摘要
鱼类具有丰富多样的体色，鱼类体色形成及变化受到多种因素的影响，其中遗传因素占主导地位。豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)，是一种名贵高档的海水经济鱼类，体色是衡量其经济价值的重要指标。近年随着豹纹鳃棘鲈集约化养殖产业规模的不断扩大，其体色增红的问题逐渐开始显露出来。而人工养殖的豹纹鳃棘鲈在早期发育过程中存在体色由透明转红的变化过程，是研究鱼类体色发育和变化的良好材料。为了探索豹纹鳃棘鲈早期红色体色发育的调控机制，本文开展了以下研究。主要结果如下： （1）豹纹鳃棘鲈早期体色发生观察 对孵化后0到65天的豹纹鳃棘鲈 (0-65 dph) 进行显微观察发现，豹纹鳃棘鲈有4种色素细胞，发生顺序为黑色素细胞(0 dph)、虹彩色素细胞(2 dph)、黄色素细胞和红色素细胞 (3 dph)。30 dph是体色由透明向红色转变的关键时期，在鱼体皮肤上观察到大量红色素细胞。皮肤组织学切片观察发现，黑色素细胞、黄色素细胞和红色素细胞主要分布于皮肤表皮层和真皮疏松层的连接处，即鳞片的上下层，在真皮层与肌肉层的连接处也有所分布。 （2）豹纹鳃棘鲈透明与红色皮肤转录组分析 对豹纹鳃棘鲈26 dph透明皮肤和30 dph红色皮肤进行转录组分析发现，以|Fold change|≥2且FDRlt;0.05为筛选标准，得到1747个差异表达基因(DEGs)，其中 1213个基因在红色皮肤中表达上调，534个基因表达下调。GO和 KEGG富集分析显示，DEGs主要富集在胚胎发育、细胞形态发生、上皮细胞分化、发育性色素沉着的调控和色素细胞分化的调控等条目以及维生素的消化和吸收、花生四烯酸代谢、视黄醇代谢、Wnt 信号传导通路、MAPK 信号传导通路和肌动蛋白细胞骨架的调控等通路。筛选获得与红色体色相关的DEGs，如scarb1、bco2、ldlr、gch1、ttc39b、apod和stard9等。 （3）豹纹鳃棘鲈透明与红色皮肤miRNA转录组分析 对豹纹鳃棘鲈26 dph透明皮肤和30 dph红色皮肤进行miRNA转录组分析发现，以|Fold change|≥2且Plt;0.05为筛选标准，得到106个差异表达miRNAs (DEMs)，其中已知miRNA为52个，新鉴定miRNA为54个；其中43个miRNAsamp;nbsp;在红色皮肤中表达上调，63个 miRNAs表达下调。预测的靶基因GO和KEGG富集分析显示，主要富集在细胞对刺激的反应、细胞通讯、信号传递、细胞过程和信号转导等的条目以及鞘磷脂代谢、Wnt 信号传导通路、MAPK 信号传导通路、cAMP 信号传导通路和肌动蛋白细胞骨架的调节等通路。此外，mRNA-miRNA关联分析发现，7个红色体色相关基因（bco2、scarb1 和 ttc39b等）和26个miRNAs（miR-141-z、miR-2184-z、miR-8159-x和novel-m0067-5p等）可能参与豹纹鳃棘鲈红色体色发育调控。 综上所述，本研究阐明了豹纹鳃棘鲈 4 种色素细胞的发生和变化，确定了体色转变的关键时期、早期体色的形成模式和三种色素细胞在皮肤层的垂直分布；同时转录组分析也获得了一些与豹纹鳃棘鲈红色体色发育相关的候选基因和miRNAs，可为豹纹鳃棘鲈体色相关品种的选育和种质改良提供基础资料。
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