五个家系吉富罗非鱼的遗传多样性分析

吉富罗非鱼是用家系选育方法获得的优良品系.该方法可避免近亲交配引起的衰退.从罗非鱼的第二代遗传图谱上选取10个微卫星标记,对吉富罗非鱼5个家系共121尾鱼进行遗传多样性分析.结果表明:各位点的等位基因数为2～6个,平均等位基因数为4;有效等位基因数1.3920～3.6689,平均有效等位基因数为2.4733;平均杂合度观测值0.5984,平均杂合度期望值0.5642.5个家系的多态信息含量从小到大以依次为22家系、25家系、59家系、49家系、31家系,均为中度多态性.家系间基因分化系数(GST)为0.1676,各家系之间存在一定遗传分化.根据遗传距离采用UPGMA法对5个家系进行聚类,49家系和59家系遗传距离最小聚为一类, 它们与31家系遗传距离最远.对10个微卫星位点的基因型进行分析,结果发现在GM578位点,22家系呈其他几个家系没有的BB基因型,有望成为22家系的标记.     

建鲤(Cyprinus carpio var. Jian)微卫星DNA亲权鉴定

利用16个微卫星座位对建鲤10个全同胞家系647个子代进行亲权鉴定。Cervus3.0分析表明,16个微卫星位点的平均多态信息含量为0.7025,平均等位基因数为6.63,期望杂合度平均为0.7405。当双亲未知时,累积排除概率为0.999225,已知单亲时的累积排除概率为0.999996,置信度为95%。进一步模拟分析表明,要达到亲权鉴定的要求在双亲未知时通常需要8～12个微卫星位点,已知单亲时需要5～8个微卫星位点。在双亲均未知的情况下进行亲权鉴定,94.6%的后裔找到了其父母本,真实鉴定率低于模拟分析预测值,分析可能是与候选亲本间存在亲缘关系、无效等位基因的存在以及分型错误等因素有关。9个建鲤全同胞家系的鉴定,为今后的遗传图谱构建、QTL定位及分子标记辅助育种研究奠定了基础。     

黄鳝P-450芳香化酶基因的克隆及序列分析

P-450芳香化酶(P450arom)是催化雄激素生物合成雌激素的关键酶。本文采用RT-PCR和RACE(Rapid amplifi- cation of cDNA ends)法,首次分离和克隆了雌雄同体鱼黄鳝卵巢中P450 arom基因。该基因cDNA全长1802bp(不包 括poly(A)),5'端非翻译区有49bp,3'端202bp(不包含poly(A)),阅读框(Open reading frame,ORF)1551bp,翻译成517 个氨基酸,计算的蛋白质分子量58．2kDa。同源性分析显示,黄鳝卵巢P450arom的氨基酸序列与其他鱼卵巢 P450arom具有63％-80％同源性,与其他鱼脑P450arom为58％-60％同源,与人胚盘和鸡卵巢P450arom则为 50％-52％同源;但在芳香化酶高保守区(包括1-螺旋区,芳香化酶特异保守区和血红素结合区)的同源性高达 76％-92％。系统发育分析表明芳香化酶基因是单起源,黄鳝卵巢芳香化酶基因与鳉鱼卵巢的关系最近,与鱼类卵 巢P450arom属于同一分支的,与鱼类脑及鸡和人的属于不同分支。     

CpG寡脱氧核苷酸触发中华绒螯蟹酚氧化酶原系统信号传导途径的研究

为探讨CpG寡脱氧核苷酸(CpG-oligodeoxynucleotides,CpG-ODN)激活中华绒螯蟹血细胞酚氧化酶原系统(prophenoloxidase system,proPO系统)的信号传导途径,使用一定剂量的CpGODN-1670、ODN-R以及几种细胞信号传导的激活剂或抑制剂体外处理中华绒螯蟹血细胞,通过检测胞内外酚氧化酶(PO)活性的变化,对CpG ODN触发proPO激活系统的信号传导途径进行评价。结果显示,ODN-1670与ODN-R均可触发蟹血细胞proPO激活系统,试验剂量的ODN-1670可促进血细胞内外已有的proPO转化为PO,而对proPO颗粒的释放具有一定的抑制作用;ODN-R则不仅可使proPO转化为PO,还可促进血细胞脱颗粒。两者的信号传导途径相似,可能都包含了G-蛋白介导的蛋白激酶C(PKC)途径,酪氨酸蛋白激酶(RTK)途径对ODN-1670的触发proPO激活系统的活化过程进行负调控。       

