Mx1基因在不同倍性鲫鲤的克隆及拷贝数研究

摘要

两性可育异源四倍体鲫鲤品系的形成在生物进化和鱼类遗传育种的研究具有重要的意义。在育种方面,用雄性四倍体鲫鲤与雌性二倍体红鲫交配大规模制备不育的,具有优势性状的三倍体鱼。进而为不同倍性鱼的比较研究提供了重要生物学平台。
　　 在脊椎动物中,Mx蛋白由干扰素诱导产生,能够快速调节细胞进入抗病毒激活状态。现在对鱼类Mx蛋白研究的热点主要集中在:蛋白的结构特征及其作用机制、基因表达活性以及其在鱼类天然免疫研究中的意义。本研究首次克隆出三倍体鱼和四倍体鲫鲤的Mx1基因,比较分析了它们和二倍体普通红鲫的基因序列和氨基酸序列；并利用Southern杂交的技术对不同倍性鱼Mx1基因的拷贝数进行了比较研究。主要内容如下:
　　 1.对异源四倍体鲫鲤,三倍体鱼Mx1 cDNA全长进行克隆和序列分析。发现它们与普通红鲫Mx1 cDNA同源性很高,分别为88.7％和90.5％。它们也符合已知的Mx蛋白的特征:具有发动蛋白家族的典型结构序列,三联ATP/GTP结合基序以及一个具有定位信号作用的亮氨酸拉链。
　　 2.比较研究Mx1基因在多个物种的的氨基酸序列。使用MEGA(4.0)软件中的neighbor-joining(NJ)方法构建基于不同物种Mx1基因的分子进化树,分析其亲缘进化关系。
　　 3.Southern bolt杂交,探究普通红鲫(2n=100)、湘江野鲤(2n=100)、三倍体鱼(3n=150)和异源四倍体鲫鲤(4n=200)等四种鱼的Mx1基因的拷贝数。结果发现,除三倍体鱼(3n=150)的Mx1基因的最小拷贝为多拷贝外,其它三种鱼的最小拷贝数均为1。当然,要确定精确的拷贝数还需进一步的实验。
　　 综上所述,实验结果说明不同倍性鱼Mx1基因序列和拷贝数存在差异,可能与不同倍性鱼的抗病性有关；这也为探讨基因在物种中的拷贝数与其倍性的关系,提供分子生物学依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 异源四倍体鲫鲤与三倍体鲫鱼背景知识

1.1.1 异源四倍体鲫鲤产生及遗传特性

1.1.2 三倍体鱼的产生及生物学特性

1.1.3 异源四倍体鲫鲤、三倍体鱼获得的生物学意义

1.2 Mx基因及其研究进展

1.2.1 蛋白结构和功能概述

1.2.2 鱼类Mx蛋白的研究进展

1.2.3 鱼类的Mx蛋白与鱼类天然免疫

第二章 不同倍性鲫鲤MX1基因CDNA全序列克隆

2.1 材料与方法

2.1.1 材料和试剂

2.1.2 实验方法

2.2 结果

2.2.1 总RNA提取和RT-PCR扩增结果

2.2.2 不同倍性鱼Mx1基因5'-RACE和3'-RACE的结果

2.2.3 同源性分析

2.2.4 进化树分析

2.3 讨论

第三章 不同倍性鲫鲤MX1基因拷贝数的探究

3.1 试验材料与方法

3.1.1 材料及基因组DNA提取

3.1.2 实验方法

3.2 实验结果

3.2.1 扩增结果

3.2.2 Southern结果

3.3讨论

参考文献

主要实验试剂和仪器

主要生物信息学软件

致谢