食植物蛋白大口黑鲈的基因表达特征

大口黑鲈是肉食性鱼类，其养殖方式主要是投喂冰鲜鱼，为了降低大口黑鲈的养殖成本，减少冰鲜鱼和鱼粉作为饲料的使用量，对大口黑鲈进行驯食选育，即培育出对植物蛋白也有良好食欲，可高效利用植物蛋白的大口黑鲈品系是解决这一问题的关键所在。本项目对驯食选育出的F2代大口黑鲈消化酶、食欲、代谢、生理与免疫和肌肉生长20个相关基因表达特征进行全面的分析，比较驯食选育后大口黑鲈，食植物蛋白与食冰鲜鱼两个实验组鱼之间的基因表达差异，筛选能增强对植物蛋白食欲、吸收和利用率的基因，并分析这些基因之间表达水平的关系；比较选育和未选育大口黑鲈在驯食植物蛋白后的基因表达差异，筛选易被驯食成功大口黑鲈的特征基因。探讨鱼类食植物蛋白饲料与基因表达水平之间的关系，为大口黑鲈的驯食选育工作提供理论依据。

大口黑鲈（Micropterus salmoides）是肉食性鱼类，其养殖方式主要是投喂冰鲜鱼，为了降低大口黑鲈的养殖成本，减少冰鲜鱼和鱼粉作为饲料的使用量，对大口黑鲈进行驯食选育，即培育出对植物蛋白也有良好食欲，可高效利用植物蛋白的大口黑鲈品系是解决这一问题的关键所在。本项目利用RNA-seq的方法对食人工配合饲料和食冰鲜鱼的大口黑鲈的肝脏和肌肉的mRNA表达水平进行了高通量的测序，测序结果经过比较分析，定量PCR验证，实现了对经过驯食人工配合饲料选育的大口黑鲈基因表达特征的全面分析。. 在喂食人工配合饲料的雌鱼实验组与喂食冰鲜鱼的雌鱼对照组肝脏中找到上调表达基因3073个，下调表达基因885个；在雄鱼实验组与对照组肝脏中找到上调表达基因12787个，下调表达基因1706个。对差异表达基因进行GO功能注释和信号通路分析表明，人工配合饲料中含有天然饵料中没有的植物蛋白、淀粉等，影响了大口黑鲈消化腺的分泌，影响了鱼体对饲料中蛋白质、矿物质和碳水化合物的消化和吸收，进而影响了糖类、脂肪的代谢过程，引起了机体的损伤，使鱼体产生了类似细菌或病毒感染而产生的免疫反应。该研究结果揭示了目前的人工配合饲料对养殖大口黑鲈健康造成负面影响的生理机制。同时，在喂食人工配合饲料的实验组鱼的肌肉中找到上调表达基因1572个，下调表达基因388个，GO功能注释和信号通路分析表明，差异表达基因主要集中于合成、代谢及病理的相关通路，人工配合饲料影响了鱼体内重要的代谢过程、细胞中蛋白质和不饱合脂肪酸的合成过程，从而影响了肌肉中蛋白质和脂肪成分的变化。该研究结果揭示了目前的人工配合饲料对鱼体肌肉成分变化的影响的生理机制。. 此外，利用候选基因法对大口黑鲈脂蛋白脂肪酶基因LPLtype1和LPLtype2在实验组和对照组鱼的肝脏中的表达水平进行了分析，其结果与RNA-seq测序结果相符。为了进一步的分子育种工作，对LPLtype1和LPLtype2基因进行了cDNA全长、mRNA组织表达和基因组序列分析，找到SNP位点19个。.上述研究结果不仅揭示了人工配合饲料对大口黑鲈生长、肌肉成分产生影响的调控机制，还为大口黑鲈的食性改良驯化工作提供了可靠的理论依据。