白斑狗鱼FOXL2基因克隆及其表达

为白斑狗鱼(Esox lucius)性别发育机制和功能分析研究提供基础资料,通过克隆FOXL2基因cDNA序列,对其进行相关生物信息学分析,并进行荧光定量PCR检测FOXL2基因在白斑狗鱼不同时期各组织的表达情况。结果表明:以白斑狗鱼卵巢cDNA为模板克隆得1 483bp的FOXL2基因序列,其编码292个氨基酸与鲑形目鱼类的FOXL2氨基酸序列同源性较高;FOXL2基因在白斑狗鱼性腺、鳃和脑中均有不同程度的表达,在其他组织中基本无表达,卵巢表达量是精巢表达量的12倍,呈明显的性别二态性。推测FOXL2基因可能与白斑狗鱼卵巢发育和功能维持相关。     

白斑狗鱼StAR基因克隆及其表达分析

【目的】克隆白斑狗鱼（Esox lucius）类固醇激素合成急性调节蛋白（StAR）基因（ElStAR）并分析其组织表达差异,为开展StAR基因生物学功能研究及揭示白斑狗鱼性腺发育机制提供基础资料。【方法】根据GenBank已公布的白斑狗鱼基因组测序结果（NC_047581.1）设计特异性引物,采用RT-PCR克隆ElStAR基因cDNA序列,通过ClustalX、ExPASy、TargetP 1.1、TMHMM 2.0和SignalP 5.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR进行ElStAR基因组织表达定量分析。【结果】ElStAR基因cDNA序列长度1485 bp,其开放阅读框（ORF）为864 bp,共编码287个氨基酸残基;ElStAR氨基酸序列与北极红点鲑StAR氨基酸序列的相似性最高（93.33%）,与海鳟、条纹鲈鱼、金头鲷、大菱鲆、斑马鱼、半滑舌鳎的相似性均高于75.00%,而与小家鼠的相似性最低（59.15%）;基于StAR氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示白斑狗鱼与北极红点鲑和海鳟等鲑科鱼类处于同一分支。ElStAR蛋白相对分子量为32.23 kD,理论等电点（pI）为8.98,为不稳定的亲水性蛋白;具有START结构域,无信号肽及跨膜结构,符合线粒体靶向肽的基本特征。ElStAR蛋白二级结构由α-螺旋（占40.77%）、无规则卷曲（占35.89%）、延伸链（占18.12%）和β-折叠（占5.23%）组成,其三级结构是由α-螺旋配合多个β-折叠卷曲盘旋而成。ElStAR基因在白斑狗鱼精巢、卵巢、头肾、肝脏、肌肉及脑组织中均有不同程度的表达,且在精巢中的相对表达量极显著高于在卵巢中的相对表达量（P<0.01）,呈明显的性别二态性表达模式。【结论】ElStAR基因编码蛋白结构和功能十分保守,具有典型的START结构域,对胆固醇的运输和调节起重要作用。ElStAR基因在白斑狗鱼精巢及卵巢中的表达存在极显著差异,可能在维持白斑狗鱼精巢的发育形成中发挥重要作用。     

泰国斗鱼Sox9基因的克隆及组织表达研究

[目的]克隆性别调控基因Sox9的cDNA序列,为后续开展Sox9分子进化及性别调控功能的研究提供参考。[方法]从泰国斗鱼中克隆鉴定出Sox9基因的cDNA序列全长,并展开序列分析及在雌雄个体中的组织分布研究。[结果]利用Smart-RACE的分子克隆方法,从泰国斗鱼精巢中克隆得到Sox9基因的cDNA序列,全长为2 201 bp,其中开放读码框1 449 bp;氨基酸比对分析显示Sox9氨基酸序列中的HMG序列的保守性相当高;通过系统进化树分析发现泰国斗鱼Sox9与半滑舌鳎的亲缘关系最近;利用RT-PCR的方法检验了泰国斗鱼Sox9基因在雌雄个体中的组织分布,结果发现泰国斗鱼Sox9基因在雌性的肌肉中表达量最高,其次在脑和肠中,而在卵巢未检测到表达信号;在雄性中,Sox9基因在脑和精巢中的表达量最高。[结论]泰国斗鱼Sox9具有保守的结构特征,并且在组织分布中显示出表达特异性及性别差异性。     

