[发明专利]一种半滑舌鳎雌性特异表达基因CSW2及其应用

说明书

技术领域

本发明属于水产生物技术中的功能基因筛选与应用技术领域，具体涉及一种半滑舌鳎雌性特异表达基因，即半滑舌鳎雌性特异表达基因CSW2的筛选、克隆、体外重组表达及其表达产物的活性分析。

背景技术

半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）是一种近海温水性大型底栖鱼类，其肉质鲜美、营养丰富，深受消费者喜爱，是我国海水养殖主导鱼类之一。但半滑舌鳎雌、雄个体生长速度差异很大，雌性比雄性生长快2-4倍。由于雄性个体生长缓慢、个体小等原因，致使增加了半滑舌鳎的养殖成本、降低了养殖产量，严重影响了半滑舌鳎苗种的推广及养殖产业的发展。因而开展半滑舌鳎雌、雄特异基因的筛选鉴定及其功能的分析研究是揭示半滑舌鳎性别决定机制、探索雌、雄生长差异的分子机理、建立性别控制技术的重要任务。

许多鱼类在生长速率上存在性别差异。例如，罗非鱼雄性个体生长比雌性个体快30%以上；大马哈鱼雌性个体比雄性个体生长快30%以上。同样，许多海水鲆鲽鱼类的雌性个体生长也比雄性个体快许多。例如，半滑舌鳎、牙鲆和条斑星鲽等鲆鲽鱼类的雌性个体比雄性个体生长快30-100%以上。目前美国、日本、德国、法国、加拿大等国家纷纷投巨资以大马哈鱼、罗非鱼和青鳉等为材料开展鱼类性别特异基因筛选和性别决定机理的研究（Lee et al., 2004; Devlin and Nagahama, 2002; Matsuda et al., 2002; Nanda et al., 2002），研究结果在Nature, PNAS等国际顶尖刊物上发表论文多篇。其中最为成功的是日本科学家以青鳉为材料筛选到青鳉雄性决定基因 Y染色体特异的功能基因DMY，论文在Nature上发表（Matsuda et al., 2002）。不过，随后的研究表明，DMY 只在青鳉和另一种亲缘关系很近的弓背青鳉中发现，而在其它亲缘关系远的鳉科鱼类以及其它鱼类中未见DMY雄性决定基因（Matsuda et al.，2003； Volff et al., 2003; Kondo et al.,2003）。因而，迄今为止，只在青鳉和弓背青鳉等极少数鱼类克隆到雄性决定基因（DMY），而在其它鱼类尚未见有关性别决定基因克隆的成功报道。另外，上述鱼类的性别绝大多数为XY决定类型，即雄鱼为XY型，雌鱼为XX型，而半滑舌鳎为ZW性别决定型，即雌性具有特异的W染色体，而雄性性染色体同型（ZZ）（周丽青等，2005）。而有关鱼类雌性特异或决定基因的筛选与克隆，特别是半滑舌鳎雌性特异基因的筛选与克隆目前国内外尚未见报道。因此，鱼类性别特异/决定基因，特别是半滑舌鳎雌性特异表达基因或决定基因的筛选与克隆以及性别决定分子机制的研究是目前国内外上急待攻克的重要科学问题，也是建立半滑舌鳎性别控制和全雌苗种培育技术的重要基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种半滑舌鳎雌性特异表达基因，并构建了该基因的体外重组表达载体，对该基因进行体外重组表达，获得重组表达产物，鉴定重组表达产物的生物活性及基因的功能，为半滑舌鳎性别控制和全雌苗种研制提供基因资源和技术方法。

本发明的半滑舌鳎雌性特异表达基因CSW2，其氨基酸序列为SEQ ID NO:2。上述的雌性特异基因CSW2，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1；

本发明的另一个方面涉及用于重组表达CSW2蛋白的重组质粒，所述的重组质粒中插入了序列为SEQ ID NO:1的DNA片段。

本发明再一个方面涉及CSW2蛋白在半滑舌鳎性别控制和提高雌性鱼苗比例中的应用。

本发明的CSW2蛋白作为饲料添加剂，用于刺激半滑舌鳎雌性性腺发育。

本发明的CSW2基因的体外重组蛋白能够明显升高半滑舌鳎雌性相关基因foxl2和P450芳香化酶的表达水平，具有刺激雌性相关基因表达的生物活性；同时具有降低雄性相关基因SOX9表达水平的生物活性，因而具有刺激雌性性腺发育的活性。将CSW2重组表达产物作用于半滑舌鳎鱼苗后将具有刺激雌性性腺发育、具有提高雌鱼比例的效果。因此，本发明筛选的CSW2基因在半滑舌鳎性别控制和提高雌性鱼苗比例方面具有应用潜力。

附图说明：

图1：半滑舌鳎不同组织中CSW2基因的表达水平分析；

A： 半定量PCR分析结果,上面的DNA条带为CSW2表达水平，下面的DNA条带为actin作为内参；B:适时定量PCR分析结果。