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催乳素(Prolactin, PRL)是由动物脑垂体合成与分泌的一种单链多肽类激素,是硬骨鱼类调节渗透压和离子平衡的主要激素。催乳素受体(Prolactin Receptor, PRLR)是单次跨膜蛋白,它属于Ⅰ类细胞因子受体超家族。PRL在体内有多种功能,这些功能都是通过PRLR介导引起信号传导而实现的。目前对于硬骨鱼PRL和PRLR基因的研究,多集中于广盐性鱼类及洄游鱼类。本文首次克隆了尖鳍鲤(Cyprinus acutidorsalis Wang)的PRL和PRLR基因全长cDNA并采用实时荧光定量PCR技术研究了两个基因在尖鳍鲤的不同组织处于不同盐度水体时的表达状况,以期为研究尖鳍鲤渗透调节的分子机制奠定基础,为尖鳍鲤在盐碱地、沿海滩涂及咸淡水中的养殖提供科学依据。本实验获得的尖鳍鲤PRL基因cDNA全长877bp,开放阅读框为633bp,编码210个氨基酸,存在一个跨膜区、一个分泌型信号肽结构和一个生长激素,催乳素及相关激素的信号位点;PRLR cDNA全长2309bp,开放阅读框为1815bp,编码604个氨基酸,存在2个跨膜区、一个分泌型信号肽结构和一个促红细胞生成素受体单链家族信号位点。对推测的尖鳍鲤两个基因的氨基酸序列进行同源性比较和系统分析显示:尖鳍鲤PRL与其它鱼类该基因的氨基酸序列相似度为52.86%-96.19%,其中与鲤鱼(Cyprinus carpio)、建鲤(Cyprinus carpio var. Jian)相似度最高(96.19%),与草鱼(Ctenopharyngodon idella)、齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)、斑马鱼(Danio rerio)相似度稍低,分别为95.24%、94.74%、89.52%,其次是南方鲇(Silurus meridionalis)、大马哈鱼(Oncorhynchus keta)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)、香鱼(Plecoglossus altivelis)分别为74.16%、67.62%、67.62%、65.71%,与红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)的相似度最低(52.86%),与哺乳动物的相似度更低,为26.44%-30.43%;尖鳍鲤PRLR与其它鱼类PRLR的氨基酸序列相似度在43.05%-96.36%之间,其中与鲤鱼相似度最高达96.36%,与鲫鱼(Carassius auratus)、建鲤、斑马鱼的相似度次之,在鱼类中与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的相似度最低,为43.05%;与两栖类以及哺乳动物的相似度都相对较低。采用实时定量PCR技术检测PRL、PRLR基因在尖鳍鲤脑垂体、脑、鳃、肠、肝、肾、脾、皮肤和性腺各组织在不同盐度水体中的相对表达量,结果显示,两个基因在脑垂体、脑、鳃、肠、肝、肾、脾、皮肤和性腺内都表达;且水体盐度变化时,尖鳍鲤为了适应外界环境,会对其PRL和PRLR基因的表达进行一定程度的调节;两个基因的表达还存在组织特异性,PRL的主要表达场所是在脑垂体,而且表达量远高于其它组织,而PRLR的主要表达场所是在渗透调节组织(鳃、肠、肾),在其它组织的表达量要明显低于这些组织。其次,PRL在脑垂体中的表达量以及PRLR在鳃、肾、肠中的表达量随盐度的升高而下降,可见这两个基因表达变化的一致性。由此可推测参与渗透调节的组织是PRL发挥其渗透调节功能的主要靶组织,通过靶组织上PRLR的信号转导,改变靶组织的渗透性和离子运输机制从而调节鱼体渗透压以适应外界水体盐度的变化。本文的结果表明,尖鳍鲤PRL和PRLR在进化中具有较高的保守性,氨基酸同源性与其分类地位和亲缘关系有关。尖鳍鲤PRL和PRLR的表达具有组织特异性,且不同的盐度水体对基因表达量的高低具有一定程度的影响,这为从分子水平上阐明尖鳍鲤渗透调节的机制奠定了一定的基础。此外,盐度表达实验结果还表明尖鳍鲤具有较强的适盐能力,为尖鳍鲤在海水、咸淡水及淡水中的养殖提供理论支撑。