大刺鳅促黄体生成素基因克隆及其组织表达分析

[目的]克隆大刺鳅(Mastacembelus armatus)促黄体生成素(LH)基因及明确其表达规律,为进一步阐明LH基因在大刺鳅性腺发育过程中的生理功能及揭示大刺鳅的生殖调控机理提供参考依据.[方法]采用RACE克隆大刺鳅LH基因cDNA全长序列,从GenBank中选择硬骨鱼类、两栖动物、鸟类和哺乳动物等物种的LH氨基酸序列,通过ClustalX 2.1进行氨基酸序列比对,以MEGA 6.0中的邻接法(NJ)构建系统发育进化树,并应用实时荧光定量PCR检测分析大刺鳅LH基因在不同组织及不同性腺发育期的表达情况.[结果]大刺鳅LH基因cDNA序列全长799 bp,包括224 bp的5'非编码区(5'-UTR)、131 bp的3'非编码区(3'-UTR)和444 bp的开放阅读框(ORF),共编码147个氨基酸残基,第1~22位氨基酸残基组成其信号肽区域.大刺鳅LH氨基酸序列C-末端区域高度保守,但N-末端区域与其他硬骨鱼类、两栖动物、鸟类和哺乳动物存在明显差异.大刺鳅LH氨基酸序列与其他鱼类的LH氨基酸序列同源性较高,其中与黄鳝(Monopterus albus)的亲缘关系最近.大刺鳅LH基因在其脑组织中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05);在卵巢、心脏、肝脏和精巢中的相对表达量次之;大刺鳅LH基因在不同发育期卵巢和精巢中的表达变化趋势一致,从II期开始其相对表达量随之增加,至V期时达峰值.[结论]大刺鳅LH氨基酸序列具有高度保守区域,其基因在各组织中广泛表达,尤其在脑组织和性腺中具有较高表达量,提示LH的靶基因可能在脑—垂体—性腺轴上,参与大刺鳅的性腺发育调控,主要促进卵母细胞和精子成熟并刺激排卵或排精.     

家兔Dmrt1全长cDNA的克隆和组织表达

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)和RACE的方法克隆了家兔Dmrt1全长cDNA基因.氨基酸序列分析表明,家兔Dmrt1与其他哺乳类Dmrt1基因的氨基酸序列同源性较高,而与鱼类、两栖类、鸟类等氨基酸序列的同源性较低.RT-PCR分析表明,Dmrt1基因只在家兔的精巢和卵巢中表达,而在脑、垂体、肺、心脏、肝脏、肠、脾脏、肾、肌肉等组织中均不表达,且精巢中的表达量高于卵巢.这一结果表明,Dmrt1可能参与了家兔的性别决定过程.     

地熊蜂非视觉相关beta-arrestin基因的克隆与表达谱分析

[目的]克隆鉴定地熊蜂非视觉相关beta-arrestin基因并分析其在蜂王不同发育时期及特定组织中的表达差异,以期为该基因的功能研究奠定基础。[方法]利用PCR扩增和基因克隆技术获得地熊蜂非视觉相关beta arrestin基因的cDNA全长序列;利用生物信息学技术对该基因编码的氨基酸序列进行比对和进化树分析;运用Real-time PCR技术分析该基因在地熊蜂蜂王出房前1天、出房第1天、交配后5天、越冬3个月、越冬5个月、产卵第1天和饲养3个月后的脑、卵巢、中肠和脂肪体表达情况。[结果]beta-arrestin基因CDS序列长1 248bp,编码的蛋白大小为415aa。该蛋白氨基酸序列中第27～182个氨基酸残基为Arrestin-N superfamily的保守结构域;第201～354个氨基酸残基为Arrestin-Csuperfamily的保守结构域。相似性分析表明,地熊蜂beta-arrestin基因氨基酸序列与NCBI中收录的地熊蜂转录组数据的氨基酸序列一致性高达97%。Real-time PCR结果表明,beta-arrestin基因在地熊蜂所有检测的发育阶段及特定组织均有所表达,但表达量差异很大(P0.05)。其中在头部和中肠表达量较高的时期是越冬3个月蜂王,在卵巢和脂肪体表达量较高的时期是出房第1天蜂王。[结论]本研究克隆了地熊蜂beta-arrestin基因的CDS序列,确定了beta-arrestin基因CDS序列编码的氨基酸序列,分析了该基因的序列特征和表达谱,推测其与蜂王越冬期间生理代谢过程和蜂王性成熟阶段激素分泌活动有关。     

