凡納濱對蝦轉錄組測序分析及肌肉生長發(fā)育相關基因的篩選

楊春玲，陳慧芳，彭敏，李強勇，曾地剛，劉青云，趙永貞，陳曉漢，陳秀荔

摘要：【目的】篩選出凡納濱對蝦生長發(fā)育的功能基因及代謝調控網(wǎng)絡，揭示其生長發(fā)育的分子機制，為后續(xù)開展凡納濱對蝦分子生物學研究提供寶貴的基因數(shù)據(jù)來源?！痉椒ā恳钥焖偕L群體和慢速生長群體的凡納濱對蝦肌肉組織為研究材料，通過Illumina HiSeqTM2500平臺對構建的cDNA文庫進行高通量測序分析，以StringTie進行拼接組裝后利用DESeq2篩選差異表達基因，并基于KOG、GO、nr、COG、Swiss-Pro、KEGG和Pfam等數(shù)據(jù)庫進行差異表達基因功能注釋分析?！窘Y果】經(jīng)拼接組裝共獲得53458844條Clean reads，各樣品Clean reads的Q30均在93.00%以上;Illumina測序獲得的Clean reads與參考基因組的比對效率在87.75%～87.80%，說明轉錄組測序數(shù)據(jù)真實可靠。采用SnpEff進行SNP/InDel變異注釋分析，結果顯示，SNP位點中以A>G、G>A、C>T和T>C等4種類型的數(shù)量較多（14950～21562個），InDel位點則以SYNONYMOUS_CODING的數(shù)量最多（33630個）。使用StringTie對Mapped reads（比對到參考基因組的Reads）進行拼接，共發(fā)掘到4607個新基因，分別輸入COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG和nr數(shù)據(jù)庫中進行序列比對，最終發(fā)現(xiàn)共有1098個新基因被注釋，以被nr數(shù)據(jù)庫注釋的新基因數(shù)量最多（1077個），而被COG數(shù)據(jù)庫注釋的新基因數(shù)量最少（416個）?；赒-value<0.05且Fold Change>2的篩選條件，共獲得1408個差異表達基因（661個為顯著上調表達基因，747個為顯著下調表達基因）;1408個差異表達基因被注釋到53個GO功能條目中，其中，22條被注釋到生物學過程（Biological process），16條被注釋到細胞組分（Cellular component），15條被注釋到分子功能（Molecular function）;KEGG信號通路富集分析發(fā)現(xiàn)3條重要的信號通路，分別是溶酶體通路（Lysosome）、氨基糖和核苷酸糖新陳代謝（Amino sugar and nucleotide sugar metabolism）及鞘脂類代謝（Sphingolipid metabolism）。在溶酶體通路中，CTSL基因、Nramp基因、MyoG基因和Myf5基因在凡納濱對蝦快速生長群體肌肉組織中呈上調表達，而Trypsin基因呈下調表達?！窘Y論】通過轉錄組測序分析從快速生長群體和慢速生長群體的凡納濱對蝦肌肉組織中篩選出1408個差異表達基因（661個為顯著上調表達基因，747個為顯著下調表達基因），主要富集在溶酶體、氨基糖和核苷酸糖新陳代謝及鞘脂類代謝等通路上，在對蝦肌肉生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。

關鍵詞： 凡納濱對蝦;差異表達基因;肌肉;生長發(fā)育;轉錄組測序

中圖分類號： S945.49? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2021）09-2319-10

Transcriptome sequencing and screening of genes related to muscle growth and development in Litopenaeus vannamei

YANG Chun-ling1， CHEN Hui-fang2， PENG Min1， LI Qiang-yong1， ZENG Di-gang1，

LIU Qing-yun1， ZHAO Yong-zhen1， CHEN Xiao-han1， CHEN Xiu-li1*

（1Guangxi Academy of Fishery Sciences/Guangxi Key Laboratory of Aquatic Genetic Breeding and Healthy Aquaculture， Nanning? 530021， China; 2College of Animal Science and Technology， Guangxi University， Nanning? 530004， China）

