大口黑鲈LPL基因SNPs及其与适应人工配合饲料能力的相关性研究

大口黑鲈(Micropterus salmoides)为肉食性经济鱼类,喜食活饵或冰鲜鱼,养殖过程中大量投喂冰鲜鱼或大量使用鱼粉作为饲料,增加了养殖成本,且容易对环境造成污染。为了降低养殖成本、保护环境,使其适合喂食蛋白含量适中的人工配合饲料,提高大口黑鲈对人工配合饲料的适应能力,选育适合食人工配合饲料的大口黑鲈是解决这个问题的有效途径。有研究表明,饲料中的脂肪水平对大口黑鲈的脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)的表达水平有显著的影响。本研究以大口黑鲈LPL基因作为候选基因,根据已知的c DNA序列设计引物,PCR扩增测序得到大口黑鲈LPL type1基因组序列6 170 bp,包括10个外显子和9个内含子,LPL type2基因组序列4 419 bp,包括5个外显子和4个内含子。利用直接测序法,在LPL type1基因中筛选到11个SNP位点,在LPL type2中筛选到6个SNP位点。将1个喂食冰鲜鱼的成鱼养殖群体中的192尾鱼和1个幼鱼驯食养殖群体中的142尾鱼,分别用筛选得到的SNP位点进行基因分型,结果发现,在LPL type1基因中筛选到的11个SNP位点紧密连锁,用T+156A表示;在LPL type2基因中筛选到的6个SNP位点也紧密连锁,用C-224T表示,而LPL type1和LPL type1的SNP位点间不存在连锁关系,且SNP位点所构成的基因型在两个群体中的分布频率相似。将上述SNP位点所构成的基因型与两个大口黑鲈群体的体重、全长和体高等生长性状进行相关性分析,结果表明,LPL基因中的SNP位点虽然与成鱼的生长性状不存在显著的相关性,但在LPL type1基因T+156A SNP位点的AA基因型与TT基因型与幼鱼在驯食后的饱食与空腹状态存在显著的相关性,且AA基因型在幼鱼体质量和全长两个性状上存在显著的优势(P0.05),说明T+156A SNP位点与大口黑鲈适应人工配合饲料的能力有显著相关。LPL type1基因可作为提高大口黑鲈成活率、选育适合食人工配合饲料大口黑鲈的潜在候选基因。本研究为推进大口黑鲈适应人工配合饲料新品种的选育工作提供了可靠的研究数据,也为其他肉食性鱼类的驯食选育工作提供了借签和参考。     

配合饲料、冰鲜杂鱼对大口黑鲈生长和LPL基因mRNA表达的影响

以体质量为40 g的大口黑鲈Micropterus salmoides为试验对象,分别投喂冰鲜杂鱼（对照）、 A配合饲料（脂肪含量8.2%）和B配合饲料（脂肪含量14.5%）,饲养试验共进行3个月,试验结束时测量各组鱼的生长性状,并检测其肝脏中两种脂蛋白脂肪酶基因LPLtype1和LPLtype2 mRNA的表达量。结果表明：喂食冰鲜杂鱼的大口黑鲈平均体质量增加率显著高于喂食两种配合饲料的大口黑鲈（ P〈0.05）;喂食B配合饲料的大口黑鲈肝脏中LPLtype1和LPLtype2 mRNA的相对表达量与对照组、喂食A配合饲料的组存在显著性差异（P〈0.05）,饲料脂肪水平越高, LPLtype1和LPLtype2 mRNA的表达量也越高。研究表明,脂蛋白脂肪酶LPLtype1和 LPLtype2基因编码的蛋白都具有分解贮存在肝脏细胞中多余脂肪的功能,且LPLtype2与LPLtype1基因可能存在更加精细的分工, LPLtype2比LPLtype1更易受饲料脂肪含量的调节,推测LPLtype2在参与分解肝细胞的脂肪中可能起到更大的作用。     

大口黑鲈两种脂蛋白脂肪酶基因cDNA的克隆及表达特征分析

为促进肉食性鱼类人工配合饲料开发的理论基础研究,分析鱼类脂肪代谢的机制,实验克隆了大口黑鲈2个脂蛋白脂肪酶基因LPLtype1和LPLtype2的cDNA。序列分析表明,LPLtype1基因cDNA序列全长2 156 bp,编码516个氨基酸;LPLtype2基因cDNA序列全长1 710 bp,编码346个氨基酸。大口黑鲈LPLtype2与LPLtype1氨基酸序列之间的同源性为43.5%。系统进化分析表明,大口黑鲈LPLtype1和鳜LPL聚为一支,大口黑鲈LPLtype2和大麻哈鱼LPLtype2紧密聚为一支。预测分析发现,大口黑鲈LPLtype1和LPLtype2基因编码蛋白的活性中心位点、N-糖基化位点、二聚体形成的保守疏水残基位点、肝素结合域等主要功能域与硬骨鱼类和其他脊椎动物对比都比较保守。运用实时定量PCR方法检测脂蛋白脂肪酶mRNA的组织分布,发现LPLtype1和LPLtype2都在肝脏中表达量最高,推测这与肝脏是最主要的营养诱导性储脂部位有关。