中间球海胆丙酮酸激酶(PK)基因克隆及其对海水酸化的响应

摘要：

为明确中间球海胆Strongylocentrotus intermedius丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,PK)基因(SiPK)的序列特征、组织表达规律及其对海水酸化胁迫的响应方式,采用cDNA末端快速扩增RACE技术方法获得了SiPK的cDNA全长序列,同时探究了该基因在不同海水酸化[自然海水(对照组)、ΔpH=-0.3(SA1)、ΔpH=-0.4(SA2)、ΔpH=-0.5(SA3),ΔpH表示与自然海水pH的差值]胁迫条件下的响应方式.结果表明:中间球海胆PK序列全长为3616 bp,其中,包含一个编码537个氨基酸的开放阅读框(1614 bp)和两个非编码区片段(5′非编码区长度为91 bp,3′非编码区长度为1911 bp);系统进化分析发现,中间球海胆PK氨基酸序列与紫球海胆Strongylocentrotus purpuratus PK的亲缘关系最近;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)发现,成体中间球海胆PK基因在4种组织中均有表达,其相对表达量依次为性腺>管足>体腔液>肠;总PK酶活性检测显示,中间球海胆4种组织中的总PK酶活性依次为管足>性腺>体腔液>肠;海水酸化胁迫试验显示,与对照组相比,随着海水酸化程度的加重,中间球海胆肠组织中PK基因的相对表达量呈先极显著降低后极显著升高的趋势(P<0.01),但肠组织中总PK酶活性则呈极显著升高的趋势(P<0.01),性腺组织中PK基因的相对表达量随海水pH的降低而极显著降低(P<0.01),但该组织中总PK酶活性却呈现先升高后降低的趋势(P<0.05),管足和体腔液组织中PK基因的相对表达量和总PK酶活性均随海水pH的降低总体呈降低的趋势(P<0.05).研究表明,中间球海胆可通过调节PK基因的表达及总PK酶活性响应海水酸化胁迫.

关键词：中间球海胆、丙酮酸激酶、基因克隆、酶活性、海水酸化

所属期刊栏目：35

分类号：S968.9;Q786(水产养殖技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;辽宁省自然科学基金资助项目;农业科研人才及其创新团队项目

在线出版日期：2020-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：360-367