虹鳟体色相关基因mitfa的克隆和表达分析

• Published in: 农业生物技术学报 Vol. 29; no. 4; pp. 753 - 763
• Main Authors: 吴深基, 黄进强, 李永娟, 张倩, 潘玉财, 王晓谰
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州730070%甘肃农业大学理学院,兰州730070 2021
• Subjects: 克隆; 体色; 虹鳟; 表达分析; 小眼畸形相关转录因子a基因(mitfa)
• ISSN: 1674-7968
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2021.04.013

S917.4; 小眼畸形相关转录因子a基因(microphtalmia-associated transcription factor,mitfa)在动物体色形成过程中发挥重要的作用.为探讨mitfa基因在虹鳟(Oncorhynchus mykiss)体色变异中的调控作用,本研究采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术首次获得了虹鳟mitfa基因的cDNA全长序列,并对其进行了生物信息学分析,同时利用qRT-PCR分析了野生型虹鳟(虹鳟)与黄色突变型虹鳟(金鳟)体色发生不同时期和不同组织中mitfa基因的表达差异.结果显示,虹鳟mitfa基因(GenBank No.MT813117)的cDNA全长序列2700 bp,其中开放阅读框1212 bp,编码403个氨基酸,5'UTR 114 bp,3'UTR 1374 bp;序列分析发现,虹鳟Mitfa蛋白序列与其他鱼类的同源性高于禽类、两栖类以及哺乳类,且基本螺旋-环-螺旋-亮氨酸拉链(basic helix-loop-helix-leucine zipper,bHLHZip)结构域在脊椎动物中高度保守;系统进化分析显示,虹鳟与褐鳟(Salmo trutta)的亲缘关系最近,与其他鱼类亲缘关系次之,与禽类、两栖类以及哺乳类亲缘关系最远;qRT-PCR分析表明,mitfa基因在虹鳟与金鳟胚胎及出膜后各时期均有不同程度的表达,均在受精期、4细胞期、16细胞期和桑葚期有较高的表达且显著高于其他各时期(P<0.05);虹鳟与金鳟相同时期的差异表达结果显示,该基因在受精期、16细胞期、桑葚期、囊胚期、体节期、心跳期、3 dph(days post hatch)、5 dph、7 dph、10 dph、1 M(month post hatch)和12 M背部皮肤中的表达差异极显著(P<0.01);mitfa基因在12月龄虹鳟和金鳟各组织中也均有表达,且都在背部皮肤中的表达量最高,在腹部的皮肤和肌肉、背部肌肉和眼中也有较高表达,其他组织该基因的表达相对较低.本研究结果表明,mitfa基因可能参与虹鳟色素细胞的形成过程,并与其体色变异密切相关.本研究结果为虹鳟体色变异分子调控机制研究及其体色遗传改良提供了基础资料.