低氧胁迫对鲢线粒体ATP酶活性及F1-δ基因表达的影响.pdf

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1、中国水产科学2014年5月，21(3)：454—463JournalofFisherySciencesofChina研究论文DoI：1O．3724／SP．J．1118．2014。00454低氧胁迫对鲢线粒体ATP酶活性及一基因表达的影响王春枝2，李忠2，梁宏伟2，王丹2，吴奎一，邹桂伟，21．华中农业大学水产学院湖北武汉430070；2．中国水产科学研究院长江水产研究所湖北武汉430223摘要：为研究线粒体ATP酶F厂基因在鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)O?的作用，采用RACE—PCR技术克隆出该基因全长，应用半定量RT-PCR法检测该基因在不同组织的表达，应用实时

2、荧光定量PCR法检测急性低氧胁迫过程中不同溶氧浓度下该基因的组织表达变化。结果显示，鲢线粒体ATP酶F．基因全长762bp，开放阅读框480bp，编码159个氨基酸残基，5端非编码区114bp，3端非编码区168bp。鲢与斑马鱼(Daniorerio)线粒体—编码氨基酸序列的相似性最高，达到89％；与大西洋鲑(Salmosalar)、罗非鱼(Oreochromisniloticus)、樱花钩吻鲑(Oncorhynchusmasou厂0rmosanus)、红鳍东方纯(Takifugurubripes)的相似性分别为76％、75％、74％、69％；半定量RT-PCR结果显示，该基因在鲢心脏、脑、肝

3、、脾和肌肉中均有表达，且心脏中最高，肌肉次之；实时荧光定量PCR结果表明，水中溶解氧(D0)分别为5．6(对照组)、4．38、3．37、2．11、1．12和0．54mg／L时，随着溶解氧浓度的下降该基因在心脏中的表达逐渐下降且均显著低于对照组(P<0．05)；而在脑、肝、脾和肌肉中的表达则先升高后降低。寡霉素抑制法测得低氧胁迫过程中，鲢心脏等组织中FF0．ATP酶活性均先升高后降低。这表明鲢线粒体ATP酶FI．基因在低氧胁迫中起到一定的作用，并对ATP酶的合成产生影响。关键词：鲢；低氧胁迫；ATP酶；亚基；克隆；组织表达中图分类号：$917文献标志码：A文章编号：1005—8737一(2014

4、)03—0454—10生命活动中所需能量大部分由ATP提供『1]，力，对于定子中亚基来说，亚基在a3fl3六角形ATP催化酶在ATP合成过程中起关键作用。线粒上单一的结合力是足够强的。研究发现氯氰菊酯体ATP酶属F型ATP酶，又叫FoF1一ATP酶、会对草鱼(Ctenopharygodonidella)组织Na／K一H+-ATP酶等，通过两个柄把插入内膜的Fo和球ATP酶活性产生影响，鳃组织中该酶呈现波动变状的F1联系起来，其中一个外围柄由两个b亚基化，而肝、肾组织中其活性均受到抑制[。随着盐和亚基组成，另一个柄是由s和亚基组成的中度的增大，大鳞鳃(Barbuscapito)鳃丝中Na／K一心

5、转轴L2J。它是世界上速度最快，效率最高且最ATP酶活力先升高后降低，碱度的增大对其鳃丝小的生物分子旋转马达]。在ATP合酶催化过程ATP酶活力无显著影响L8J。而俄罗斯鲟cipenser中，驱动中心转轴旋转依靠)，亚基与、s亚基相gueldenstaedti)幼鱼在急性盐度胁迫下，鳃丝互作用，形成底角键，且亚基对中心柄外周CNa／K+-ATP酶活力呈先下降后上升的变化[9】。田环和)，亚基之间的协同起到非常关键的作用[6】，相利等oJ发现半滑舌鳎reliscussemilaevis)幼鱼并与a3fl亚基依靠极强的结合力约束相反的弹性鳃丝Na／K+-ATP酶活性随着盐度的升高均有所收稿日期：2

6、013．08．24；修订日期：2013．10．31．基金项目：国家自然科学基金项目(31101894)；公益性行业(农业)科研专项(200903045)；现代农业产业技术体系建设专项资金项目(nycytx一49一O1)；湖北省自然科学基金(2012FFB07001)．作者简介：王春枝(1989一)，女，硕士研究生，专业方向为水产动物遗传育种．E—mail：chunzhiwang@sina．ca通信作者：邹桂伟，研究员，从事水产动物遗传育种研究．E—mail：zougw@yfi．ac．ca第3期王春枝等：低氧胁迫对鲢线粒体ATP酶活性及一基因表达的影响455升高，而随着温度的升高其活性显著降低。

7、急性究所窑垮试验场，选取健康、无损伤的鲢，在充分缺氧致使线粒体氧化磷酸化功能受损，家兔心肌曝气的自来水中驯养2d后，对鲢进行低氧处理，细胞中ATP酶生成减少¨，大鼠脑线粒体ATP酶选取6个相同的水容积为120L的水箱，每个水活性显著降低引。另外，黄芪、二氮嗪、硫化氢箱放6尾健康鲢(32．4~3)g，用薄膜将水箱口封住，等均可增强大鼠线粒体ATP酶的活性。而低(28．4-4-0．28)~C低氧处理，