文章摘要
三疣梭子蟹几丁质酶基因1的克隆及功能鉴定
Cloning and functional identification of chitinase gene 1 in swimming crab Portunus trituberculatus
投稿时间:2019-12-24  修订日期:2020-01-13
DOI:
中文关键词: 三疣梭子蟹  几丁质酶  基因克隆  蜕皮  低盐胁迫
英文关键词: Portunus trituberculatus  Chitinase  Gene cloning  Molting  Low salinity stress
基金项目:国家自然科学基金面上项目(41776160)、国家虾蟹产业技术体系(CARS-48)、泰山领军人才工程高效生态农业创新类计划项目(LJNY2015002)、山东省重点研发计划(2018GSF121030)、中央级公益性科研院所基本科研业务费(20603022018027)、江苏省重点研发计划(面上项目)(BE2017325)
作者单位E-mail
宋柳 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室 中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛
上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心 上海
上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心 上海 
1448067483@qq.com 
张凤 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室 中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛
上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心 上海
上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心 上海 
 
吕建建 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室 中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛  
刘萍 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室 中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛

青岛海洋科学与技术国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 青岛
上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心 上海
上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心 上海 
liuping@ysfri.ac.cn 
高保全 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室 中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛  
李健 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室 中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛  
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中文摘要:
      几丁质酶在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)的蜕皮生长、消化、病原防御等方面发挥重要功能,但目前三疣梭子蟹几丁质酶基因的研究仍处于初级阶段。为丰富三疣梭子蟹几丁质酶基因家族的组成,本研究进行了几丁质酶基因1(PtCht1)的探索,该基因cDNA全长2220bp,编码583个氨基酸,结构域比对发现,PtCht1含有甲壳动物几丁质酶GH18家族基因的基本结构及保守序列,且进化树显示,三疣梭子蟹Cht1与拟穴青蟹(Scylla serrata)等物种的Cht1聚为一类,同源性最高达92.80%。由此确定PtCht1为甲壳动物GH18家族Group1基因,也是三疣梭子蟹该分类下的首个基因。此外,全组织表达分析结果显示,PtCht1较特异性的高表达于肝胰腺中,且在蜕皮间期的肝胰腺中的表达量显著高于前期和后期(P<0.05);低盐度胁迫处理后,在肝胰腺中,PtCht1基因的表达量在3 h快速升至峰值,为对照组的2.72倍,在鳃中,除12 h外,PtCht1基因的表达量均呈显著上调表达(P<0.05),最高上调9.96倍。研究结果表明:PtCht1基因能够参与机体对几丁质类食物的消化过程,并且在渗透压的调控等方面发挥重要作用,本文弥补了三疣梭子蟹几丁质酶GH18家族Group1基因研究的空白,此外,PtCht1的基因功能对于解析盐度影响三疣梭子蟹生长提供新线索。
英文摘要:
      Chitinase plays an important role in the molting growth, digestion, and pathogen defense of Portunus trituberculatus. However, the research of chitinase genes in Portunus trituberculatus is still in its infancy. In order to enrich the composition of the chitinase gene family of Portunus trituberculatus, this study explored the chitinase gene 1 (PtCht1). The gene has a total cDNA of 2220bp and encodes 583 amino acids. It was found that PtCht1 contains the basic structure and conserved sequence of the chitinase GH18 family genes of crustaceans, and the phylogenetic tree shows that Cht1 of Portunus trituberculatus was clustered with Cht1 of other species such as Scylla serrata, with the highest homology of 92.80%. Therefore, it was determined that PtCht1 is the Group1 gene of the crustacean GH18 family, and it is also the first gene in this classification of Portunus trituberculatus. In addition, the results of whole tissue expression analysis showed that PtCht1 was highly expressed in the hepatopancreas, and the expression level in the hepatopancreas during the inter-molt was significantly higher than in the pre-molt and post-molt (P<0.05); after low salinity stress treatment, the expression level of PtCht1 gene in hepatopancreas rapidly rose to the peak at 3 h (2.72-fold); in the gill, except for 12 h, the expression level of PtCht1 gene was significantly up-regulated (P<0.05), up to 9.96 folds. The results show that the PtCht1 gene can participate in the body"s digestion of chitin foods and play a significant role in the regulation of osmotic pressure. This paper makes up for the blank of Group1 gene research of the chitinase GH18 family of Portunus trituberculatus. The gene function of PtCht1 provides new clues for analyzing the effect of salinity on the growth of Portunus trituberculatus.
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