Abstract：【Objective】To screen out the functional genes and metabolic regulation network of growth and development in Litopenaeus vannamei， reveal the molecular mechanism of its growth and development， and provide a valuable source of genetic data for the subsequent molecular biology research of L. vannamei. 【Method】The muscle tissue of the fast-growing group and the slow-growing group of L. vannamei was used as the research material， high-throughput sequencing analysis was performed on the cDNA library through the Illumina HiSeqTM2500 platform， and the DESeq2 was used to screen differentially expressed genes after assembly using StringTie， and the functional annotation of differentially expressed genes was performed based on KOG， GO， nr， COG， Swiss-Pro， KEGG and Pfam databases. 【Result】A total of 53458844 Clean reads with Q30 more than 93.00% were obtained after splicing assembly. The comparison efficiency of Clean reads obtained by Illumina sequencing and the reference genome was 87.75% to 87.80%， indicating that the transcriptome sequencing data were true and reliable. SNPEff was used to annotate SNP and InDel variation， results showed that the number of 4 types of SNP loci， A>G， G>A， C>T， and T>C， was large（14950-21562）， and the number of synonymous_coding points of InDel loci was the largest （33630）. Using StringTie software to splice Mapped Read （Reads that were aligned to the reference genome）， a total of 4607 new genes were discovered. The genes were input into COG， GO， KEGG， KOG， Pfam， Swiss-Prot， eggNOG and nr databases for sequence alignment. Finally， it was found that a total of 1098 new genes were annotated， with the largest number of new genes annotated by the nr database（1077）， and the smallest number of new genes annotated by the COG database（416）.? Based on the screening conditions of Q-value<0.05 and Fold Change>2， a total of 1408 differential expression genes were detected， in which 661 genes were significantly up-regulated and 747 genes were significantly down-regulated. A total of 1408 differentially expressed genes were annotated to 53 GO function items， in which 22 items were annotated to biological process， 16 items were annotated to cellular component， 15 items were annotated to molecular function. KEGG signal pathway enrichment analysis revealed three important signal pathways， namely lysosome pathway， amino sugar and nucleotide sugar metabolism pathway and sphingolipid metabolism pathway. In the lysosomal pathway， CTSL gene， Nramp gene， MyoG gene and Myf5 gene were up-regulated in the muscle tissue of fast-growing L. vannamei， while Trypsin gene was down-regulated. 【Conclusion】Through transcriptome sequencing analysis， 1408 differentially expressed genes （661 are significantly up-regulated genes and 747 are significantly down-regulated genes） were screened from the muscle tissues of fast-growing and slow-growing L. vannamei， which are mainly enriched in lysosomes， sphingolipid metabolism， amino sugar and nucleotide sugar metabolism pathways. They play an important role in the growth and development of L. vannamei muscle.

Key words： Litopenaeus vannamei; differentially expressed gene; muscles; growth and development; transcriptome sequencing

Foundation item： Guangxi Key Research and Development Project（Guike AB19245032）; Guangxi Innovation Team Building Project of National Modern Agricultural Industrial Technology System（nycytxgxcxtd-14-01）; Special Project of Modern Agricultural Industrial Technology System Construction（CARS-48）

