瓯江彩鲤体色相关基因mc1r的克隆、表达和tyr的选择压力分析

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1、学校代码：10264研究生学号：M100101084上海海洋大学硕士学位论文瓯江彩鲤体色相关基因MC1R的克隆、表达题目：和TYR的选择压力分析Cloning,expressionforpigmentationgenes--MC1R英文题目：andselectionpressureanalysisforpigmentationgenes--TYRinOujiangcolorcommoncarp专业：水产养殖研究方向：水产动物种质资源与种苗工程姓名：胡建尊指导教师：王成辉教授；吕国庆副教授二O一三年四月上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道

2、德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

3、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日II上海海洋大学博/硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注李思发上海海洋大学教授主席傅萃长复旦大学副教授委员马凌波东海水产研究所研究员委员委员委员委员委员唐首杰上海海洋大学讲师秘书答辩地点水产与生命学院C317答辩日期2013.5.30III上海海洋大学硕士学位论文瓯江彩鲤体色相关基因MC1R的克隆、表达和TYR的选择压力分析摘要体色是鱼类一种较独特的表型性状，有重要的生物多样性价值和遗传学理论研究

4、价值。鱼类体色变异研究一直是脊椎动物遗传学、进化生物学和系统发育研究的重要内容。瓯江彩鲤（Cyprinuscarpiovar.color）体色类型丰富，有“全红”、“大花”、“麻花”、“粉玉”和“粉花”等多种体色，是鱼类体色遗传研究的良好材料和模型。本论文在实验室前期研究工作的基础上，对黑色素合成通路中的二个关键基因－黑素皮质素1受体（MC1R）和酪氨酸酶基因（TYR）进行了克隆、体色间表达差异分析和选择压力分析。具体内容如下：1.瓯江彩鲤体色相关基因（MC1R）的克隆和表达分析。黑素皮质素1受体（melanocortin1receptor,MC1R）是动

5、物黑色素合成通路中的关键基因之一，对动物的体色和毛色有重要影响。本文克隆了瓯江彩鲤的MC1R基因，并进行了“全红”、“大花”、“粉玉”、“粉花”四种体色间的表达差异分析。研究发现，瓯江彩鲤的MC1R基因的全长cDNA序列为1914bp，包括637bp3'-UTR（非转录区）、311bp5'-UTR及966bpORF（开放阅读框）。该基因由一个外显子编码（321个氨基酸），有7个跨膜结构域。瓯江彩鲤与鲫的编码区核苷酸同源性达98%，与斑马鱼达93%；不同体色间的编码区只存在一个核苷酸无义突变（C/G），因而氨基酸序列完全相同。qRT-PCR表明，MC1R基因

6、在眼睛的表达量显著高于皮肤、肌肉、鳃、肾脏、鳔、心、肝等组织（P<0.05）；但在四种体色间不存在显著的表达差异（P＞0.05）。本研究结果表明：瓯江彩鲤体色类型中的黑色斑块不是由MC1R基因直接决定，还有待其它体色相关基因或调控因子的研究。2.瓯江彩鲤体色相关基因（TYR）的选择压力分析酪氨酸酶（Tyrosinase，TYR）是黑色素合成中的关键酶或限速酶。本部分在I上海海洋大学硕士学位论文实验室前期已对瓯江彩鲤酪氨酸酶基因克隆的基础上，选取该基因转录子1（TYR-1）的第一外显子部分序列，进行“全红”、“大花”、“麻花”、“粉玉”和“粉花”五种体色间的

7、DNA序列差异和选择压力分析。结果发现：在分析的468bp序列长度中，共发现44个核苷酸变异位点，归结为9个氨基酸变异位点，五种体色类型在该基因存在显著的遗传分化（FST=0.0198-0.3717，P<0.01）；选择压力分析（Z-检验）显示，五种体色在分析序列中的dN/dS值为0.070-0.103，均小于1；应用Codeml模型（M2a和M8）的选择位点检测发现：“麻花”的1个氨基酸位点，“全红”、“粉玉”和“粉花”的2个氨基酸位点，“大花”的4个氨基酸位点存在显著的选择压力，其它位点均为净化选择。此部分结果表明：人工或自然选择压力对瓯江彩鲤酪氨酸酶

8、基因的作用十分有限，体色性状能表现为较为稳定的遗传。关键词：瓯江彩