长牡蛎CgNacreinL1调控贝壳形成的功能研究

来源：大连海洋大学学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：于海杰, 高磊, 刘倩, 赫倩倩, 王玲玲, 宋林生

单位：1.大连海洋大学 辽宁省海洋动物免疫学与疫病防控重点实验室，辽宁省海洋动物免疫学重点实验室，辽宁 大连 116023；2.南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)，广东 珠海 519000

摘要：为了探究长牡蛎(Crassostreagigas)(壳长13 cm±1 cm)CgNacreinL1对贝壳形成的调控功能，利用重组蛋白体外重结晶、扫描电子显微镜(SEM)观察及RNAi等技术，克隆分析了CgNacreinL1的全长cDNA序列及其结构特征，探索了其在酸化胁迫下的表达特征，验证了其在CaCO3沉积中的调控作用。结果表明：CgNacreinL1含有保守的碳酸酐酶(carbonic anhydrase，CA)结构域和酸性氨基酸残基(D/E)，其在闭壳肌和外套膜中的mRNA表达水平较高，分别为性腺的21.24倍(P<0.05)和11.54倍(P<0.05)；CgNacreinL1在外套膜外褶部位的表达水平高于内褶(54.95倍，P<0.05)和中褶(40.49倍，P<0.05)；在NaHCO3-CaCl2复合溶液中分别添加终浓度为0.109 、0.357、0.576、1.152 mmol/L的重组CgNacreinL1蛋白后，复合溶液pH的平均下降速率(0.005/min)显著低于未添加的对照组(0.01/min)；利用RNAi技术抑制CgNacreinL1的mRNA表达后，长牡蛎贝壳的棱柱层结构排列紧密，表面孔洞和空隙明显减少；在酸化胁迫(pH 7.8±0.05)28 d后，长牡蛎外套膜内褶、中褶和外褶中CgNacreinL1 mRNA表达水平均呈先下降后升高的变化趋势。研究表明，CgNacreinL1在外套膜的外褶部位表达水平较高，其可能通过调节CaCO3沉积参与贝壳形成过程。

关键词：长牡蛎,CgNacreinL1,CaCO3沉积,贝壳形成,海洋酸化

基金资助：国家自然科学基金(32072946，41961124009)；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系资助(CARS-49)；农业农村部农业科研杰出人才及其创新团队项目；辽宁省高校创新团队项目(LT202009)；大连市高层次人才团队(领军人才团队)项目(2022RG14)