0 引言

【研究意義】凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）又稱南美白對蝦，隸屬于節(jié)肢動物門（Arthropoda）甲殼綱（Crustacea）十足目（Decapoda），具有抗逆性強、適鹽范圍廣、肉質鮮美及經(jīng)濟價值高等優(yōu)點，深受廣大養(yǎng)殖戶的喜愛（錢昭英，2014;彭敏等，2020）。自20世紀80年代末引進凡納濱對蝦以來，經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國已形成自遼寧至廣西沿海的巨大養(yǎng)殖帶，且近年來逐漸推廣到湖南、湖北、江西和新疆等地區(qū)，養(yǎng)殖總面積達25.6萬ha，年總產(chǎn)量達140萬t，占全球對蝦總產(chǎn)量的1/3以上，產(chǎn)值達2000多億元，我國已發(fā)展成為凡納濱對蝦養(yǎng)殖第一大國（滕瑜等，2021）。生長性狀是對蝦養(yǎng)殖的最重要經(jīng)濟性狀，直接影響其養(yǎng)殖經(jīng)濟效益，而遺傳選育技術是提高動物機體生長性能最有效的措施之一。因此，揭示優(yōu)良性狀形成的分子機理，開展快速生長品系的分子標記輔助選育，是當前凡納濱對蝦遺傳育種領域最重要的研究方向?！厩叭搜芯窟M展】在哺乳動物中，肌肉發(fā)育調控是研究機體生長發(fā)育規(guī)律最重要的內容之一，目前針對哺乳動物肌肉生長發(fā)育調控的分子機理已有深入研究（Buckingham et al.，2003;Carvajal et al.，2010）。肌細胞的分化與生長不僅受正、負決定因子的雙向調控，還依賴于鋅指蛋白及生長因子等組織特異因子的微調控（Buckingham et al.，2003;Carvajal and Rigby，2010），其中以bHLH（Basic-helix-loop-helix）為核心結構域的生肌調節(jié)因子（Myogenic regulatory factor，MRFs）在肌肉的發(fā)生發(fā)育過程中起正向調控作用，包括肌分化因子（MyoD）、生肌因子5（Myf5）、肌細胞生成素（MyoG）和生肌調節(jié)因子4（MRF4），且在肌肉的發(fā)生發(fā)育過程中具有時空表達特異性，其調控功能各異但又存在功能補償（Pownall et al.，2002;Botzenhart et al.，2019）。肌肉生長抑制因子（Myostatin）則是肌肉生長發(fā)育過程中最重要的負調控因子（Otto and Patel，2010），在牛（Grobet et al.，1997;Kambadur et al.，1997）和小鼠（McPherron et al.，1997）中缺失或突變可導致其肌肉過度增長;近年來的研究還發(fā)現(xiàn)在牛、羊和狗等動物中Myogenin基因突變減弱其活性的同時對肌肉發(fā)育產(chǎn)生顯著影響（Aiello et al.，2018）。在對蝦方面，Lee等（2015）研究表明，dsRNA沉默凡納濱對蝦肌生長抑制素基因（LvMstn）表達后，凡納濱對蝦的生長速度變慢;Kong等（2020）通過分析中國對蝦（Fenneropenaeus chinensis）FcMstn基因表達與生長性狀的關系，發(fā)現(xiàn)FcMstn基因的表達與中國對蝦生長性狀呈負相關，且雌性個體的FcMstn基因平均表達量顯著低于雄性個體，即FcMstn基因對中國對蝦的肌肉生長呈負調控作用;Yan等（2020）也研究證實，F(xiàn)cMstn基因作為負調控因子參與肌肉生成過程，通過RNA干擾（RNAi）降低FcMstn基因表達水平的中國對蝦顯示出更快的生長速度?！颈狙芯壳腥朦c】肌肉是對蝦機體的主要組成部分，占其體重的60%以上，肌肉生長發(fā)育程度是決定對蝦生長快慢、體形大小和生長性狀優(yōu)劣的主要因素。在家畜遺傳改良工作中，已有研究通過篩查調控肌肉發(fā)育基因上的有益突變而選育出生長性能優(yōu)良的新品種（Smith et al.，2000;Braunschweig，2010），但至今鮮見有關凡納濱對蝦肌肉發(fā)育調控機理的研究報道?！緮M解決的關鍵問題】通過對凡納濱對蝦肌肉組織生長性狀進行轉錄組測序分析，對比相關基因組序列，篩選出凡納濱對蝦生長發(fā)育的功能基因及代謝調控網(wǎng)絡，進一步揭示其生長發(fā)育的分子機制，為后續(xù)開展凡納濱對蝦分子生物學研究提供寶貴的基因數(shù)據(jù)來源。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試凡納濱對蝦由廣西水產(chǎn)科學研究院南美白對蝦遺傳育種中心提供。通過對比凡納濱對蝦群體的體長和體重，分別篩選出快速生長群體30尾、慢速生長群體30尾，取其肌肉組織，液氮速凍后-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1. 2 試驗方法

