魁蚶HIF-1α基因结构特征及对低氧胁迫的响应

作者：张高伟; 吴彪; 刘志鸿^*; 周丽青; 孙秀俊; 赵庆; 杨爱国

来源：中国水产科学, 2019, 26(04): 646-656.

• 魁蚶
• HIF-1α
• 基因特征
• 低氧胁迫
• 响应规律

低氧诱导因子(hypoxia-induciblefactor,HIF)是低氧信号传导途径中的关键因子,在动物低氧应答反应中发挥重要作用。为探讨魁蚶(Scapharca broughtonii) HIF-1α基因结构特征及在低氧胁迫下的应答规律,本研究以魁蚶转录组数据库中的部分序列为基础,通过cDNA末端快速扩增(rapid amplication of cDNA ends, RACE)技术克隆获得了魁蚶HIF-1α基因cDNA全长序列(命名为SbHIF-1α),并检测了其mRNA的组织分布和低氧胁迫下的表达规律。序列和结构分析显示, SbHIF-1α基因cDNA全长为2741 bp,其中包括2136 bp的ORF,编码711个氨基酸,含有HIF保守的HLH、PAS-A、PAS-B和PAC结构域,预测蛋白分子量为80.8kDa,理论等电点为5.57;SbHIF-1α与所选其他物种HIF-1α的序列相似度为56%～95%;系统进化分析显示SbHIF-1α与软体动物的遗传距离最近。qRT-PCR结果显示,在魁蚶的血淋巴、鳃、外套膜、斧足、闭壳肌和肝胰腺6个组织内均能检测到SbHIF-1α基因,在血淋巴中表达量最高,鳃次之,与其他4个组织都存在显著差异(P<0.05)。海水溶解氧(DO)为0.5 mg/L、2.5 mg/L、4.5mg/L的低氧胁迫下,每个组织中SbHIF-1α都积极响应,其中血淋巴和鳃比其他四个组织的响应程度大;血淋巴中, DO为0.5 mg/L胁迫4 h后, SbHIF-1α的表达量较对照组即达到极显著差异(P<0.01),胁迫64 h后,表达量达到最高,是对照组的519.43倍;每个组织对不同浓度DO处理响应结果表明,3个处理浓度中0.5mg/L处理对SbHIF-1α激活程度相对较大。本研究明确了SbHIF-1α的基因结构特征、时空表达特征及对低氧胁迫的响应规律,丰富了海洋贝类HIF基因的研究资料。

• 出版日期2019
• 单位上海海洋大学; 中国水产科学研究院黄海水产研究所