半滑舌鳎myostatin及其通路相关基因对肌肉生长发育调控的研究

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半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)在我国海水养殖产业中占有重要地位,因其性别二态性而备受关注,性成熟雌鱼体长和体重显著高于雄鱼,作为体重占比40-60%的骨骼肌,是造成雌雄鱼差异的主要因素。肌肉生长抑制素(myostatin,mstn)负向调控肌肉的生长发育,对肌肉生长发育有抑制作用。mstn/smad信号通路在调控肌肉生长发育中占有重要地位。本研究采用RT-qPCR方法、组织切片染色以及原位杂交方法,旨在探究肌肉生长发育过程中,肌肉生长发育的负调控因子mstn及其通路相关基因在半滑舌鳎雌、雄鱼中的时空表达模式,为深入研究半滑舌鳎雌雄生长差异提供基础。主要结果如下:1龄半滑舌鳎9个组织中mstn的qPCR结果显示:雄鱼、雌鱼mstn基因在肌肉组织中的表达量最高,其他组织中则较低。mstn在雄鱼肌肉组织的表达量最高,其次是精巢和脑;在雌鱼肌肉、脑中的表达量显著高于其它组织。性别差异表达分析结果显示,mstn表达量在脾、肠、肾、性腺、脑、肌肉组织均存在显著差异(P<0.05),而在肝脏、鳃、心脏3个组织的表达量不存在显著差异。在肌肉发育的不同时期,1龄时期雄鱼中的表达量显著高于雌鱼(P<0.05),而在40d、60d、120d、180d和2y雌雄鱼之间的表达量不存在显著差异。肌肉组织切片制备观察结果显示肌纤维的横截面呈现出不规则的多角状。原位杂交结果显示mstn的表达位置是肌细胞的边缘,位于肌纤维之间,即成肌细胞增殖、分化的位置。通过PCR方法克隆得到smad家族smad2、smad3a、smad3b和smad7基因的编码区序列。smad2、smad3a、smad3b和smad7编码的氨基酸序列均含SMAD蛋白家族MH1和MH2典型结构域。RT-qPCR结果显示smad2在雄鱼性腺中的表达量最高,心脏和鳃组织次之;在雌鱼卵巢中表达量最丰富,其次是鳃和脑组织。smad2在雌鱼中性腺的表达量显著高于雄鱼且存在显著差异(P<0.05)。smad3a基因在雄鱼肌肉组织表达量最高,其次是脑和心脏;在雌鱼中表达量最高的是肌肉组织,其次是脑。smad3a基因在肝脏、肾、性腺、心脏、脑和肌肉组织中雄鱼表达量高于雌鱼且存在差异(P<0.05),其它组织中不存在显著差异表达。RT-qPCR结果表明smad3b基因在半滑舌鳎肌肉组织中表现出最高的表达量,雄鱼表达量高于雌鱼且差异显著(P<0.05)。smad7基因在半滑舌鳎鳃组织中的表达量最高,且smad7基因在鳃、肝脏、脾脏、肠、肾、心脏、脑和肌肉组织中雄鱼表达量高于雌鱼且存在显著差异表达(P<0.05)。
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