鲤sPLA2-III基因结构、系统发育和表达特征

磷脂酶A₂在磷脂代谢、炎症反应、细胞增殖和动脉粥样硬化等生理病理过程中发挥作用。为了探究sPLA₂-III在鲤(Cyprinus carpio Linnaeus)中的生物学功能, 实验使用BLAST同源搜索和线性分析在鲤 (Cyprinus carpio)基因组中挖掘得到5个sPLA₂-III基因, 分别位于5个连锁群, 分别命名为Ccpla2g3a1、Ccpla2g3a2、Ccpla2g3b、Ccpla2g3c1和Ccpla2g3c2。基因结构和序列分析显示Ccpla2g3as含有7个外显子, Ccpla2g3b和Ccpla2g3cs则均含有4个外显子, 分别编码530、525、461、752和753个氨基酸, 均含有PLA₂_bee_venom_like region和sPLA₂-III特征序列。线性分析显示, Ccpla2g3a1和Ccpla2g3a2, Ccpla2g3c1和Ccpla2g3c2来自鲤特异的染色体加倍事件。从2R (Two rounds of genome duplication)鱼雀鳝 (Lepisosteus oculatus)到3R(Fish-specific genome duplication, FSGD)鱼斑马鱼(Danio rerio)等, 雀鳝的pla2g3a(b)加倍为3R鱼的pla2g3a和pla2g3b, pla2g3c因在3R鱼的一个连锁群上丢失, 故3R鱼中只保留一个基因。同源性分析表明已有鱼类Pla2g3a、Pla2g3b和Pla2g3c垂直同源蛋白之间相似性分别为48.8%—93.2%、37.6%—74.3%和49.6%—97.6%, 鲤和斑马鱼的垂直同源基因之间相似性最高。系统发育结果显示, 鱼类及其祖先雀鳝的Pla2g3c以100%的置信值归在一支, 雀鳝Pla2g3a(b)与除了鲤科鱼类 (鲤和斑马鱼) Pla2g3b外的Pla2g3a和Pla2g3b以96%置信值在一支, 鲤和斑马鱼Pla2g3b单独形成一支表明在进化过程中该基因变异较大。荧光定量PCR结果表明Ccpla2g3as在整个鲤早期发育阶段表达量均较低, 在成鱼肝脏中表达量最高 (P<0.01); Ccpla2g3b在鲤受精后0.5h的表达量显著高于之后各取样点 (P<0.05), 在成鱼卵巢中表达量最高 (P<0.01); Ccpla2g3cs在120h表达量达到最高, 在成鱼脑中表达量最高 (P<0.01)。实验比较全面地揭示了鲤sPLA₂-III亚家族基因结构、系统发育和表达特征。     

草鱼全同胞鱼苗不同个体甲基化位点的差异

本研究通过甲基化敏感扩增多态性(Methylation sensitive amplification polymorphism)对一对草鱼亲本的20个子代甲基化位点进行了研究。从20对引物组合中扩增出311个位点,其中甲基化位点236个,占总扩增位点的75.9%,表明草鱼水花期基因组甲基化水平已经很高,说明它们大部分组织分化基本完成;其中甲基化多态位点65个,占甲基化位点的27.5%,说明这些子代草鱼甲基化位点已经有相当的差异。对其他两对亲本的后代用六个引物组合扩增的结果表明,同一亲本的子代在甲基化模式上有差异可能是普遍现象。本研究结果说明,即使来自同一对草鱼亲本的不同子代个体在基因表达上也有较大的差异,因此很多性状在草鱼后代的分离和一些基因表达的改变有一定的关系。     

建鲤IGFBP 3 基因多态性对生长的影响

胰岛素样生长因子结合蛋白3(insulin-like growth factor binding protein,IGFBP3)是调节动物生长和代谢的重要基因.本实验查找了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)IGFBP3s基因上的SNP位点.使用PCRRFLP检测了其中5个位点(IGFBP3a-I3...     

