大口黑鲈gyk和foxq1基因克隆及营养调控分析

摘要

哺乳动物甘油激酶(glycerokinase, GYK)和叉头框Q1(forkhead box Q1, FOXQ1)在调节机体糖代谢中发挥重要作用。为探索gyk和foxq1基因在大口黑鲈(Micropterus salmoides)糖稳态调节中的作用，本研究克隆了gyk基因5′端侧翼序列2 056 bp,完整编码区序列1 686 bp,以及foxq1基因完整编码区序列843 bp,并进行了营养调控分析。多重序列比对和系统进化树分析显示，不同物种间gyk基因具有高度的同源性，而foxq1仅在结构域中与其他物种具有较高的同源性。通过生物信息学预测分析发现gyk基因5′端含有FOXQ1、 TFAP2A和ARNT等多个转录因子结合位点；gyk基因含有2个FGGY结构域；foxq1基因含1个Fox结构域。实时定量PCR(real-time quantitative PCR, RT-qPCR)结果表明，gyk在大口黑鲈肌肉组织中的表达量最高，其次为肝脏、脂肪和心脏，在脾和肾中表达量最低；foxq1在肌肉和肝脏中表达量最高，在鳃、肾、胃和脾中表达量最低。饱食投喂大口黑鲈24 h内，gyk和foxq1基因在肝脏和肌肉组织中的表达量和血糖含量均呈先上升后下降的变化趋势，且在摄食后12 h时gyk和foxq1基因表达量和血糖含量达到最高。大口黑鲈分别摄食高淀粉水平和低淀粉水平的两种饲料，高淀粉组中肝脏和肌肉组织的gyk、foxq1的表达量均显著高于低淀粉组的。研究结果表明gyk和foxq1基因可能参与大口黑鲈糖稳态调节，且FOXQ1可能作为转录因子参与调节gyk的转录活性，进而调控大口黑鲈糖代谢。研究结果为深入解析gyk和foxq1基因功能及其在大口黑鲈营养育种中的应用提供基础数据和理论依据。

关键词

大口黑鲈 / 营养调控 / 克隆 / 表达分析