取適量凡納濱對蝦肌肉組織樣本，按照RNA提取試劑盒及miRNA Isolation Kit試劑盒說明進行總RNA提取和分離，通過Qubit 2.0、NanoDrop及Aglient 2100等對總RNA的濃度、純度和完整性進行檢測（李隱俠等，2019;楊和川等，2020），取質量合格的RNA樣品進行mRNA富集，并構建cDNA文庫，然后采用Qubit 2.0和Agient 2100檢測文庫插入片段的長度及濃度，并以熒光定量PCR準確定量cDNA文庫的有效濃度，最后在Illumina HiSeqTM 2500平臺上完成高通量測序分析。

1. 3 數(shù)據(jù)處理分析

下機數(shù)據(jù)經(jīng)質量評估和統(tǒng)計后，獲得高質量的測序序列（Clean reads）。采用HISAT2對凡納濱對蝦基因組進行比對分析，將匹配的片段進行隨機性檢驗和插入片段長度評估;利用StringTie對比對上的Clean reads進行組裝以獲得更完整的轉錄本，然后進行新基因發(fā)掘及表達量、可變剪接和基因結構分析;通過DESeq2分析不同肌肉樣品組織中的基因差異表達，并基于KOG、GO、nr、COG、Swiss-Pro、KEGG和Pfam等數(shù)據(jù)庫進行差異表達基因功能注釋分析。

2 結果與分析

2. 1 轉錄組測序分析與組裝結果

cDNA文庫的Illumina測序數(shù)據(jù)經(jīng)測序質量控制，共獲得53458844條Clean reads（表1），然后與凡納濱對蝦基因組序列進行比對分析，并利用StringTie對比對上的Clean reads進行組裝和定量分析，結果發(fā)現(xiàn)快速生長群體和慢速生長群體凡納濱對蝦肌肉樣品的Clean reads與參考基因組的比對效率分別為87.75%和87.80%，具有較高的匹配率，基因組G+C含量在49.79%～50.23%，且Q30均高于93.00%，表明Illumina測序數(shù)據(jù)及參考基因組數(shù)據(jù)真實可靠，可用于后續(xù)研究。

2. 2 SNP/InDel分析注釋結果

根據(jù)Illumina測序獲得的Clean reads與凡納濱對蝦基因組序列的比對分析結果，采用GATK鑒定測序樣品與參考基因組間的堿基錯配情況，以識別潛在的SNP位點，并利用SnpEff分析注釋SNP/InDel變異。統(tǒng)計每個樣品SNP位點的數(shù)目、轉換類型比例、顛換類型比例及雜合型比例，結果（圖1）顯示，A>G、G>A、C>T和T>C等4種類型的SNP位點數(shù)量較多（14950～21562個），而A>C、C>A、A>T、T>A、C>G、G>C、G>T和T>G等8種類型的SNP位點數(shù)量相對較少（2982～7326個）。同時統(tǒng)計每個樣品InDel位點的數(shù)目和注釋類型，結果（圖2）發(fā)現(xiàn)，各種類型的InDel位點數(shù)量差異明顯，以SYNONYMOUS_CODING的數(shù)量最多（33630個），其次是INTERGENIC、INTRON、DOWNSTREAM、UTR_3_PRIME和NON_ SYNONYMOUS_CODING等5種類型（8125～15934個），而INTRAGENIC、UPSTREAM、UTR_5_PRIME、SPLICE_SITE_ACCEPTOR、SPLICE_SITE_DONOR、

SPLICE_SITE_REGION、START_GAINED、START_ LOST、FRAME_SHIFT、CODON_INSERTION、CODON_DELETION、CODON_CHANGE_PLUS_CODON_INSERTION、CODON_CHANGE_PLUS_CODON_DELETION、SYNONYMOUS_CODING、NON_ SYNONYMOUS_CODING、SYNONYMOUS_STOP、 STOP_GAINED和STOP_LOST等類型的數(shù)量較少（4～3207個），其他類型的InDel位點數(shù)量為16011個。

