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大连海洋大学学报  2022, Vol. 37 Issue (3): 394-402    DOI: 10.16535/j.cnki.dlhyxb.2022-138
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刺参Wnt9基因克隆、组织分布及在胚胎发育中的表达分析
马得友,于莲莲,林威港,汪成粱,丁君,常亚青
大连海洋大学 水产与生命学院,农业农村部北方海水增养殖重点实验室,辽宁 大连 116023
cDNA cloning and expression distribution of Wnt9 gene in adult tissues and embryonic development in sea cucumber Apostichopus japonicas
MA Deyou,YU Lianlian,LIN Weigang,WANG Chengliang,DING Jun,CHANG Yaqing
College of Fisheries and Life Science,Key Laboratory of Mariculture &Stock Enhancement in North China’s Sea,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China
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摘要 为解析Wnt9基因在刺参Apostichopus japonicus早期发育过程中的作用机制,采用RACE、荧光定量PCR、整体原位杂交等方法进行了Wnt9基因的分子特征及动态表达模式分析研究。结果表明:克隆得到刺参Wnt9基因全长cDNA为1 603 bp,开放阅读框为1 104 bp,可编码367个氨基酸,包含一个保守的Wnt1结构域,刺参Wnt9蛋白具有Wnt家族共同的结构特征,包括N-糖基化位点和半胱氨酸保守序列;系统进化分析显示,刺参Wnt9氨基酸序列与棘皮动物近缘物种Wnt9a氨基酸序列具有高度相似性;qRT-PCR分析显示,Wnt9 mRNA在刺参组织中呈组成型表达,在体壁中表达量最高(P<0.05),在性腺中表达量最低(P<0.05),Wnt9 mRNA在刺参整个胚胎发育时期均有表达,从樽形幼体期至稚参期的表达水平显著升高(P<0.05),且在稚参期达到峰值(P<0.05);整体原位杂交进一步检测到Wnt9 mRNA阳性细胞信号在樽形幼体中开始出现,在变态后的稚参中明显增强。研究表明,Wnt9基因可能在刺参胚胎特别是变态后的生长发育中发挥着重要作用,此结果可为探究刺参变态过程中体轴形成和形态转变提供了研究方向。
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马得友
于莲莲
林威港
汪成粱
丁君
常亚青
关键词:  刺参  Wnt9基因  胚胎发育  变态  表达特征    
Abstract: In order to understand of the regulatory roles of Wnt9 gene in early development of sea cucumber Apostichopus japonicus,the molecular characteristic and dynamic expression pattern of Wnt9 gene were investigated through RACE,real-time PCR and whole mount in situ hybridization techniques.It was found that the full-length cDNA of Wnt9 gene in sea sucumber was 1 603 bp,with an 1 104 bp open reading frame encoding 367 amino acid residues containing a conserved Wnt1 domain.Wnt9 shared common features of Wnt family including N-glycosylation sites and conserved cysteine sequences.Phylogenetic analysis revealed that the deduced amino acid sequence of Wnt9 in sea sucumber was highly similar to that of Wnt9a and Wnt9a like from the genetically close species in echinoderm.qRT-PCR analysis indicated that Wnt9 gene was differentially expressed in adult tissues of sea sucumber,with the maximum in body wall (P<0.05),and the minimum in gonad (P<0.05).Wnt9 was expressed throughout the embryonic development of sea sucumber,and its expression levels were increased significantly at the doliolaria stage and peaked at the juvenile stage (P<0.05).Further investigation using whole mount in situ hybridization showed that Wnt9 mRNA positive signals were observed in doliolaria,and enhanced in juveniles,indicating that Wnt9 gene has effect on the embryonic growth and development,especially postmetamorphic stage in this important economic species.The findings lay a foundation for exploring the formation of the head-to-tail axis and the morphological remodeling during metamorphosis of sea cucumber.
Key words:  Apostichopus japonicus    Wnt9 gene    embryonic development    metamorphosis    expression analysis
               出版日期:  2022-08-04      发布日期:  2022-08-04      期的出版日期:  2022-08-04
基金资助: 国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”项目(2019YFD0900405);大连市高层次人才创新支持计划(2020RD03);国家自然科学基金青年基金(41706180)
引用本文:    
马得友, 于莲莲, 林威港, 汪成粱, 丁君, 常亚青. 刺参Wnt9基因克隆、组织分布及在胚胎发育中的表达分析[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(3): 394-402.
MA Deyou, YU Lianlian, LIN Weigang, WANG Chengliang, DING Jun, CHANG Yaqing. cDNA cloning and expression distribution of Wnt9 gene in adult tissues and embryonic development in sea cucumber Apostichopus japonicas. Journal of Dalian Ocean University, 2022, 37(3): 394-402.
链接本文:  
https://xuebao.dlou.edu.cn/CN/10.16535/j.cnki.dlhyxb.2022-138  或          https://xuebao.dlou.edu.cn/CN/Y2022/V37/I3/394
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