLⅠ基因在垂體中的表達(dá)量最高，在其他組織中的表達(dá)量較低，可以推測(cè)垂體是羅非魚(yú) PRLⅠ基因的主要表達(dá)場(chǎng)所。鹽脅迫后橙色莫桑比克羅非魚(yú)、荷那龍羅非魚(yú)及其正反交子代垂體中的PRLⅠmRNA水平均顯著降低，肌肉中兩親本和它們的正反交子代 PRLⅠ基因表達(dá)量的變化趨勢(shì)與垂體中類(lèi)似，其mRNA水平降低的過(guò)程更緩和。由此可知PRLⅠ基因是參與羅非魚(yú)滲透壓調(diào)節(jié)的重要基因，是羅非魚(yú)淡水適應(yīng)的重要因素。
　　3.3 NKAα1基因的m