2. 3 新基因功能注釋分析結果

對匹配基因組的Clean reads進行拼接，并搜索參考基因組的注釋信息，然后基于所選參考基因組序列，使用StringTie對Mapped reads（比對到參考基因組的Reads）進行拼接，并與原有的基因組注釋信息進行注釋分析，尋找未被注釋的轉錄區(qū)，發(fā)掘新轉錄本和新基因。過濾掉編碼肽鏈過短（少于50個氨基酸殘基）或只包含單個外顯子的序列，共發(fā)掘到4607個未被注釋的轉錄區(qū)（新基因）。將發(fā)掘到的新基因分別輸入COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG和nr數(shù)據(jù)庫中進行序列比對，以獲得新基因的注釋信息。最終發(fā)現(xiàn)共有1098個新基因被注釋，各數(shù)據(jù)庫注釋的新基因數(shù)量見表2。其中，以被nr數(shù)據(jù)庫注釋的新基因數(shù)量最多（1077個），而被COG數(shù)據(jù)庫注釋的新基因數(shù)量最少（416個）。

2. 4 差異表達基因分析結果

利用DESeq2對具有生物學重復樣本進行樣品間的基因差異表達分析，以獲得表達基因集;同時以EBSeq對沒有生物學重復樣本進行基因差異表達分析。對凡納濱對蝦快速生長群體和慢速生長群體的轉錄本進行定量分析，設篩選差異條件為Q-value<0.05且Fold Change>2，共獲得1408個差異表達基因，其中，661個為顯著上調表達基因，747個為顯著下調表達基因，二者差異不明顯（圖3）。

2. 4. 1 差異表達基因GO功能注釋分析結果 通過對差異表達基因進行GO功能注釋分析，結果顯示1408個差異表達基因被注釋到53個GO功能條目中，其中，22條被注釋到生物學過程（Biological process），16條被注釋到細胞組分（Cellular component），15條被注釋到分子功能（Molecular function）。由圖4可看出，在生物學過程分類中，差異表達基因主要集中在細胞過程（Cellular process）、代謝過程（Metabolic process）及單一生物過程（Single-organism process）等類別，說明凡納濱對蝦在生長過程中有大量參與調節(jié)代謝活動的基因存在;在細胞組分分類中，差異表達基因主要集中在細胞區(qū)域（Cell part）、細胞（Cell）和細胞膜（Membrane）等類別，說明細胞膜及其細胞組分在凡納濱對蝦肌肉生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用;在分子功能分類中，差異表達基因主要集中在結合（Binding）和催化活性（Catalytic activity）等類別，說明各種酶的催化作用在凡納濱對蝦肌肉生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。

2. 4. 2 差異表達基因KEGG信號通路富集分析結果

在凡納濱對蝦肌肉組織轉錄組測序中，共有275個差異表達基因富集到49條KEGG信號通路上，可劃分為環(huán)境信息處理（Environmental information processing）、新陳代謝（Metabolism）、遺傳信息處理（Genetic information processing）、細胞過程（Cellular processes）、有機系統(tǒng)（Organismal systems）及人類疾?。℉uman diseases）等六大類（圖5）。其中，以新陳代謝的通路最多，有27條KEGG信號通路，共富集有217個差異表達基因，占78.91%;有機系統(tǒng)和人類疾病的通路最少，均只有1條KEGG信號通路，分別富集有4個和6個差異表達基因。由圖6可看出，在KEGG信號通路中富集程度排名前10的通路依次位溶酶體（Lysosome）、氨基糖和核苷酸糖新陳代謝（Amino sugar and nucleotide sugar metabolism）、鞘脂類代謝（Sphingolipid metabolism）、花生四烯酸代謝（Arachidonic acid metabolism）、細胞色素P450異生物質代謝（Matabolism of xenobiotics by cytochrome P450）、淀粉和蔗糖代謝（Starch and sucrose metabolism）、戊糖和葡萄糖醛酸相互轉化（Pentose and glucuronate interconversions）、果糖和甘露糖代謝（Fructose and mannose metabolism）、甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝（Glycine，serine and threonine metabolism）及甘油脂代謝（Glycerolipid metabolism）。

