三疣梭子蟹CYP302a1基因克隆及其表达分析

细胞色素P450(CYP)302a1是昆虫蜕皮激素合成通路中的关键酶,为了研究其在三疣梭子蟹蜕皮过程中的调控作用,实验采用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,克隆得到了三疣梭子蟹CYP302a1全长cDNA序列(GenBank登录号:KM596851).该序列全长为3 171 bp,包含一个长度为1 626 bp的开放阅读框,编码541个氨基酸;序列分析显示该氨基酸含helix-C、helix-K、helix-I、PERF及heme-binding共5个P450特征保守区域;系统进化树分析发现三疣梭子蟹CYP302a1与日本剑水蚤CYP302a1聚为一小支,再与其他物种CYP302a1聚为一支.采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析了CYP302a1在不同组织和蜕皮过程中的表达水平变化.结果显示,CYP302a1的表达量在Y器中最高,而在其他组织中均极低(P＜0.05);蜕皮过程中,CYP302a1在蜕皮后期(A、B期)表达量最低,从蜕皮间期(C期)开始上升,至蜕皮前期的D1亚期达到最大值,随后下降.结果表明CYP302a1在三疣梭子蟹蜕皮调控中可能起着重要作用.     

三疣梭子蟹AACT基因克隆及其在卵巢发育中的表达分析

乙酰CoA酰基转移酶(acetyl-CoA C-acetyltransferase,AACT)是甲羟戊酸途径的初始酶,为了研究该酶在甲壳动物卵巢发育调控中的作用,用RT-PCR和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,克隆得到三疣梭子蟹AACT(Pt-AACT)的cDNA全长(GenBank登录号:KM033231)。这段序列全长1 630 bp,包括1个101 bp的5'端非编码区,1个395 bp的3'端非编码区和1个1 134 bp的开放阅读框,编码377个氨基酸。对其氨基酸序列进行生物信息学预测,发现Pt-AACT属于疏水性蛋白,无跨膜结构域,存在2个硫解酶特异性保守区。与其他已公布物种的AACT氨基酸序列进行比对,发现与金小蜂、埃及伊蚊等同源性最高(均为72%)。系统进化树结果显示,Pt-AACT与昆虫AACT聚为一支,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析三疣梭子蟹AACT的组织表达差异及在卵巢发育中的表达变化,结果表明AACT在大颚器中表达量最高,在其余组织中表达量较低,差异显著;在卵巢发育Ⅰ期表达量最高,与其他期存在极显著差异。表明AACT可能在三疣梭子蟹卵巢发育中具有一定调控作用。     

三疣梭子蟹FAMeT基因克隆及其在蜕皮周期中的表达水平

法尼酸甲基转移酶(farnesoic acid O-methyl transferase, FAMeT)是甲基法尼酯(methyl farnesoate, MF)生物合成途径中最后一步的关键酶，MF是一种类似昆虫保幼激素(juvenile hormone, JH)的倍半萜，在甲壳动物的生长发育及繁殖过程中起到了重要作用。本文克隆得到了三疣梭子蟹FAMeT的全长cDNA序列（GenBank登录号：KC192659），它包括一个201bp 的5非编码区、一个318bp的 3非编码区，和一个825bp的开放阅读框（ORF）,编码274个氨基酸；推导的氨基酸序列与已公布的其他甲壳动物FAMeT进行比对，发现一致性达75%-97%，其中与远海梭子蟹FAMeT的一致性最高；而且该氨基酸序列由两个CF（CPAMD8/FAMeT）区域组成，这两个CF区域是FAMeT的标志，在所有甲壳动物的FAMeT里均有发现，因此推导的氨基酸序列是三疣梭子蟹FAMeT基因。我们运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法分析了其在不同组织中、不同蜕皮周期中的表达量变化，发现FAMeT在三疣梭子蟹的各个组织里均有表达且在胸神经节(Taoracic ganglia)里表达最强；在三疣梭子蟹蜕皮过程中，大颚器FAMeT在D1期表达最强，然后逐渐下降至D4最低。该结果表明FAMeT在三疣梭子蟹蜕皮调控中起着重要的作用。     

三疣梭子蟹EcR基因的克隆及表达分析

为研究蜕皮激素受体(EcR)在甲壳动物生长和生殖过程中的作用,采用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA 末端快速扩增(RACE)技术,克隆了三疣梭子蟹蜕皮激素受体 (PtEcR)基因全长cDNA序列(GenBank登录号:KC354381),运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,分析该基因在不同组织、蜕皮时期和二次卵巢发育阶段的表达特 征。结果表明,PtEcR cDNA全长2 231 bp,包含1 269 bp ORF,编码422个氨基酸;推导的PtEcR氨基酸序列与已公布的其他甲壳动物EcR进行比对,发现一致性 达67%～97%;系统进化树分析PtEcR与其它甲壳动物EcR聚为一支,而昆虫EcR聚为另一支。PtEcR在检测的三疣梭子蟹10个组织中均有表达,其中在Y-器(YO)表达量最高。在蜕皮周期中,自蜕皮后期至蜕皮前期D2亚期PtEcR在YO中的表达量一直较低;至D3亚期和D4亚期,PtEcR表达量显著升高,这与血 淋巴中20-羟基蜕皮酮(20E)浓度在D3/D4亚期显著升高相协同,表明PtEcR在三疣梭子蟹蜕皮过程中起着重要的作用。二次卵巢发育阶段,PtEcR在YO和肝胰 腺(Hp)中的表达量自Ⅱ期逐渐升高至Ⅳ期达到最高;卵巢(Ov)中,则在Ⅰ、Ⅲ期较低,Ⅱ、Ⅳ期较高,表明PtEcR可能参与卵巢发育和卵黄发生。