1. 研究目的与意义
背景:
东方鲀属系fugu为鲀科鱼类的一属,一般体长在100~300毫米左右,大的可达630毫米以上。体亚长椭圆形,尾部稍侧扁。头宽而圆,每侧具2个鼻孔,鼻突起呈卵圆形。体侧具皮褶,体被小刺或光滑。背鳍1个,无鳍棘,具鳍条11~19,前方2~6鳍条不分支,臀鳍与背鳍相似,具鳍条9~16,前方1~6鳍条不分支;尾鳍圆形或截形,有时稍凹入。鳔呈卵圆形或椭圆形。有气囊。个体变异大,颜色花纹多种多样,有些种类不同大小个体的体色有变异。东方鲀属主要分布于中国、日本及朝鲜,苏联远东太平洋区,菲律宾及印度尼西亚,次之,个别种达东非及澳大利亚,种类约有200余种,其中在我国就有16种,沿海南北都有分布。黄渤海及东海种类较多,各有14种;南海较少,仅7种。产于中国的16种有5种为仅见于中国的地方种。
该属鱼类因其味道鲜美,而有“鱼中之王”的美誉,历来具有很高经济价值,并引起研究者们的高度关注。而虽然其肉味鲜美,脂肪和蛋白质含量都很高,但其皮肤、生殖腺、肝、血液中含有毒素。河豚毒素即ttx,具有镇痛、局麻、解痉等多方面的药理作用,而且患者不会成瘾,因而具有很高的药用价值,随着人们对其研究的深入,进入临床广泛使用指日可待。
2. 研究内容和预期目标
本文选取线粒体atp6基因进行研究,采用pcr扩增的方法,从暗纹东方鲀肝肌肉组织线粒体细胞中克隆atp6基因序列并进行测序,经过生物信息学软件分析比较暗纹东方鲀的atp6基因序列与已知的鲀类序列的同源性程度,同时通过基因组相似序列的搜索,以及运用特征分析基因维序列,对我们研究物种之间的关系、生物进化和系统发生分析等有很大的帮助。
主要研究内容:(一)鲀科鱼类基因组dna的提取(二)暗纹东方鲀线粒体atp6基因的克隆和鉴定;(三)鲀属鱼类atp6基因序列分析以及系统进化树的构建。
3. 研究的方法与步骤
(一)线粒体基因组DNA的提取和纯化;
1.1 实验材料和主要试剂
-80℃冰箱保存的鲀科鱼类的肌肉和肝脏组织。
DNA凝胶回收试剂盒
质粒DNA小量试剂盒
T Vector pMD 19(simple)(50ng/μL)
蛋白酶K
EcoRⅠ 、HindⅢ
PMD19—T Vector
1.2 方法
采用酚-氯仿抽提法进行提取。
取冻存的肌肉细胞0.2克,剪碎,放入玻璃匀浆器中,加入800L抽提缓冲液,在冰上充分匀浆(所有过程均在冰上进行)。将匀浆液收集到1.5毫升的离心管中,每管分装约500L。先将150L的10%SDS加入至离心管中,后将50L的10mg/mL的蛋白酶K加入至离心管中,充分混匀,37℃水浴过夜,至液体清澈透明。
向液体中加入苯酚溶液,4℃,3000rpm抽提8分钟。 将上清液移到一个新的离心管中,加入700L氯仿,混匀。 4℃,3000rpm,抽提 8 分钟。将最上层水相移入新的洁净的离心管中,加入十分之一 NaAc混匀。 加入 2.5 倍体积的无水乙醇,冷藏保存过夜。
4℃,12000rpm ,离心15分钟。弃上清,用70%乙醇将DNA 沉淀洗涤2次,5000rpm 离心收集DNA。室温干燥,加入50L的无菌水,轻轻混匀,冷藏保存。 用1%琼脂糖凝胶电泳检测。
(二)目的片段PCR扩增,鉴定、测序;
2.1 扩增目的条带
PCR反应体系的构建
预混体系 12.5μl
引物(上下游) 各1μl
模板 1μl
ddH2O 9.5μl
PCR反应程序
| 预变性 | 95°C | 5min |
| 变性 | 95°C | 30s |
| 退火 | 57°C | 30s |
| 延伸 | 72°C | 1min |
| 经过35个循环 | ||
| 延伸 | 72°C | 10min |
| 温度降低至4°C保持一段时间 |
PCR 扩增结束后,用移液枪将全部体系吸取出来进行琼脂糖凝胶电泳。产物跑胶后切胶回收目的条带。
2.2 TA克隆
将切胶回收的目的产物、Solution I、PMD19—T Vector构建10μL的连接体系。将连接好的质粒转化制备好的感受态细胞中。培养,涂平板。观察有无单克隆菌落,发现培养基上有蓝白斑的产生,选择周围无杂菌的白色单菌落进行挑斑,筛选重组子。
2.3扩培
每个培养皿中挑取8-10个目的单克隆菌落加入试管扩大培养。
2.4鉴定及测序
质粒DNA小量试剂盒抽提质粒。从提取的质粒中分别取少量用HindⅢ和EcoRⅠ进行单酶切、双酶切。最后质粒、单酶切、双酶切电泳跑胶。结果符合预期,测序。
(三)ATP6序列及分子进化分析。
根据鲀科线粒体ATP6的序列,在数据库中选择几种同科鱼类的线粒体DNA ATP6部分序列,并进行比对,计算不同序列间的差异性和碱基组成比对;采用NJ构建分子系统树。系统树各分支的置信度由1000次自举法重复检测。
4. 参考文献
[1]张佳峰,吴娥娇,罗桂火,等.致病疫霉 atp6 基因单倍型与地理因素的相关性分析[j].江苏农业科学,2017,45(8) : 75 - 78.
[2]王玉玉.脉翅总目昆虫比较线粒体基因组学及系统发育研究[d].中国农业大学博士学位论文.
[3]邵爱华,杜建,陈葵.暗纹东方鲀线粒体atpase6和atpase8基因的克隆与序列分析[j].苏州科技学院学报(自然科学版),2010,27(1):41-46.
5. 计划与进度安排
(1)2022-2022-1学期17-20周---2022-2022-2学期第1周(2022-3-11),接受任务书。查阅资料,确定所选基因,准备开题报告,外文论文翻译。
(2)第2周~第4周(2022-3-12~4-1)综合相关文献资料,撰写开题报告,原材料制备,完成实验前准备工作,配制各实验所需药品;学习提取鱼的基因组dna和扩增线粒体atp6基因。学会使用pcr仪,对pcr反应体系,循环参数进行摸索和调整等措施,学会制胶,学习制备感受态细胞,pcr目的基因。
(3)第5周~第12周(2022-4-2~5-27)完成pcr扩增产物的鉴定与割胶回收,回收纯化产物与载体连接,转化到感受态细胞中,利用白斑筛选阳性克隆,用质粒dna小量试剂盒提取质粒,用双酶切鉴定阳性菌落,阳性菌落质粒dna送到生物公司进行测序。
