红白锦鲤GTP环化水解酶1基因(Gch1)的表达及其进化分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李晓敏

作者： 李晓敏;李炯棠;肖贵宝;宋迎楠;王秀利;孙效文

作者机构：

关键词： GTP环化水解酶1基因(Gch1);锦鲤;体色;蝶啶合成

期刊名称： 农业生物技术学报

ISSN： 1674-7968

年卷期： 2015 年 23 卷 07 期

页码： 945-952

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 斑马鱼(Danio rerio)中蝶啶代谢通路调控蝶啶色素合成,而GTP环化水解酶1基因(GTP cyclohydrolase 1,Gch1)是该代谢通路的限速酶。锦鲤(Cyprinus carpio var.koi)是一种被广泛养殖的观赏鱼,有多种的体色组合模式。为了研究锦鲤Gch1基因的功能、保守性及在不同体色的表达模式,本研究组装鲤(Cyprinus carpio)高通量转录组数据,并依此扩增获得锦鲤Gch1全长c DNA序列(Gen Bank登录号:KP056544)。该基因编码一个由251个氨基酸组成的蛋白。结构域分析发现,该蛋白含有GTPcyclohydrolaseⅠ功能域。Gene Ontology注释发现,该蛋白具有水解酶活性分子功能,并参与细胞内含氮化合物代谢和细胞内氨基酸代谢过程。多物种Gch1同源性比较发现,该基因较为保守。适应性进化分析发现,锦鲤与斑马鱼Gch1的非同义替换率(the number of nonsynonymous substitutions per nonsynonymous site,Ka)与同义替换率(the number of synonymous substitutions per synonymous site,Ks)比值为0.06,说明该基因在进化中受到强烈负选择压。研究结果表明,锦鲤Gch1参与蝶啶代谢通路;Gch1在红皮的表达水平显著高于白皮的(P<0.05),提示该基因高表达可能导致体色变红。本研究首次阐明Gch1在锦鲤红白体色间的表达差异,为进一步研究Gch1在锦鲤其他体色变化的作用机理提供了基础信息。另外,本研究还揭示Gch1在脊椎动物中的保守性,为研究其他观赏鱼类的体色变化机制提供借鉴。

分类号： S917.4

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