虹鳟spindlin基因克隆及不同倍性的表达分析

作者：史秀兰; 黄天晴; 徐革锋; 邹作宇; 谷伟; 程琳; 刘晨斌; 王炳谦^*

来源：水生生物学报, 2021, 45(01): 14-21.

• 虹鳟
• spindlin
• 基因克隆
• 基因表达
• 免疫组化

spindlin基因是减数分裂纺锤体相关因子,为了研究spindlin基因在二倍体和三倍体雌性虹鳟减数分裂过程中出现的差异,通过cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得spindlin基因cDNA 4529 bp(GenBank登录号:MN378564),其中3′非编码区(UTR)和5′非编码区(UTR)分别长3662 bp和141 bp,开放阅读框(ORF)长726 bp,编码241个氨基酸,该蛋白质序列的相对分子量为28.3 kD,理论等电点值为5.94,无跨膜结构。同源性分析表明,虹鳟(Oncorhynchus mykiss)与银大马哈鱼(Oncorhynchus kisutch)同源最高,高达99.59%。系统发育进化树显示,虹鳟与大鳞大马哈鱼(Oncorhynchus tshawytscha)和红点鲑(Salvelinus alpinus),聚为一支。实时荧光定量(RT-PCR)结果显示, spindlin基因在二倍体雌性虹鳟卵巢、肾、肝、脾、肌、鳃、心、眼、肠和鳍组织中均有表达,其中,在卵巢中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01)。对于二倍体雌性虹鳟,在受精后240—300d(days post fertilization, dpf)发育阶段, spindlin基因在卵巢组织中的相对表达量显著下降。对于三倍体雌性虹鳟,该基因在240—330 dpf阶段的表达量显著上升。在同一发育阶段中, spindlin基因在二倍体雌性虹鳟卵巢中的表达量较三倍体雌性虹鳟相对较高,且均存在极显著差异(P<0.01)。通过免疫组化结果发现,二倍体雌性虹鳟在240 dpf阶段, Spin蛋白在初级卵母细胞核内信号最强,在270—330 dpf阶段逐渐减弱;三倍体虹鳟卵巢在240—330 dpf发育阶段,在卵原细胞中信号逐渐增强。减数分裂异常是性腺败育的关键原因,研究结果表明三倍体虹鳟在减数分裂过程中出现异常与spindlin基因的低表达有关,这可能是卵巢发育阻滞的原因之一。

• 单位
  农业科学院; 上海海洋大学; 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所