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草鱼(Ctenopharyngodon idellus)♀和赤眼鳟(Squaliobarbus cunrriculus)♂的杂交子一代(简称正交F1)在养殖过程中,常常出现同一批群体在饲养管理和生活环境一致的条件下存在个体大小参差不齐,生长性状发生分离。本研究综合生物学技术对正交F1(草鱼♀×赤眼鳟♂)群体出现生长性状分离这一现象进行探究,采用石蜡组织切片、荧光定量PCR、RACE-PCR 3种方法:初步分析了正交F1生长差异组肠道组织的形态结构,生长轴相关基因的表达水平,比对了正交F1和亲本GH和GHR基因的结构特点及差异。旨在探讨同一环境下影响杂交F1生长速度的因素,对进一步研究杂交鱼类生长差异的遗传机理具有重要意义。主要研究结果如下:(1)正交F1生长差异组的肠道组织特点:采用石蜡组织切片和HE染色观察生长差异组的肠道组织形态,正交F1生长快速与生长慢速组肠道组织由粘膜层、粘膜下层、肌肉层、浆膜层组成,两组肠壁均完整,前中肠绒毛纤长、紧密、排列整齐,肌层较厚,但后肠绒毛较短,且生长慢速组后肠绒毛稀疏分散;统计生长快速组的前、中、后肠绒毛高度及肌层厚度均显著高于生长慢速组(P<0.05)。(2)正交F1生长轴相关基因的表达分析:采用RT-qPCR方法,检测两组正交F1中生长激素基因(GH)、生长激素受体基因(GHR)、胰岛素样生长因子1(IGF-I)、胰岛素样生长因子2(IGF-II)、垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)、生长抑素(SRIF)、肌肉生长抑素基因(MSTN-1)、肌细胞生成素(MYOG)基因在释放和效应部位的组织表达情况;生长慢速组SRIF在垂体的表达量极显著高于生长快速组(P<0.01),生长快速组IGF-I和IGF-II在肝脏的表达量极显著高于生长慢速组(P<0.01),生长快速组GHR和IGF-I在血液的表达量极显著高于生长慢速组(P<0.01),生长快速组IGF-I在肌肉的表达量极显著高于生长慢速组(P<0.01)。(3)正交F1生长激素与受体基因的克隆和表达:采用RACE-PCR技术,克隆获得正交F1 GH(GenBank登录号:MH046915)和GHR(MH046917)基因cDNA全序列。GH和GHR基因cDNA全长分别为1 135 bp、2 660 bp,开放阅读框(ORF)依次为630 bp和1 815 bp,分别编码210和605个氨基酸残基,分别含有3个和4个mRNA不稳定信号“attta”,均有典型的PolyA尾;GH和GHR氨基酸序列分别存在2个和6个N-糖基化位点,分别含有5和6个保守的半胱氨基酸残基,且GHR氨基酸序列还含有保守FGEFS基序、Box1和Box2序列。正交F1分别与草鱼、赤眼鳟进行核酸和氨基酸序列的比对,3种鱼结构域预测一致,显示GH含有信号肽和Hormon-1结构域,GHR由信号肽、配体结合域、FN3结构域、跨膜结构域和GHBP结构域组成;正交F1GH氨基酸序列与赤眼鳟完全一致,与草鱼仅有2个差异位点;正交F1 GHR氨基酸序列与草鱼有8个差异位点,与赤眼鳟有12个差异位点;正交F1 GH主要在垂体表达,在垂体外组织也能检测到较低水平的表达;GHR在12个不同组织广泛表达。