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多倍体银鲫F系bmp15不同等位基因的分子特征、基因组结构和表达模式
江诗雨
Subtype硕士
Thesis Advisor桂建芳
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract多倍化现象广泛存在动植物中,尤其是在植物界,已经从形态学、生理学、生态学、基因组学和进化生物学等多个方面进行了深入研究,而在脊椎动物中的探索较少。多倍体银鲫多重生殖方式的特殊性以及丰富的遗传多样性使得它是研究脊椎动物多倍体基因组进化、单性动物适应性进化以及性别决定的一个理想研究系统。骨形态发生蛋白15(bone morphogenetic protein 15,bmp15)基因在脊椎动物生殖系统的发育和功能维持中发挥着重要的调控作用。本研究开展了bmp15在银鲫F系中的分子特征、基因组结构、相邻基因共线性以及表达特征分分析,取得的主要结果如下: 从银鲫F系卵巢cDNA文库中克隆了两个bmp15部分同源基因(homeologs),将其命名为Cgbmp15a和Cgbmp15b,它们各自具有3个不同等位基因。Cgbmp15a的3个等位基因的核苷酸序列平均一致性为98.73±0.35%,均编码375个氨基酸,氨基酸序列平均一致性为99.29±0.13%;Cgbmp15b的3个不同等位基因的核苷酸序列平均一致性为84.88±4.40%,均编码380个氨基酸,氨基酸序列的一致性高达99.3±0.33%;而Cgbmp15a和Cgbmp15b之间cDNA序列的平均一致性为73.85±6.25%,氨基酸序列的平均一致性为87.36±0.17%。不同脊椎动物Bmp15蛋白序列多重比对和系统进化树均表明,银鲫为异源六倍体,在其进化历程中发生了两轮多倍化,其中早期的异源多倍化整合了来自两个原始祖先的染色体组,导致银鲫和鲫的四倍体共同原始祖先基因组中包含bmp15a和bmp15b;随后第二轮同源多倍化最终导致银鲫存在6个bmp15等位基因。bmp15基因及其邻近基因同线性分析表明,银鲫在形成异源多倍体后,其基因组发生了复杂的变化,包括bmp15邻近基因的丢失。Cgbmp15a和Cgbmp15b均主要在卵巢中表达,在皮质泡期卵母细胞中表达量最高;无论是在银鲫成体组织还是不同发育阶段的卵子中,Cgbmp15a的表达水平显著高于Cgbmp15b的表达水平。在孕酮激素DHP体外诱导银鲫F系GV1期卵母细胞6小时后,Cgbmp15a开始上调表达,诱导8小时后达到最高表达水平,随后下降;而Cgbmp15b在诱导8小时后表达水平有微弱上调,随后下降。上述的结果表明,Cgbmp15a和Cgbmp15b在银鲫F系成体组织和不同发育和成熟阶段的卵子中,均表现出偏性表达的特征,暗示Cgbmp15a在银鲫的卵母细胞发育和成熟中起着主要作用。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/39011
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
江诗雨. 多倍体银鲫F系bmp15不同等位基因的分子特征、基因组结构和表达模式[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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