bet3365娱乐场开户海洋学院尹绍武教授课题组在《Molecular & Cellular Proteomics》发表杂交黄颡鱼“黄优1号”杂种优势分子遗传机制的研究成果-南京师范大学
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学术报道

海洋学院尹绍武教授课题组在《Molecular & Cellular Proteomics》发表杂交黄颡鱼“黄优1号”杂种优势分子遗传机制的研究成果

近日,继我校海洋学院尹绍武课题组成功培育出杂交黄颡鱼“黄优1号”(GS-02-001-2018)国家级水产新品种后,课题组又揭示了杂交黄颡鱼“黄优1号”杂种优势形成的分子遗传机制。相关研究成果以“Integrated analysis of transcriptomic, miRNA and proteomic changes of a novel hybrid yellow catfish uncovers key roles for miRNAs in heterosis”为题在国际著名学术期刊Molecular & Cellular Proteomics在线发表。Molecular & Cellular Proteomics是国际蛋白组学顶级期刊,5年综合影响因子为6.324。

杂交优势的利用已成为提高鱼产量和改进鱼品质的重要途径,已经在实践中得到了广泛利用,而对其分子遗传机制的研究相比之下仍处于萌芽阶段。可以说我们对鱼类杂种优势的利用速度已远远超前了对其理论水平的认识,这在一定程度上也限制了杂种优势在鱼类养殖业中更好的应用。杂交黄颡鱼“黄优1号”具有生长速度快、抗病能力强、耐运输等优点,为了充分利用杂种优势培育黄颡鱼养殖优良品种,该研究运用mRNA-seq、miRNA-seq、蛋白质组、Parallel reaction monitoring(PRM)等测序技术从转录、转录后和蛋白质水平整体地研究杂交种及其亲本间基因和蛋白质的差异表达及变化规律,针对杂交优势调控相关miRNA与杂交种靶基因的调控关系进行分析,从而综合解析了杂交黄颡鱼“黄优1号”杂种优势的分子遗传机制。

该研究结果显示:(1)mRNA-seq、miRNA-seq、蛋白质组共鉴定出57,510个基因,818个miRNA和4,528个蛋白。(2)杂交黄颡鱼“黄优1号”具有高比例的非加性表达基因/miRNA/蛋白,显著富集KEGG表明主要参与免疫防御,抗氧化能力,代谢(维生素、氨基酸、脂类和碳水化合物)以及消化和吸收。(3)杂交黄颡鱼“黄优1号”和两个亲本(M和F)之间差异表达的基因/miRNA/蛋白质的百分比是不对称的,M和F之间的DEG、DEM和DEP明显高于M-H和F-H,提示杂交黄颡鱼“黄优1号”亲本同源基因表达偏倚(HEB)和表达水平优势(ELD)遗传模式。(4)比较亲本和杂交黄颡鱼“黄优1号”的11,789个同源基因的特异性SNP,显示杂种H中95.4%的同源物特异性SNP基因具有F/M偏倚(HEB)。(5)高比例ELD模式基因/miRNA/蛋白的KEGG富集分析显示生长发育、摄食调节、代谢能力和维生素代谢、消化系统、细胞增殖、免疫防御和抗氧化能力等在杂交优势形成中具有重要作用。(6)联合互作分析获得121个miRNA-mRNA-蛋白pairs,并针对具有代表性的6个miRNA-mRNA-蛋白pairs进行了qRT-PCR和PRM分析验证,发现这些pairs参与杂交黄颡鱼“黄优1号”的生物体发育(miR-27a-Camk2d1)、代谢(miR-30e-ACOT6和miR-181a-Retsat)、免疫应答(miR-221-Cfi和miR-130c-CHL1)、消化和吸收(miR-140-Abcb11)。

该研究成果不仅对鱼类杂种优势的有效利用和鲿科鱼类杂交育种研究具有重要的理论意义和实用价值,而且对今后解析其他鱼类的杂种优势遗传机理研究具有重要的借鉴和指导作用。

海洋学院尹绍武教授为该文通讯作者,2012级毕业的博士生张国松为第一作者。该研究得到江苏省重点研究计划(现代农业)重点项目等项目的资助。

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  • 更新时间

    2019年05月28日

  • 阅读量

  • 供稿

    海洋学院

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