圆斑星鲽piwil2基因的克隆与表达分析

摘要

本研究采用RACE末端扩增方法,得到全长为3872 bp的圆斑星鲽(Verasper variegatus)piwil2基因序列,命名为Vvpiwil2,开放阅读框(ORF)长为3192 bp,编码1063个氨基酸,5¢-UTR和3¢-UTR的长度分别140 bp和540 bp。基于ExPASy、SMART、Signal4.1和NCBI的保守结构域(CDD)数据库在线分析对蛋白序列结构进行预测,推断Vvpiwil2编码的氨基酸分子量为118.6 kDa,理论等电点为9.02,无跨膜结构及信号肽,有3个结构域:ArgoL1结构域、PAZ结构域及PIWI结构域。利用实时荧光定量PCR技术对圆斑星鲽不同发育时期的胚胎、仔稚鱼以及雌雄成鱼的不同组织表达模式进行分析。结果显示,Vvpiwil2基因从胚胎发育早期至高囊胚期均大量表达,之后呈下降趋势,直至孵化阶段。由于胚胎从卵裂至囊胚时期的发育过程主要受细胞质成分引导,直至原肠早期,mRNA开始大量转录合成,实现由母源型向合子型的过渡,推断Vvpiwil2是母源性基因。孵化后仔稚鱼68 d时,Vvpiwil2基因表达量显著高于其他时期,表明Vvpiwil2的功能可能与圆斑星鲽性腺分化过程相关;Vvpiwil2基因在雌雄成鱼性腺中的表达量显著高于其他组织,且卵巢中的表达量显著高于精巢,推测Vvpiwil2基因在卵巢功能的维持中发挥重要作用。本研究结果为解析圆斑星鲽性别决定机制提供了新的靶标基因,为建立全雌化苗种繁育技术打下坚实的理论基础。