2. 5 凡納濱對蝦生長相關基因差異表達分析結果

在篩選獲得的差異表達基因中，天然抗性相關巨噬蛋白基因（Nramp）、組織蛋白酶L基因（CTSL）、胰蛋白酶基因（Trypsin）、MyoG基因及Myf5基因等已被證實在動物的生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用（Pownall et al.，2002;Glenn et al.，2005;Otto and Patel，2010;Peracino et al.，2013）。這5個基因在快速生長群體和慢速生長群體凡納濱對蝦肌肉組織中的轉錄組測序結果（表3）顯示，CTSL基因、Nramp基因、MyoG基因和Myf5基因在凡納濱對蝦快速生長群體肌肉組織中呈上調表達，而Trypsin基因在凡納濱對蝦快速生長群體肌肉組織中呈下調表達。

3 討論

轉錄組測序分析是目前對動植物及微生物進行非模式生物研究的常用方法，能有效分析基因在特定條件下的表達情況，挖掘出生物網(wǎng)絡調控及其分子機制（羅輝等，2015;李敏等，2019;肖韻錚等，2020）。至今，針對凡納濱對蝦的轉錄組測序已有較多研究報道。曾地剛等（2013）采用454高通量測序技術對凡納濱對蝦肝胰腺的轉錄組進行測序，結果獲得500177條ESTs，經(jīng)拼接后獲得20225個Unigenes，其長度范圍為50～8980 bp，平均507 bp。Lu等（2016）選取耐氨氮組和常規(guī)組肝的胰腺組織進行轉錄組測序分析，最終組裝獲得78636個Unigenes，并篩選得到136個顯著差異表達基因。董麗君等（2019）以凡納濱對蝦低溫脅迫組和常溫組肝胰腺組織為材料進行轉錄組測序分析，結果獲得50921個Unigenes，設置差異表達基因篩選閥值為Fold Change>2和Q-value<0.05，最終篩選得到243個低溫脅迫相關基因，其中89個上調表達、154個下調表達。為了挖掘和利用凡納濱對蝦生長相關基因資源，本研究對生長差異顯著的快速生長群體和慢速生長群體肌肉組織樣本進行轉錄組測序和生物信息學分析，Illumina測序數(shù)據(jù)經(jīng)測序質量控制后共獲得53458844條Clean reads，各樣品Clean reads的Q30均在93.00%以上，證明Illumina測序數(shù)據(jù)真實可靠，即轉錄組測序結果能滿足后續(xù)研究的要求，為凡納濱對蝦生長差異基因的篩選打下基礎。

凡納濱對蝦基因組數(shù)據(jù)已經(jīng)能在互聯(lián)網(wǎng)上檢索獲得，將測序獲得的數(shù)據(jù)輸入已知數(shù)據(jù)庫中進行比對分析，發(fā)現(xiàn)Illumina測序獲得的Clean reads與參考基因組的比對效率在87.75%～87.80%，說明比對結果有效，也進一步證實轉錄組測序數(shù)據(jù)和基因組數(shù)據(jù)真實可靠。根據(jù)比對結果，進行新基因發(fā)掘、基因結構優(yōu)化分析及可變剪接預測分析，共發(fā)掘到4607個新基因;將這些新基因分別輸入COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG和nr數(shù)據(jù)庫中進行注釋分析，最終發(fā)現(xiàn)共有1098個新基因被注釋，其中注釋到nr數(shù)據(jù)庫1077個，eggNOG數(shù)據(jù)庫948個，Pfam數(shù)據(jù)庫917個，KOG數(shù)據(jù)庫714個，Swiss-Prot數(shù)據(jù)庫663個，KEGG數(shù)據(jù)庫551個，GO數(shù)據(jù)庫430個，COG數(shù)據(jù)庫416個。KEGG信號通路富集分析結果顯示，有385個差異表達基因富集成環(huán)境信息處理、新陳代謝、遺傳信息處理、細胞過程、有機系統(tǒng)及人類疾病等六大類。此外，KEGG信號通路富集分析發(fā)現(xiàn)3條重要的信號通路，分別是溶酶體、氨基糖和核苷酸糖代謝及鞘脂類代謝。其中，溶酶體主要起消化作用，是細胞自溶、防御及其對某些物質利用等信號轉導通路的重要共同交匯通路（Lamming and Bar-Peled，2019）;氨基糖和核苷酸糖代謝屬于能量代謝通路，影響生物的發(fā)育及其免疫等過程（張陽，2018）。本研究通過對比快速生長群體和慢速生長群體凡納濱對蝦肌肉組織中的差異表達基因，發(fā)現(xiàn)以溶酶體通路的富集程度最高，說明其在凡納繽對蝦肌肉生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。

