文章摘要
半滑舌鳎酪氨酸酶(TYR)基因和多巴色素异构酶(DCT)基因的克隆表达与分析*
Expression Analysis of TYR and DCT genes related to Body Color in Cynoglossus semilaevis at different Periods and Tissues
投稿时间:2020-05-16  修订日期:2020-05-29
DOI:
中文关键词: 半滑舌鳎  体色  酪氨酸酶基因(TYR)  多巴色素异构酶基因(DCT)
英文关键词: Cynoglossus semilaevis  body color  Tyrosinase gene (TYR)  Dopa Isomerase gene (DCT)
基金项目:国家自然科学基金项目
作者单位E-mail
吴垚磊 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 农业农村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 1305495981@qq.com 
李仰真 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 农业农村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  
王 娜 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 农业农村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  
马 腾 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 农业农村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  
赵玉柱 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 农业农村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  
陈松林 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 农业农村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 chensl@ysfri.ac.cn 
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中文摘要:
      黑色素是动物组织中一种重要物质,分布较为广泛,动物体表之所以颜色各异、色素图案丰富,与黑色素及其细胞分布密切相关,且主要来自于其发育差异。不同的色素图案具有生物伪装、求偶和示威等重要作用,在鱼类中表现尤为明显。作为我国鲆鳎鱼类中的一种主要养殖品种,半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)有时发生无眼侧黑化(melanism)、有眼侧白化(albinism)的体色异常现象,对苗种质量和养殖业发展造成不利影响。本文对此进行了研究,以半滑舌鳎为对象,克隆了体色相关基因TYR、DCT的cDNA序列,并进行了基因的系统发育分析和时空表达分析。实验获得了TYR基因编码区cDNA序列长度为1620bp,编码539个氨基酸;DCT基因编码区cDNA序列长度为1551bp,编码516个氨基酸。本研究发现,TYR和DCT在20日龄前鱼苗体内表达量较高,尤其是在变态关键时期(15-20日龄)表达量最高,30日龄时表达量锐减到很低水平;在其他时期的皮肤组织中,这两个基因在有眼侧正常皮肤和无眼侧黑化皮肤的表达量最高,在有眼侧白化皮肤和无眼侧正常皮肤中表达量极低;在其他时期的其他组织中,在眼睛中的表达量最高,其次是肝脏,在脾脏和肌肉中表达量极低。研究表明,TYR和DCT基因是半滑舌鳎无眼侧黑化发生和有眼侧体色维持的关键基因。本研究为查明半滑舌鳎体色异常机制提供了重要依据和参考。
英文摘要:
      Melanin widely exists in animal tissues. The reason why the animal body surface has different colors and abundant pigment patterns is mainly caused by the difference in the distribution and development of melanin and related cells. Different pigment patterns have important functions such as biological camouflage, courtship and demonstration, especially in fish. As one of the dominated aquaculture flatfish species in China, Cynoglossus semilaevis often suffers from two body color anomalies, i.e. melanism and albinism, which hindered the development of high quality seeds and aquaculture. In this paper, cDNA sequences of two color-related genes (i.e. TYR and DCT) were cloned and phylogenetically analyzed. Further, expression levels of both genes were analyzed in different stages and in different tissues. The cDNA sequence length of TYR gene coding region was 1620bp, encoding 539 amino acids. The length of cDNA sequence in the coding region of DCT gene is 1551bp, encoding 516 amino acids. In this study, it was found that the expression levels of TYR and DCT were high in fry before 20 days old, especially in the critical period of metamorphosis (15-20 days old), and decreased to a very low level at the 30th age. In other skin tissues, the expression levels of these two genes were the highest in the normal skin on the ophthalmic side and the dark skin on the non-ophthalmic side, and extremely low in the albino skin on the ophthalmic side and the normal skin on the non-ophthalmic side. Among other tissues at other times, the highest expression was in the eye, followed by the liver, with very low expression in the spleen and muscles. Studies have shown that TYR and DCT genes are the key genes for the development and color maintenance of the non-ocular side of Cynoglossus semilaevis. This study provides an important basis and reference for identifying the mechanism of color anomaly in Cynoglossus semilaevis.
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