吉富罗非鱼leptin基因的克隆及其表达

Leptin为肥胖基因编码产物,是脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,在能量平衡、摄食行为调节方面起着重要作用。采用RT-PCR法分离出了吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus)leptin基因的部分序列,其cDNA长度为364 bp,编码96个氨基酸。同源性分析显示:鱼类leptin保守性较低。吉富罗非鱼leptin氨基酸序列与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)的相似性较高,为80.6%,但与虹鳟(Oncorhynchusmykiss)、青鳉(Oryzias latipes)、斑马鱼(Danio rerio)等其他鱼的相似性非常低,均在40%以下。使用realtime PCR法检测leptin在各种组织中的表达量,结果发现,leptin在肝中相对表达量最为丰富,是肌肉中相对表达量的3 000倍,其次为性腺和脑,分别是肌肉中相对表达量的1 250倍和450倍,而肾、肠和肌肉中表达量较少。     

奥利亚罗非鱼DMO和DMT蛋白二级结构和B细胞抗原表位的预测

以DMO和DMT氨基酸序列为基础,采用Garnier-Robson法、Chou-Fasman法和Karplus-Schulz法预测蛋白质的二级结构;按Kyte-Doolittle法、Emini法和Jameson-Wolf法预测DMO和DMT蛋白的B细胞抗原表位。预测结果表明：在DMO蛋白N-端第80～112,144～147,193～194,251～255,260～269区段和279～283区段,DMT蛋白N－端61～86,98～105,140～146,239～241区段和第269～273区段,可能是α-螺旋中心;DMO蛋白N-端第59～61,69～70,148～150区段和383～390区段,DMT蛋白的N-端第125～129,207～213,255～264区段和第281～284区段,可能是β-折叠中心;在DMO蛋白分子N-端40～41, 44～45,50～51,128～129,189～192,204～207,216～222,226～233,244～246,298～299区段和第323～326区段和DMT蛋白分子N-端第12～13,26～27,43～44,58～60,93～95,115～120,136～139区段和第149～151区段具有较柔软的结构,这些区段有可能进行一定幅度的摆动或折叠而形成较复杂的三级结构。DMO蛋白N-端第1～5,41～51,65～67,86～89,98～110,154～170,183～203,205～248,258～264,284～291,293～298,270～375,389～392,402～410区域和DMT蛋白N-端第1～9,17～28,77～84,114～123,131～139,157～184,196～207区域可能是B细胞表位优势区域。以蛋白质的二级结构预测作为辅助手段,用抗原指数,亲水性参数和可及性参数预测DMO和DMT蛋白的B细胞表位,为DMO和DMT蛋白单克隆抗体的制备提供了线索,为系统研究奥利亚罗非鱼DMO和DMT基因的性别调控机理研究提供参考。     

建鲤生长激素受体基因分离、转录子多态性以及组织表达特性

使用PCR、RT-PCR和RACE方法分离克隆了建鲤基因组内的4个jlGHRs基因,同源性分析和系统树表明它们两两分属于鱼类GHR1和GHR2,命名为jlGHR1a、jlGHR1b;jlGHR2a、jlGHR2b。jlGHR1s和jlGHR2s的两个旁系同源基因间氨基酸差异分别为5%和11%,但功能保守区FGVFS基序、Box1、Box2基本一致,jlGHR1s和jlGHR2s氨基酸差异为41%。jlGHRs和斑马鱼GHRs基因结构相同,在阅读框内存在7个内含子,两旁系同源基因间内含子长度或序列存在差异。jlGHR1s、jlGHR2s与不同鱼类GHR1、GHR2同源性高低与传统分类地位一致。实验过程中发现建鲤肝脏存在jlGHRs的多种转录子,包括丢失了外显子4的jlGHR1b’、保留了内含子3的jlGHR2a’、丢失了部分外显子8的jlGHR2as。实时定量RT-PCR组织表达结果显示4个jlGHRs在脑、肝、心、头肾、肾、肠、脾、肌肉各组织中均有表达,但表达量差异明显,其中肌肉组织中4个基因表达量均最高,脑中4个基因的表达水平相当,其余各组织中jlGHR2b的表达量均最高。从多转录子和较低表达量推测jlGHR2a所受的选择压力低于jlGHR2b。鲤鱼基因组内分离到GHR1、GHR2的两个旁系同源基因在功能基因方面证实了鲤鱼体内存在两套基因,表明鲤鱼是研究同源基因变异分化的好材料,也为今后正确查找jlGHRs基因上的SNP位点奠定了基础。