本研究通過對快速生長群體和慢速生長群體的凡納濱對蝦肌肉組織進行轉錄組測序分析，最終篩選獲得1408個差異表達基因，其中，661個為顯著上調基因，747個為顯著下調基因，為揭示凡納濱對蝦生長發(fā)育的分子機制及開展生長相關基因的功能研究打下了基礎。在溶酶體通路中，發(fā)現(xiàn)CTSL基因和Nramp基因在凡納濱對蝦肌肉中的表達量存在顯著差異。楊康等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，在草魚（Liza haematocheila）的生長過程及免疫反應中，Nramp基因在腮組織、血液、脾臟和肝臟中均呈上調表達。本研究也發(fā)現(xiàn)，Nramp基因在凡納濱對蝦肌肉中呈上調表達，可能是該基因參與了肌肉生長發(fā)育的免疫反應，且對蝦類的生長與蛋白合成及消化密切相關。除了參與經(jīng)典的肌肉發(fā)育信號通路基因（MyoG和Myf5）外，本研究還篩選出一些與蛻皮、肌肉生長和肌肉收縮等相關的基因，說明這些基因對肌肉的生長發(fā)育及蛻皮也發(fā)揮著至關重要的作用。凡納濱對蝦的生長發(fā)育是經(jīng)過多次蛻皮而實現(xiàn)，蛻皮伴隨著舊表皮的脫落、新表皮的形成及肌肉的收縮舒張等生理過程（閆允君等，2020）。朱景花等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，CTSL基因SNP位點與凡納濱對蝦的生長速度密切相關。此外，Trypsin基因在凡納濱對蝦肌肉生長發(fā)育中顯著下調表達，可能是由于蛻皮過程需通過影響胰蛋白酶活性變化來實現(xiàn)（JuanCarlos and JulioHumberto，2009），但具體作用機理還需進一步探究。

4 結論

通過轉錄組測序分析從快速生長群體和慢速生長群體的凡納濱對蝦肌肉組織中篩選出1408個差異表達基因（661個為顯著上調表達基因，747個為顯著下調表達基因），主要富集在溶酶體、氨基糖和核苷酸糖新陳代謝及鞘脂類代謝等通路上，在對蝦肌肉生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。

參考文獻：

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（責任編輯 蘭宗寶）

楊春玲（1979-），副研究員，主要從事水產(chǎn)動物分子遺傳育種研究工作。先后主持廣西重點研發(fā)計劃項目“基于基因芯片的南美白對蝦分子育種技術研究”及廣西直屬公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項2項、廣西水產(chǎn)遺傳育種與健康養(yǎng)殖重點實驗室自主研發(fā)項目2項;作為科研骨干參與完成國家級、省部級及地廳級科研項目20余項;參與育成國審水產(chǎn)新品種1個;參與制定國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標準1項、廣西地方標準2項;獲得廣西科技進步二等獎1項;獲得授權發(fā)明專利4項、計算機軟件著作權10項;參編出版專著5部;在《CryoLetters》《Fish and Shellfish Immunology》《BMC Genomics》《水生態(tài)學雜志》《南方農(nóng)業(yè)學報》《動物醫(yī)學進展》等學術期刊上發(fā)表科技論文20余篇。