我国近海龟足3个地理群体比较转录组及环境适应性研究

作     者：毛宁 蔡月凤 张宇 姬南京 申欣 MAO Ning;CAI Yue-Feng;ZHANG Yu;JI Nan-Jing;SHEN Xin

作者机构：江苏海洋大学江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室连云港222005 江苏省海洋生物产业技术协同创新中心连云港222005 

出 版 物：《动物学杂志》 (Chinese Journal of Zoology)

年 卷 期：2023年第58卷第4期

页      面：563-578页

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：江苏省杰出青年基金项目(No.BK20190048) 国家自然科学基金项目(No.41876147) 江苏省重点学科发展计划和研究生研究与实践创新计划项目(No.KYCX21_3136)。 

主　　题：龟足 地理群体 比较转录组 环境适应性 

摘      要：龟足(Capitulum mitella)隶属于节肢动物门(Arthropoda)指茗荷科(Pollicipedidae)龟足属,广泛分布于亚热带及热带近海沿岸中高潮地带。由于龟足生存环境复杂多变,可能导致其不同地理群体形成与其生境相适应的特征。本研究基于高通量测序技术对浙江舟山、福建宁德和广东珠海3个典型海域的龟足进行比较转录组分析,并利用生物信息学方法探究3个地理群体对环境的适应机制。结果表明,3个地理群体间存在651个(广东珠海和福建宁德群体间)至3738个(浙江舟山和福建宁德群体间)数量不等的差异表达基因(DEGs),主要涉及核糖体合成、抗原加工与递呈、分子伴侣代谢通路。基因序列的非同义替换率(K_(a))和同义替换率(K_(s))之间的比例K_(a)/K_(s),如果其超过1,则认为有正选择压力作用于该基因,基因正在快速进化。3个地理群体间龟足直系同源基因正选择压力分析结果显示,254个直系同源基因中有7个基因受到正选择压力,包括D-天冬氨酸酶基因(K_(a)/K_(s)=2.076)、GTP结合核蛋白基因(K_(a)/K_(s)=1.001)、凋亡抑制蛋白基因(K_(a)/K_(s)=1.008)、真核起始因子2B基因(K_(a)/K_(s)=1.001)、RNA聚合酶介体II基因(K_(a)/K_(s)=2.867)、吡咯啉-5-羧酸还原酶基因(K_(a)/K_(s)=1.131)和组蛋白去乙酰化酶基因(K_(a)/K_(s)=1.145),它们是参与龟足免疫系统调节、生长发育等生物过程的关键基因。本研究的开展有助于初步了解龟足对外界多重环境的适应机制,为研究龟足这3个地理群体的遗传多样性、种质资源保护和开发利用提供了基础数据。