大足黑山羊卵泡抑素cDNA的克隆、序列分析及组织表达

 【目的】旨在克隆大足黑山羊卵泡抑素（follistatin）的基因序列,并研究其在不同组织中的表达差异。【方法】采用RT-PCR方法从大足黑山羊卵巢组织总RNA中克隆出follistatin的cDNA序列,用相关软件进行序列分析,并利用real-time PCR技术检测follistatin基因在不同组织中的表达。【结果】序列分析表明,大足黑山羊follistatin的cDNA序列全长为1 217 bp,包括该基因完整的开放阅读框（open reading frame,ORF）1 035 bp,编码344个氨基酸。与牛的核苷酸序列比对同源性高达98%。real-time PCR结果表明,follistatin基因能在心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、卵巢和垂体中检测出来,在肾脏中表达量相对较高,在垂体中表达量较低。肾脏中follistatin mRNA含量显著高于垂体中follistatin mRNA含量（P＜0.05）;心脏中follistatin mRNA含量显著高于垂体中follistatin mRNA含量（P＜0.05）;其余各组织间follistatin mRNA含量差异均不显著（P＞0.05）。【结论】成功克隆出大足黑山羊follistatin基因cDNA序列,该基因在肾脏中的表达高于其它组织。     

团头鲂Dmrt4基因的克隆与表达分析

为研究团头鲂Dmrt4基因的可能作用,采用RACE-PCR技术克隆了团头鲂卵巢Dmrt4基因的cDNA全长序列,采用实时荧光定量PCR技术对其胚胎及出膜后30 d内各期、成鱼不同组织、雌雄性腺各分期的表达进行研究。结果表明,团头鲂Dmrt4基因至少存在2种不同的剪接形式,分别命名为Dmrt4a 和Dmrt4b。其中,Dmrt4a cDNA全长1 265 bp,编码352个氨基酸,含DM和DMA 2个结构域;Dmrt4b cDNA全长1 081 bp,编码281个氨基酸,仅含DMA结构域。氨基酸序列同源性分析显示,团头鲂Dmrt4与牙鲆、奥利亚罗非鱼的同源性最高。实时荧光定量PCR结果表明,Dmrt4基因在团头鲂胚胎期至出膜后30 d内均有表达,且在受精后32 h的表达量最高;成鱼卵巢的表达量显著高于其他组织（P<0.01）;Ⅱ期卵巢的表达量显著高于其他时期,也显著高于精巢各分期（P<0.01）。上述结果表明,Dmrt4基因可能对团头鲂卵母细胞初期的生长起到重要作用,在雌鱼性腺发育过程中亦发挥一定的作用。     

克氏原螯虾sex-lethal基因的克隆与表达分析

为探究克氏原螯虾sex-lethal基因(Sxl)的功能与分子机制,采用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆获得4个克氏原螯虾Sxl cDNA序列,利用荧光定量PCR技术检测其在不同组织以及早期发育时期的表达情况。生物信息学分析发现,PcSxlβ和PcSxlδ比PcSxlγ多了一段77 bp的碱基序列,而PcSxlβ和PcSxlδ预测所得的氨基酸序列较PcSxlγ短。克氏原螯虾的Sxl氨基酸序列与红螯螯虾的序列相似性较高(75.76%)。保守结构域分析显示,这4种转录异构体序列预测的氨基酸序列都具有2个相同的高度保守的RRM结构域。表达分析结果显示,PcSxl在成年雄性克氏原螯虾的触角腺和鳃中表达量较高,在成年雌性中则是中肠和前肠的表达量较高,雌性卵巢中的表达量要显著高于雄性精巢。早期发育时期中,无节幼体时期的表达量最高,在蚤状幼体期表达量出现下降,但在出膜后第1天表达量又有所升高,随后整体则呈现出逐渐下降的趋势。以上结果表明克氏原螯虾PcSxl与其性别分化有关。     

黄鳝性逆转差异表达基因F25cDNA的克隆和分析

首先运用组织学手段对黄鳝性腺发育过程进行观察分析,然后运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了差异表达基因(F25) cDNA,并利用半定量RT-PCR分析了该基因于各期性腺组织中的表达.结果表明,通过光镜观察到性腺发育的8个阶段:Ⅲ～Ⅵ期卵巢、间期性腺、早期精巢和晚期精巢.基因F25在卵巢发育早期不表达,即在Ⅱ、Ⅲ期卵巢中不表达,在Ⅳ期卵巢开始表达,同时随着卵巢发育成熟、排卵、退化及精巢发育,表达量明显升高,由此推测基因F25可能在性逆转过程中起到一定的作用.基因F25 cDNA全长为1 139 bp,共编码257个氨基酸,在线SignalP分析表明,基因F25肽链不存在信号肽,为非经典分泌蛋白,同源性分析结果显示该基因无同源性序列,视为新报道的基因.