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硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturates,SCD)是合成单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)的限速酶,是调节肝脏脂肪生成和脂类氧化的关键控制点。经联合国粮农组织(FAO)调查数据显示,2014年全球100多个罗非鱼养殖地区的年产量总和达5446800t,其中中国罗非鱼产量在2014年增长至1450000t。由于罗非鱼对低温环境耐受力较差以及养殖过程中的不当投喂,使罗非鱼产业受到重大的经济损失。吉富罗非鱼是我国南方各省主要的淡水经济养殖鱼类,研究吉富罗非鱼的SCD基因对于提高抗低温能力及提高商品鱼的营养价值具有重要意义。本实验是国内首次从吉富罗非鱼体内克隆得到SCD基因的cDNA序列,同时对基因结构和表达时序特征进行分析。并结合饲料中的脂肪酸组成和水温对吉富罗非鱼生长、生理、脂肪酸组成与SCD表达的影响,从营养、环境及分子水平较为深入研究了 SCD的表达调控网络。为罗非鱼的脂肪酸调控以及培育高品质、高营养价值的罗非鱼提供了一定的理论依据。1.吉富罗非鱼SCD基因的克隆与序列分析本研究利用实时荧光定量PCR(real-time PCR,RT-PCR)和cDNA末端快速扩增法(rapid-amplificationof cDNAends,RACE)技术克隆获得了吉富罗非鱼的SCD基因的cDNA全长序列。结果显示,SCD基因的cDNA总长为1333bp,由173bp5’非编码区、152bp 3’非编码区以及编码335个氨基酸的1008bp开放阅读框组成。与GenBank中,尼罗罗非鱼、莫桑比克罗非鱼相似度较高,基因序列同源性分别达99%和98%,氨基酸序列同源性分别为99%和97%;与其他鱼类SCD基因序列相似度达83%以上,氨基酸序列同源性达79%以上。与其他鱼类的SCD基因相似度很高,说明该基因在物种间高度保守。2.吉富罗非鱼SCD基因组织及时空表达规律本研究通过RT-PCR检测了 SCD基因在吉富罗非鱼受精卵及胚胎发育阶段(受精后 1h、12h、24h、48h、72h、96h)、仔稚鱼阶段(出膜后 1d、5d、10d、15d、20d、25d、30d)及成鱼组织(血、肝脏、脾脏、肾脏、心脏、前肠、后肠、性腺、脑、皮肤、肌肉、鳃)中的表达。在胚胎发育的早期阶段1h和12h时,SCD基因的表达量较高,24h时出现明显下降的趋势,48h时有所升高,随后逐渐下降,96h最低。在受精卵及胚胎的早期阶段(1-15d)时,SCD表达量较低,并呈现逐步上升的趋势。20d时SCD的表达量显著升高,随后呈先下降后升高的趋势。表明了罗非鱼在发育各个阶段所需的脂肪酸营养不同,从而导致脂肪酸代谢酶的表达水平也有所不同,为吉富罗非鱼繁殖阶段及鱼苗培育阶段的脂肪酸营养的提供了理论依据。分别对雄鱼和雌鱼组织的SCD表达量进行检测,结果表明该基因在吉富罗非鱼雄性和雌性的各组织表达量的高低有所不同,在肝脏中表达量均达到最高,其次在雄鱼的精巢中表达量较高,而雌鱼的肌肉中的表达量仅次于肝脏。在雌鱼和雄鱼的脾脏中表达量均为最低。证明了吉富罗非鱼雌鱼与雄鱼的脂肪酸代谢机制具有一定差异,为进一步研究罗非鱼UFA的合成途径及调控机理提供了一定理论基础。3.温度对吉富罗非鱼SCD基因表达的研究本实验对吉富罗非鱼在22℃、28℃和34℃三种不同养殖温度下对SCD基因及肌肉脂肪酸相关性进行分析,同时对生长指标、血常规及血液生理指标进行了测定。28℃终体重显著高于22和34℃(P<0.05),FCR和PER均高于22和34℃。不同组间的肌肉脂肪酸组成具有显著性差异(P<0.05),SFA含量随温度的升高而降低而UFA含量呈相反的变化趋势。22℃时罗非鱼含较高的PUFA,尤其是n-3PUFA。SCD基因的表达及活性在低温时显著性升高(P<0.05),并且增加吉富罗非鱼SCD的表达及活性可提升肌肉MUFA的合成。此外,降低水温可降低机体TC和TG的含量,对于提高吉富罗非鱼抗低温能力具有一定帮助。4.脂肪源对吉富罗非鱼SCD基因表达的研究日粮中添加不同脂肪源对鱼类的生长、生理等均具有一定影响,主要是由于饲料中脂肪酸组成不同,及不同鱼类对脂肪酸利用不同引起的。本研究分别以椰子油(主要含SFA)、橄榄油(主要含MUFA)、鱼油(脂肪酸比例均衡)及鱼油+豆油(1:1)(主要含PUFA)为脂肪源,进行60d的养殖实验。通过分析生长指标,发现饲料中添加脂肪酸比例较均衡的鱼油组生长效果最好。添加不同脂肪源对血液和肝脏的生理指标具有一定影响,添加SFA会引起血液与肝脏中TC、TG含量上升,而添加PUFA可以有效地降低体脂的沉积。并且添加PUFA可以增强机体免疫力,提高抗氧化酶活性,降低氧化损伤。此外,饲料中不同脂肪酸组成对肌肉和肝脏脂肪酸的组成具有显著性影响,鱼体脂肪酸组成中的SFA及UFA分别于饲料脂肪酸组成的SFA及UFA呈正相关。并且饲料中高水平的PUFA会抑制SCD的表达与活性并降低体脂沉积而增加SFA会促进SCD的表达与活性。因此,均衡日粮中的脂肪酸组成,适当提高多不饱和脂肪酸含量有助于增加吉富罗非鱼生长性能,降低血清脂肪沉积。