中华绒螯蟹蜕皮激素调节蛋白基因的表达及SNP标记研究

The Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis) is an important cultured decapod crustacean in China. In recent years, low growth in Eriocheir sinensis often happens and has caused huge economic losses. The crap grows by periodic molting, which is controlled by the ecdysteroid and molt-inhibiting hormone. Ecdysteroid plays an important role in blood glucose regulation and regulates several important physiological processes including growth and reproduction. So recently, the ecdysteroid-regulated gene which controlled the ecdysteroid has been widely noted. In the project, we will study the ecdysteroid-regulated protein (ERP) gene expression regulation, SNP marker development and the characterization of the ERP protein. The aim is to gain the ERP gene sequence characteristics and explore the correlation between growth rate and the SNP marker in the fast growth family of Eriocheir sinensis. The implementation of this project would not only increase understanding on the ERP gene of Eriocheir sinensis and their function, but also provide new ideas for screening of gene markers and foundation for its germplasm improvement practice.

中华绒螯蟹是我国最主要的经济蟹类之一。在北方，养殖中"生长慢、规格小"的问题经常发生，直接影响了该蟹养成规格和效益，不仅给生产造成严重损失，而且对该蟹种质资源的保护亦十分不利。而生长快慢与甲壳动物的蜕皮特点密切相关，所以研究蜕皮相关基因对于探究中华绒螯蟹生长机制有重要的意义。本项目针对蜕皮激素调节蛋白基因（ERP基因）在蜕皮及生长过程中的特点，通过家系的构建和筛选，得到不同生长速度家系，分析ERP基因在不同家系中的表达和序列差异，并筛选出其主要SNP位点，归纳出其在快速生长家系中的序列特性，探讨生长速度与ERP基因的相关性。最后以此特性为指导，进行快速生长家系的构建与生长速度分析，以验证筛选出SNP标记的正确性。本项目的实施不仅能增加对中华绒螯蟹ERP基因及其与生长速率相关性的认识，也为该蟹选育提供新思路，并为其种质改良打下基础。

中华绒螯蟹 (Eriocheir sinensis) 俗称河蟹、大闸蟹，是我国最主要的经济蟹类之一，在北方，养殖中“生长慢、规格小”的问题经常发生，直接影响了该蟹养成规格和效益，不仅给生产造成严重损失，而且对该蟹种质资源的保护亦十分不利。而生长快慢与甲壳动物的蜕皮特点密切相关，所以研究蜕皮相关基因对于探究中华绒螯蟹生长机制有重要的意义。课题组采用实时定量RT-PCR的方法，分析中华绒螯蟹蜕皮激素调节蛋白基因（ERP基因）在不同组织、不同蜕皮时期表达情况，发现ERP的mRNA主要是在肝胰腺组织中表达，在蜕皮前表达量最高，进入蜕皮时显著降低，蜕皮后回升，直到硬皮期回升到正常水平。针对ERP在蜕皮及生长过程中的特点，通过家系的构建和筛选，得到了不同生长速度家系，分析了ERP基因在基础家系和大规格家系中的表达和序列差异，并筛选出了E1(T+469A)、E2(C+589T)、E3(A+1119T)、E4 (G+1185T)和E5(T+1207C)等5个SNP位点；SNPs基因型与中华绒螯蟹子代生长指标关联性分析结果表明，中华绒螯蟹ERP基因中E4位点处GG、GT基因型及双倍型D3、D5与快长性状密切相关，可作为中华绒螯蟹分子标记辅助育种的候选标记。本项目的实施不仅能增加对中华绒螯蟹ERP基因及其与生长速率相关性的认识，也初步筛选出了中华绒螯蟹分子标记辅助育种的候选标记，并为其种质改良打下基础。.同时，课题组也完成了NADPH-细胞色素P450还原酶（CPR）、细胞色素CYP2两个基因的cDNA全序列克隆和时空表达谱分析，实验结果初步表明这两个基因也是与蜕皮、生长密切相关的蜕皮相关基因。