罗氏沼虾淀粉酶基因克隆及其表达规律分析

[目的]克隆罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)淀粉酶基因(AMY),并进行生物学信息分析及其表达规律研究,为揭示AMY基因的生物学功能及其对罗氏沼虾生长发育的调控作用机理提供理论依据.[方法]PCR克隆罗氏沼虾AMY基因编码区(CDS)序列,利用ExPASy ProtParam、ExPASy ProtScale、SignalP-5.0、MegAlign及Lasergene v8.0等在线软件进行生物信息学分析,应用实时荧光定量PCR检测AMY基因在罗氏沼虾不同组织(腹神经节、胃、心脏、鳃组织、性腺、肝胰腺、肌肉和肠道)中的表达情况,并明确其在生长快速家系(FG)和生长慢速家系(SG)个体肌肉中的表达模式.[结果]罗氏沼虾AMY基因CDS序列全长2121 bp,共编码706个氨基酸残基;其编码蛋白分子量为76.87 kD,理论等电点(pI)为4.63,属于不稳定的亲水性蛋白,包含2个典型的淀粉酶结构域;在罗氏沼虾AMY蛋白二级结构中,α-螺旋占13.88％,延伸链占21.39％,无规则卷曲占64.73％.罗氏沼虾AMY氨基酸序列与克氏原螯虾AMY氨基酸序列的相似性最高(62.6％),与大珠母贝AMY氨基酸序列的相似性较低(48.9％);基于AMY氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,罗氏沼虾与克氏原螯虾的亲缘关系最近,而与中华绒螯蟹的亲缘关系较远.AMY基因在罗氏沼虾不同组织中广泛表达,但存在性别差异性和组织特异性,具体表现为:雌性个体肠道中的相对表达量极显著高于雄性个体(P<0.01,下同),鳃组织中的相对表达量显著高于雄性个体(P<0.05),而肝胰腺中的相对表达量极显著低于雄性个体.罗氏沼虾AMY基因在FG个体肌肉中的相对表达量极显著高于SG个体.[结论]AMY基因在罗氏沼虾的生长发育过程中发挥重要作用,广泛表达于罗氏沼虾的不同组织中,但存在性别差异性和组织特异性.