扇贝类胡萝卜素积累的分子机制研究

【作者】 胡晓丽； 李雪； 王姝玥； 王慧贞； 李婷婷； 吴为； 赵亮； 刘诗琪； 张艺涵； 王师； 包振民；

【机构】 中国海洋大学海洋生命学院,海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室； 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,海洋渔业科学与食品产出过程功能实验室； 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,海洋生物学与生物技术功能实验室；

【摘要】 类胡萝卜素是动物重要的营养物质,其在三文鱼、畜、禽等动物肌肉中的积累量关系到肉类的品质,但目前动物类胡萝卜素积累调控的机制尚不清晰,适宜的动物模型也很少。扇贝是重要的水产养殖种类,因具有鲜美、发达的闭壳肌而广受各国消费者喜爱。与普通扇贝闭壳肌为白色、不含类胡萝卜素不同,我们前期培育的扇贝新品种"海大金贝",闭壳肌因积累类胡萝卜素而呈橘红色,有望成为动物肌肉类胡萝卜素积累调控机制研究的模型动物。本研究通过家系构建、多组学分析、基因功能验证等手段发现,扇贝闭壳肌类胡萝卜素积累为单基因控制的隐性性状;其关键基因为PyBCO-like1,编码类胡萝卜素氧化酶(BCO),能够裂解类胡萝卜素并使之褪色,抑制PyBCO-like1表达可使白色闭壳肌积累类胡萝卜素,并变为橘红色;"海大金贝"Py BCO-like1启动子区的锌指蛋白结合位点发生变异,造成启动子活性降低,因此,PyBCO-like1启动子序列变异引起该基因表达下调,是扇贝肌肉积累类胡萝卜素并呈橘红色的原因;扇贝基因组共有9个BCO拷贝,均能裂解多种类胡萝卜素,但在裂解效率和底物偏好性方面有差异,BCO保守组氨酸和谷氨酸残基的变异与扇贝BCO成员间裂解效率和底物偏好性差异有关。更多还原