论文部分内容阅读
褐点石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus)和杂交石斑鱼(E.fuscoguttatus♀×E.polyphekadion♂)是鲈形目石斑鱼属鱼类,是我国东南沿海的重要养殖品种。杂交石斑鱼是褐点石斑鱼(E.fuscoguttatus♀,又叫老虎斑、棕点石斑鱼)和清水石斑鱼(E.polyphekadion♂,又叫杉斑)杂交获得的新型杂交种。国内外的研究表明,该杂交石斑鱼具有较亲本更好的生长性状,是一种非常有市场接受度和适合产业化养殖的杂交种。现有关于该杂交石斑鱼的研究主要集中在生长等表观性状或者生理生化刚面,但是生长背后分子机制方面的研究依旧未见报道。为了探究褐点石斑鱼和杂交石斑鱼表现出生长差异性背后的分子机制,本研究对褐点石斑鱼和杂交石斑鱼的脑、肝脏以及肌肉组织进行测序和比较分析。取得的研究结果如下:1、通过转录组测序分别在杂交石斑鱼和褐点石斑鱼的脑、肝脏以及肌肉的六个文库中获得7 581 722 449,6 330 804 586,8 175 941 387,6 343 265 141,6229 084 451,7 197 785 696 bp的clean reads。2、组装得到54 610个unigenes,GC含量为46.666 5%,N50为2 718,平均长度为1 357,总数据量达到74 119 587 bp。组装得到的54610个ungenes进行Nr、Swissprot、KOG和KEGG四大数据库功能注释,共有28 832个unigenes注释到Nr,Swissprot,KOG和KEGG数据库。3、在脑组织比较分析发现6 437个差异表达基因,进一步分析发现生长激素、生长激素释放激素前体、促乳素、生长催乳素前体、精氨酸催产素等生长相关基因在杂交石斑鱼中显著上调,这和杂交石斑鱼生长较快的性状吻合。肝脏组织比较分析发现7 380个差异表达基因,分析发现磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶1β型,蛋白磷酸酶1调节亚基3C,肝型脂肪酸结合蛋白,淀粉结合域蛋白1,Mid1-互作蛋白1等基因在杂交石斑鱼中表达上调,也与杂交石斑鱼生长较快的性状相符。肌肉组织的比较分析发现6 417个差异表达基因,其中配对盒蛋白Pax-3,肌酸激酶亚型,类心肌素和生肌决定因子等调节肌肉发育的基因在杂交石斑鱼中显著上调表达,和杂交石斑鱼生长较快的性状一致。将差异表达基因比对到KEGG数据库中。共有7452个差异表达基因比对到217条通路中。其中,神经活性配体-受体互作、胞吞作用、MAPK信号通路、粘着斑和钙信号通路是富集较多基因的通路,其中MAPK信号通路,钙信号通路,PPAR信号通路等通路是和生长调节密切相关的通路,可能参与了杂交石斑和褐点石斑鱼生长差异性的调节。4、克隆得到血小板衍生生长因子样受体、脂肪酸结合蛋白和MID1相互作用蛋白1基因,并对这三个基因的序列进行生物信息学分析;最后,对PDGFRL、FABP、MID1IP基因的组织分布发现,这三个基因在各组织均有表达,其中PDGFRL在心脏的表达显著高于其他组织,FABP在肝脏中的表达显著高于其他组织,MID1IP在心脏、肌肉和肠的表达显著高于其他组织。综上所述,本研究获得了杂交石斑鱼和褐点石斑鱼脑、肝脏和肌肉转录组数据,筛选到一批生长相关的差异表达基因,这些基因在脑、肝脏和肌肉的差异表达可能是两种石斑鱼生长差异性的重要因素。同时,克隆得到杂交石斑鱼PDGFRL、FABP、MID1IP基因序列的克隆和特征分析,为杂交石斑鱼后期功能验证和调控机制的研究奠定了基础。