華貴櫛孔扇貝橙色個體富集類胡蘿蔔素的關鍵基因研究

《華貴櫛孔扇貝橙色個體富集類胡蘿蔔素的關鍵基因研究》是依託汕頭大學，由鄭懷平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：華貴櫛孔扇貝橙色個體富集類胡蘿蔔素的關鍵基因研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：鄭懷平
• 依託單位：汕頭大學

項目摘要

類胡蘿蔔素（CAR）是一類具有生物活性的脂溶性物質，不但對人類與動物健康具有重要作用，還影響水產動物的品質。由於缺乏合適的動物研究模型，人們一直不清楚軟體動物是如何富集CAR的。在前期基金項目資助下，我們不但證實了華貴櫛孔扇貝橙色個體富集的CAR能夠穩定遺傳，並培育出富含CAR的橙色品系，為本申請項目奠定了良好的基礎。本項目擬以選育的華貴櫛孔扇貝橙色品系（CAR含量高）和褐色品系（CAR含量低）為材料，首先結合RACE、Qrt-PCR、質譜等技術，利用數字基因表達譜從454轉錄組數據中篩選與CAR吸收、轉運、代謝等相關基因並獲得候選的關鍵基因，再通過釀酒酵母表達系統和RNAi技術驗證關鍵基因的生物學功能，最後研究這些基因位點多態性、表達量與CAR含量間的相關性。研究成果有助於闡明華貴櫛孔扇貝橙色個體富集CAR的分子機制，具有重要的理論意義；為品質高、抗性強的貝類新品種培育提供理論指導。

結題摘要

類胡蘿蔔素是一類具有生物活性的脂溶性物質，不但對人類與動物健康具有重要作用，還影響水產動物的品質。由於缺乏合適的動物研究模型，人們一直都不清楚軟體動物是如何累積類胡蘿蔔素的。本課題以華貴櫛孔扇貝富含類胡蘿蔔素的橙色品系和類胡蘿蔔素含量低的褐色品係為材料，利用454平台對它們的全組織(閉殼肌、外套膜、鰓、性腺) 轉錄組測序，獲得111,670條unigene；利用HigSeq 2000對它們的閉殼肌、血液、腸道分別進行了轉錄組測序，差異分析後，獲得94,120條Unigenes。利用數字基因表達譜篩選出SRB-like-1、SRB-like-2、SRB-like-3、SRB-like-4、StAR-like-3、StAR-like-5、Vg、BCMO1、BCMO2等9個與類胡蘿蔔素積累相關的基因，克隆了它們的全長cDNA。並對候選的關鍵基因，通過釀酒酵母表達系統和RNAi技術進行驗證，獲得了一個橙色個體富集類胡蘿蔔素的關鍵基因SRB-like-3。構建華貴櫛孔扇貝BAC文庫，篩選了含有類胡蘿蔔素關鍵基因SRB-like-3的陽性克隆，並進行了高通量測序。採用原核表達，獲得候選基因StAR-3的重組蛋白，並對其進行功能驗證以及蛋白在橙、褐扇貝不同組織中的表達差異，闡明該基因在扇貝中的功能。研究了不同光照下類胡蘿蔔素含量的變化規律及相關基因表達量間的關係以及抗生素干擾實驗後，血液中的類胡蘿蔔素含量與RAR（視黃酸受體）基因表達量間的關係。同時研究了類胡蘿蔔素與抗性、免疫基因間的關係，克隆了cold shock domain protein、toll like receptor-1、big defensin、cathepsin D、Cnlec-1、peroxiredoxin、Cu-Zn SOD、MnSOD、CAT、thioredoxin-like protein等10個基因，發現類胡蘿蔔素能夠上調等基因的表達。目前結果表明，華貴櫛孔扇貝橙色個體富集類胡蘿蔔素需要一些關鍵基因的參與。研究成果不但具有重要的理論意義，也為華貴櫛孔扇貝“南澳金貝”新品種的育成提供了理論指導。