农业生物技术学报2021，Vol.29Issue(8) ：1453-1462.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2021.08.002

CRISPR/Cas9编辑Mlpha基因对斑马鱼黑色条纹形成的影响

Effect on Black Stripes Formation in Zebrafish (Danio rerio) by CRISPR/Cas9 Editing on Mlpha Gene

胡续雯 陈红林 余陆伟 许细丹 陈晓雯 王军 王成辉
农业生物技术学报2021，Vol.29Issue(8) ：1453-1462.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2021.08.002
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CRISPR/Cas9编辑Mlpha基因对斑马鱼黑色条纹形成的影响

Effect on Black Stripes Formation in Zebrafish (Danio rerio) by CRISPR/Cas9 Editing on Mlpha Gene

胡续雯 1陈红林 1余陆伟 1许细丹 1陈晓雯 1王军 1王成辉1
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作者信息

  • 1. 上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室/水产科学国家级实验教学示范中心/上海水产养殖工程技术研究中心,上海201306
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摘要

黑素亲和素(melanophilin,Mlph)基因在脊椎动物的成熟黑素小体转运过程中具有关键作用,其突变会导致动物的毛色或羽色变淡等现象,但水产动物中的相关研究却极为薄弱.本研究以斑马鱼(Danio rerio)为研究对象,分析了Mlpha基因在斑马鱼不同发育阶段的表达情况,进而应用CRISPR/Cas9基因编辑技术对该基因进行了敲除,观察了F2纯合突变体的表型变化,探讨了Mlpha基因对斑马鱼体色的影响.结果发现:Mlpha基因在斑马鱼的不同发育时期均能表达,且在出膜后5 d(即腹部出现较明显黑色素带时期)的表达量最高.编辑Mlpha基因后,嵌合型突变体的胚胎和幼鱼黑色素扩散缓慢,成鱼体表黑色条带断裂,部分黑色素细胞急剧缩小.F2纯合突变体由于移码突变导致终止子出现,从而使Mlpha基因的蛋白翻译被截断,其成鱼体表的黑色素细胞也急剧缩小.进一步通过原位杂交和定量表达分析,发现与Mlpha基因相互作用的转运基因,即小GTP结合蛋白(member RAS oncogene family,Rab27a)和肌球蛋白Va(myosin Va,MyoVa)的表达量在纯合突变体中也显著降低(P<0.05).本研究表明,Mlpha基因突变影响了黑色素的运输过程,从而导致斑马鱼黑色条纹的形成受阻.研究结果为了解鱼类黑斑体色形成的遗传基础与机制提供了有益的参考依据.

关键词

黑素亲和素(Mlph)基因/黑素小体/CRISPR/Cas9/原位杂交/基因表达

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基金项目

出版年

2021
农业生物技术学报
中国农业大学 中国农业生物技术学会

农业生物技术学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.801
ISSN：1674-7968
被引量2
参考文献量2
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