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贝类的壳色花纹作为育种的主要性状,已被育种学家广泛利用,然而人们对其壳色的形成、演化和功能却知之甚少。文蛤（Meretrix meretrix）是贝类中壳色变异最大的物种之一,因遗传和环境的影响有白色、淡黄色、青灰色、红色等多种壳色。本研究选取白色和红色两种壳色差异较大的文蛤作为研究对象,通过转录组、蛋白组和代谢组联合分析,筛选与文蛤壳色形成相关的关键候选基因、蛋白质及代谢物,初步从RNA-蛋白质-代谢产物阐述文蛤红壳色形成的调控机制。利用q RT-PCR、免疫荧光及蛋白免疫印迹等技术对该分子调控网络体系中的关键基因Mm-CYP2和Mm-Tyrl进行功能验证,为进一步深入研究影响红壳色形成过程的分子调控机制提供理论基础。主要研究结果如下:1.文蛤红、白壳外套膜多组学联合分析及红壳色形成的关键调控因子的鉴定（1）基于文蛤外套膜转录组学筛选红壳色形成的关键候选基因通过比较转录组分析,在红、白色壳文蛤外套膜转录组中筛选出189个显著差异基因,相较于白色壳文蛤,109个DEGs在红色壳文蛤中上调,80个DEGs在红色壳文蛤中下调。差异基因主要参与类胡萝卜素运输和代谢（FASN、LDL-R）、黑色素合成（MITF、TYR）以及生物矿化（IMSP2、IMSP3）等生物过程。（2）基于文蛤外套膜蛋白组学筛选红壳色形成的主要效应蛋白及候选基因用红、白壳色文蛤外套膜组织进行了蛋白组学差异分析,共鉴定出2640个蛋白,与白色壳文蛤相比,红色壳文蛤中有112个DEPs显著上调,56个DEPs显著下调。功能富集分析结果表明,碳水化合物的消化吸收、谷胱甘肽代谢、药物代谢-细胞色素P450、Wnt等信号通路以及ACSL4、CYP2、Tyrl、ANKS1、ANKSD、IMSP3、SEC、AP-3等调控因子可能在文蛤红壳色形成的调控中发挥重要作用。（3）基于文蛤外套膜代谢组学筛选红壳色形成的关键代谢物及候选基因利用代谢组学技术对红、白壳色文蛤外套膜组织进行代谢产物分析,共鉴定出238个代谢物。其中4个代谢产物（酵母甾醇1、油酸、甘油（gly-pro）、苯基β-D-吡喃葡萄糖苷）在红色壳文蛤中显著上调,5个代谢物（胆固醇、瓜氨酸1、鸟氨酸1、L-高丝氨酸1、四氢皮甾酮1）在红色壳文蛤中显著下调。KEGG通路富集分析显示DEMs主要富集在胆汁酸、类固醇激素和脂肪酸的生物合成、脂肪、维生素的消化吸收以及胆固醇代谢等通路上。其中油酸、胆固醇以及部分氨基酸与类胡萝卜素的吸收和转运密切相关,推测这些物质通过促进类胡萝卜素的吸收影响文蛤红壳色的形成。综合多组学联合分析,共筛选出16个可能参与文蛤红壳色形成的差异表达基因和蛋白,主要参与4个生物过程:黑色素合成、脂肪酸代谢、生物矿化及物质运输。荧光定量结果显示与RNA-seq及Label-free蛋白测序结果大致相同,由此推测这4个生物过程可能参与影响文蛤红壳色形成。2.文蛤细胞色素酶P450基因（Mm-CYP2）与红壳色性状的相关性分析多组学联合分析发现,Mm-CYP2基因可能参与类胡萝卜素的吸收和代谢,进而影响文蛤红壳色的形成。通过RACE技术克隆获取Mm-CYP2基因的c DNA全长序列共1883bp,编码488个氨基酸,具有典型的血红素结合位点,可与亚铁离子形成氧化活性中心行使生物学功能。Mm-CYP2蛋白在结构上相对保守,与贻贝的相似度最高。MmCYP2基因在足、闭壳肌、内脏团、鳃、水管、外套膜中均有表达,其中在水管、外套膜中表达最高;Mm-CYP2基因在红壳文蛤外套膜组织中的表达量显著高于白壳文蛤（P＜0.01）,这与蛋白表达水平上的研究结果一致。免疫荧光定位结果显示,MmCYP2蛋白主要定位在文蛤外套膜边缘膜绒毛的上皮细胞中,其中红色壳文蛤外套膜的荧光信号强度高于白壳。因此推测Mm-CYP2可能通过调节类胡萝卜素的吸收和代谢来影响文蛤壳色的形成。3.文蛤酪氨酸酶样蛋白基因（Mm-Tyrl）与红壳色性状的相关性分析多组学联合分析发现,酪氨酸样蛋白可能通过参与黑色素的合成和贝壳的形成影响文蛤的壳色。通过RACE技术获取Mm-Tyrl c DNA全长序列共2781bp,编码798个氨基酸,编码的蛋白具有两个保守的铜离子结合位点,对维持酪氨酸酶的金属结合活性起基本作用。Tyrl蛋白在双壳贝类中较为保守,均属于α亚类酪氨酸酶。Mm-Tyrl基因在红、白壳色文蛤的各组织中均有表达,外套膜中表达量显著高于其他组织（P＜0.01）,且红壳文蛤外套膜Tyrl基因在转录和蛋白表达水平上均显著高于白壳文蛤（P＜0.01）。Mm-Tyrl蛋白细胞定位显示,在红、白壳文蛤外套膜中均能检测到明显的荧光信号,且发现Mm-Tyrl蛋白主要定位在外套膜边缘绒毛上皮细胞及分泌角质层的外沟中,其中红壳外套膜的荧光信号强度高于白壳。外套膜作为分泌器官在贝壳及壳色形成中发挥重要作用,因此推测Mm-Tyrl基因及蛋白在红壳文蛤外套膜中的高表达可能对文蛤贝壳的形成具有重要作用,红、白壳之间的表达差异说明Mm-Tyrl可能通过调控黑色素的合成影响贝壳的着色。