基于转录组测序筛选乌苏里白鲑肌肉生长关键候选基因研究

为了挖掘调控乌苏里白鲑(Coregonus ussurinsis Berg)肌肉生长的关键候选基因,本研究对不同生长速度乌苏里白鲑的肌肉组织进行转录组测序,以期为乌苏里白鲑群体选育提供基础数据。首先,在同等条件下(从混合池中)随机选择乌苏里白鲑F2个体进行实验分组(快长组和慢长组)。接着分别从快长组[体重为(219.20±38.66) g]和慢长组[体重为(74.30±17.86) g]中随机选取10尾样本,取其背部肌肉进行转录组测序。以FDR (false discovery rate)<0.05且|log2(FC)|>1 (FC, fold change)为条件筛选差异表达基因并对其进行GO (gene ontology)和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并通过qPCR验证转录组数据的准确性。转录组测序结果显示,共筛选出2 211个差异表达基因,与慢长组相比,快长组中583个差异基因表达上调及1 628个基因表达下调。GO功能注释结果显示,差异基因主要参与细胞过程和结合过程,差异基因显著富集到251条KEGG通路(P<0.05),其中,MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、紧密连接(tight junction)、胰岛素信号通路(insulin signaling pathway)、糖酵解/糖异生(glycolysis/gluconeogenesis)和PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)参与细胞生长。之后结合功能注释结果和KEGG,鉴定出肌浆/内质网钙ATP酶基因atp2a1和atp2a2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因g6pc、生长因子结合蛋白1基因igfbp1以及肌球蛋白重链基因myh1、myh4、myh6、myh7、myh9和myh13等可能与肌肉生长密切相关的基因。本研究共筛选出10个可能与乌苏里白鲑肌肉生长相关的关键候选基因,为今后乌苏里白鲑分子标记辅助育种提供了基础数据。     

虹鳟酪氨酸酶基因的生物信息学分析及其在不同发育阶段和组织中的表达分析

酪氨酸酶（tyrosinase,Tyr）基因在调控动物色素合成的过程中发挥关键作用。为了解tyr基因与虹鳟（Oncorhynchus mykiss）体色变异的关系,本研究对虹鳟tyr-1和tyr-2基因进行了蛋白序列分析,并利用实时荧光定量PCR检测两种基因在野生型虹鳟（虹鳟）和黄色突变型虹鳟（金鳟）体色发生的19个不同时期和成鱼13种不同组织中的表达差异。蛋白序列分析结果表明,Tyr-1和Tyr-2都是亲水性蛋白,且蛋白结构主要是无规则卷曲和α-螺旋;实时荧光定量PCR结果显示,tyr-1基因在胚胎各时期均有表达,tyr-1基因表达量在虹鳟受精期最高,桑椹期次之,且显著高于其他时期（P<0.05）;tyr-1基因表达量在金鳟16-细胞期最高,且显著高于其他时期（P<0.05）;tyr-2基因分别从虹鳟囊胚期和金鳟原肠期开始表达,表达量均在心跳期达到最高且显著高于其他时期（P<0.05）。出膜后,tyr-1、tyr-2基因分别在虹鳟5日龄和金鳟3月龄表达量最高。在胚胎各时期中,tyr-1、tyr-2基因在虹鳟中表达量普遍高于金鳟,出膜后普遍低于金鳟。在各组织中,tyr-1基因在皮肤、眼睛、肾脏、肝脏等组织中有较高表达,tyr-2基因主要在皮肤、眼睛中有较高表达,在其他组织中表达量较低。以上结果表明,tyr-1和tyr-2基因与虹鳟体色变异具有一定的相关性,为深入阐明虹鳟体色变异机制和体色遗传改良奠定了理论基础。