麝鼠香腺脂肪酸合成及转运基因表达与麝鼠香成分变化研究

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麝鼠(Ondatra zibethicus)是一种资源分布广、适应性强、繁殖快的仓鼠科鼠类。其成年雄性麝鼠香腺在繁殖期会分泌麝鼠香,香液中富含大量脂肪酸及其衍生物类和大环酮类物质,其成分和天然麝香相似,有潜力填补因麝保护严格而导致天然麝香产量较低的市场空白。麝鼠香腺发育变化经历规律的由膨大到萎缩直至消失消退的过程,因此,研究麝鼠香腺发育过程中不同基因表达变化至关重要,有助于探究香腺发育机制和泌香规律从而提高香液的质量和产量。本研究通过荧光定量PCR技术检测2月~9月末的麝鼠香腺中脂肪酸从头合成相关基因Acc、Fasn;脂肪酸碳链延伸相关基因Elovl 1~7;脂肪酸转运相关基因Lpl、Fatp1Fatp 6、Cd36和Fabp-pm的表达情况,并选取其中部分基因所翻译的蛋白进行免疫印迹实验验证其结果可靠性。选取Elovl 1对其多转录本进行生物信息分析。按照麝鼠在天然泌香过程中是否进行过人工采集,将麝鼠香分为“初提香”和“采集香”,选取麝鼠5月的“初提香”、8月的“初提香”和“采集香”,进行气象色谱-质谱联用技术检测其化学成分并分析组分含量。结果显示,以麝鼠香腺9月末基因相对表达量为对照,所有相关基因表达量均出现随月份变化先上升再下降趋势,且普遍在麝鼠繁殖期表达量达到最高。在脂肪酸从头合成相关基因中,以Acc为例,在2月~5月末极显著上调(P≤0.01),6月~8月末显著上调(P≤0.05);脂肪酸碳链延伸相关基因中,以Elovl 1为例,在2月~7月末极显著上调(P≤0.01);脂肪酸转运相关基因中,Fatp家族在麝鼠香腺中只表达Fatp 1、Fatp3和Fatp4,以Fatp 1为例,在3、4月末显著上调(P≤0.05)。Elovl 1基因在麝鼠香腺中表达2个转录本,能编码2个不同的蛋白,分别由313个氨基酸和279个氨基酸组成,均是稳定的亲脂性、非分泌蛋白,具有7个跨膜螺旋区,亚细胞定位均主要位于内质网。长转录本表达占主导地位。麝鼠5月初提香和8月初提香中大环酮类化合物相对含量显著高于脂肪酸类及其衍生物,8月采集香中脂肪酸类及其衍生物相对含量则较高。实验分析结果显示,脂肪酸合成及转运相关基因表达规律与麝鼠香腺的发育、萎缩及泌香周期相吻合,提示相关基因参与麝鼠香腺发育和泌香的调控。脂肪酸类与大环酮类化合物在麝鼠香中占比变化,暗示麝鼠香在分泌期存在由脂肪酸及其衍生物向大环酮类化合物转变成熟的趋势。
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