多巴色素异构酶基因对瓯江彩鲤黑斑体色的影响

• 作者: 司周旋 王军 王成辉 许细丹 陈红林
• 来源期刊: 中国水产科学
• 学科: 农学
• 关键词: Dct基因 瓯江彩鲤 黑色素 基因编辑 CRISPR/Cas9
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 605-612
• 页数: 8页
• 分类号: S917
• 字数: 4977字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1118.2020.19328

摘要

多巴色素异构酶(dopachrome tautomerase,Dct)是酪氨酸酶家族的重要成员之一,在黑色素合成过程中具有重要作用.为了解多巴色素异构酶基因(Dct)对鲤的黑色体色的影响,本研究以瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)的"粉花"体色类型为研究对象,在对该基因进行克隆和表达分析的基础上,应用CRISPR/Cas9基因编辑技术研究了该基因对瓯江彩鲤黑斑体色的影响.结果发现,瓯江彩鲤存在2个Dct基因(Dct1、Dct2),它们的CDS长度均为1548 bp,共编码515个氨基酸,均包含8个外显子;Dct1与Dct2的核苷酸序列相似度为95.55％,氨基酸序列相似度为94.95％.荧光定量PCR结果显示,基因Dct1在"粉花"体色瓯江彩鲤的黑斑皮肤中的表达量显著高于白色皮肤,而Dct2在白色皮肤中的表达量却显著高于黑斑皮肤(P<0.05).应用CRISPR/Cas9技术同时对两个基因敲除结果显示,Dct1和Dct2高度突变的瓯江彩鲤皮肤中的黑色素细胞呈点状,树突结构退化,表现出黑斑面积缩小、黑色斑块不明显现象.本研究表明,Dct基因突变对瓯江彩鲤黑斑体色存在重要影响,与Dct2相比,Dct1在鲤的黑斑体色形成中发挥着更大的作用.