草魚鮮味受體功能和進化的初步研究.pdf

1、魚類的食性是魚類對其所生存的環(huán)境適應而產(chǎn)生的一種特性，且隨本身不同的發(fā)育階段和外界環(huán)境條件的變化而改變，這種食性表型的可塑性是魚類在長期進化過程中對環(huán)境和食物條件適應的結(jié)果。味覺在魚類對攝入食物的選擇鑒別過程中起了決定性的作用。鮮味作為味覺的基本組成之一，與動物的食性密切相關。動物通過味蕾中的鮮味受體信號通路感知鮮味。那么，鮮味受體信號通路與魚類食性有著怎樣的關系呢？為初步探索鮮味受體信號通路在魚類食性重塑中的表達調(diào)控機制，本研究以草魚

2、為研究對象，對食性發(fā)育重塑前的草魚飼喂浮游動物，對食性發(fā)育重塑后的草魚分別飼喂浮游動物和浮萍。然后提取三個不同處理組的草魚食道的RNA，以草魚基因組為參考采用lllumina高通量測序技術進行轉(zhuǎn)錄組測序，篩選鮮味受體信號通路中差異表達基因，分析不同食性對鮮味受體及其信號通路差異基因的影響;并通過電鏡觀察味蕾數(shù)量在草魚食性發(fā)育重塑中的變化。同時，從數(shù)據(jù)庫中獲得脊椎動物鮮味受體基因序列和魚類T1R（Tastereceptortype1）家族

3、編碼蛋白核苷酸序列以及氨基酸序列，利用MEGA、PAML進行系統(tǒng)發(fā)育構(gòu)建及正選擇分析，研究鮮味受體基因在脊椎動物中的進化史、理解鮮味受體基因與攝食生態(tài)的關聯(lián)性以及T1R基因家族在魚類中的動態(tài)進化。結(jié)果表明:
　　1.草魚口咽腔底味蕾的數(shù)量在食性重塑后急劇增加，這種變化與其食性發(fā)育重塑是相適應的。鮮味受體信號通路中的T1R1(Tastereceptortype1member1)以及下游信號Gγ3基因在草魚食性重塑為草食性后與重塑前相

4、比表達量顯著下降，T1R3(Tastereceptortype1member3)以及下游信號Gγ13基因在草魚食性重塑后飼喂浮萍與飼喂浮游動物相比表達量顯著下降。這說明鮮味受體基因T1R1、T1R3的表達量的下降與草魚對鮮味感知力的的改變是一致的，并且鮮味受體信號通路在草魚食性發(fā)育重塑過程中和飼喂不同餌料情況下存在不同的表達模式，揭示出草魚在食性發(fā)育重塑和應答生態(tài)環(huán)境中食物源環(huán)境改變時，可能存在不同的遺傳表達調(diào)控分子機制。
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5、.脊椎動物鮮味受體基因的假基因現(xiàn)象與其食性之間不存在特定的相關性（草食性、肉食性和雜食性脊椎動物中都存在假基因），因此鮮味受體基因在脊椎動物中的進化是非常復雜的，因此從整體來看，假基因造成味覺功能的丟失與食性的專一性沒有特定的關系，可能還有其它一些未知的生理和生態(tài)因素的作用。除現(xiàn)生肉鰭魚類矛尾魚外，系統(tǒng)發(fā)育分析表明T1R基因家族的分化可能發(fā)生在魚類分化之前。T1R基因家族的進化在魚類和其他脊椎動物中存在很大的差異:魚類中T1R的多樣化主