《蝦夷扇貝閉殼肌積累類胡蘿蔔素的分子基礎及調控機理》是依託中國海洋大學，由包振民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蝦夷扇貝閉殼肌積累類胡蘿蔔素的分子基礎及調控機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：包振民
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
蝦夷扇貝是我國重要的養殖水產生物，在前期研究中課題組育成了一個閉殼肌富集類胡蘿蔔素(pectenolone和pectenoxanthin)的新品種海大金貝。為了解析蝦夷扇貝積累類胡蘿蔔素的分子基礎和遺傳調控機理，本課題以紅柱的海大金貝和白柱的野生型扇貝為研究材料，篩查並克隆與類胡蘿蔔素積累相關的受體基因；分析基因的結構和表達特徵；尋找相關基因的表達調控元件，解析蝦夷扇貝中類胡蘿蔔素積累的分子基礎；探討類胡蘿蔔素積累相關基因及其調控過程與脂肪代謝中PPAR調控系統的關係，為類胡蘿蔔素和脂肪代謝研究領域的理論研究提供基礎資料和新的模型生物，為培育高產、抗逆、優質的海產養殖動物新品種提供技術支持。
結題摘要
類胡蘿蔔素在動物中不能從頭合成，只能從食物中獲得，但動物吸收和積累類胡蘿蔔素的分子機制還不清楚。本研究以富含類胡蘿蔔素、具有橘紅色閉殼肌的蝦夷扇貝“海大金貝”為模型材料，分別從轉錄組、蛋白質組、全基因組SNP位點變異的水平，開展了積累類胡蘿蔔素相關基因和位點的規模篩查。利用抑制性差減雜交（SSH）、高通量轉錄組測序、蛋白組學手段，分別獲得148、122、7個在“海大金貝”和普通白色閉殼肌蝦夷扇貝間差異表達的基因；運用高通量基因組SNP分型技術2b-RAD開展全基因組關聯分析（GWAS），分別從群體和三個F2家系中獲得65個和153個與類胡蘿蔔素積累顯著相關的SNP位點，並發現大多數p值低於10-8的差異SNP位點在14號連鎖群集中分布，提示該區域含有調控蝦夷扇貝類胡蘿蔔素積累的功能位點。從篩查到的基因中，挑選部分與類胡蘿蔔素轉運、脂肪酸和脂蛋白代謝相關的功能基因開展了表達調控和功能分析。對鐵蛋白基因Ferritin進行了克隆、表達分析和功能鑑定；檢測到清道夫受體基因SRB1、SRF2和SRCR在“海大金貝”和普通蝦夷扇貝間的表達差異，推測清道夫受體可能通過由過氧化物酶體增殖物活化受體(PPAR)調控的途徑參與了扇貝類胡蘿蔔素的吸收代謝；發現單不飽和脂肪酸合成的限速酶硬脂醯輔酶A去飽和酶（SCD）基因在“海大金貝”和普通蝦夷扇貝間類胡蘿蔔素積累差異最大的組織中表達差異顯著，且SCD在兩種扇貝間的差異表達從面盤幼蟲時期開始。推測兩種扇貝類胡蘿蔔素積累水平的差異可能與上述基因差異表達引起的類胡蘿蔔素轉運水平不同相關。本課題首次開展了海洋動物類胡蘿蔔素積累相關基因和位點的規模篩查，從多種組學的水平，比較了“海大金貝”和普通閉殼肌蝦夷扇貝間的遺傳差異，獲得了相關基因和位點，並對相關基因進行了表達和功能分析，研究結果對富含類胡蘿蔔素蝦夷扇貝的進一步選育，以及海洋動物類胡蘿蔔素吸收和代謝調控機理的解析均有重要意義。
