Page 126 - 《水产学报》2023年第1期

水产学报, 2023, 47(1): 019109

JOURNAL OF FISHERIES OF CHINA
DOI: 10.11964/jfc.20221013737

大菱鲆 MKK 基因家族全基因组鉴定及其在生物和

非生物应激下的表达分析

1,2
1,2
郑卫卫 ， 徐锡文 ， 陈松林 1,2,3 ， 俄泽琛 ， 刘英杰 1,4*
2,3
(1. 上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；
2. 中国水产科学研究院黄海水产研究所，海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室，山东 青岛 266071；
3. 山东省海洋渔业生物技术与遗传育种重点实验室，山东 青岛 266071；
4. 中国水产科学研究院，北京 100141)

摘要：为了阐明大菱鲆丝裂原活化蛋白激酶激酶 (mitogen-activated protein kinase kinases,
MAPKKs 或 MKKs) 基因家族在生物和非生物应激响应中的作用，本实验首先通过生物信
息学方法对大菱鲆 MKK 基因家族进行了全基因组水平的鉴定，利用多个应激相关转录组
数据集分析了大菱鲆 MKK 家族成员在不同组织及不同生物和非生物应激下的表达模式。
结果显示，本研究在大菱鲆全基因组水平上共鉴定出 9 个 MKK 基因家族成员，它们不均
匀地分布在 7 条染色体上，并分别对其编码蛋白的理化性质、蛋白二级结构和亚细胞定位
进行了预测。基于系统发育分析，将 SmMKKs 划分为 5 个亚家族。内含-外显子结构、保
守基序和多重序列比对分析结果不仅为大菱鲆 MKK 亚家族分类提供了证据，而且表明
SmMKKs 在进化上高度保守。SmMKKs 在不同组织及不同生物和非生物应激下的基因表达
模式分析表明，SmMKKs 具有明显的组织特异性表达。另外，结果显示，粘孢子虫和肿大

细胞病毒感染后，SmMKK6a 呈极显著差异表达；热应激处理后，SmMKK6a 呈极显著差异
表达；高盐或低盐胁迫后，SmMKK4a、SmMKK4b、SmMKK6a 和 SmMKK7 呈极显著差异
表达。SmMKK6a 在各种应激条件下均表现出极显著响应，表明其可能在综合抗应激中具
有潜在的作用。这可能是第一个对大菱鲆 MKK 基因家族进行系统识别和功能分析的研究。
以上研究结果不仅表明 MKK 基因家族在大菱鲆响应多种生物和非生物应激中发挥重要作
用，而且也为大菱鲆综合抗逆分子选择育种研究提供了重要的理论支撑。
关键词: 大菱鲆；丝裂原活化蛋白激酶激酶 (MKK)；基因家族；生物应激；非生物应激
中图分类号: Q 785；S 917.4 文献标志码: A

丝裂原激活蛋白激酶 (MAPK) 级联是在所有 激反应等 [3-4] 。典型的 MAPK 级联由 3 种进化保守
真核生物中普遍存在且在进化上高度保守的信号 的 蛋 白 激 酶 组 成 ： MAPK 激 酶 激 酶 (MEKK 或
转导途径 [1-2] 。作为重要的信号转导途径，MAPK MKKK)、 MAPK 激 酶 (MKK、 MEK 或 MAPKK)
级联能对各种细胞外刺激作出响应，诱导和调节 和 MAPK ，在信号传导过程中它们依次被激活。
[5]
多种细胞过程，如增殖、分化、凋亡、发育、应 激活的 MAPK 级联可以作为信号换能器，通过磷

收稿日期：2022-10-10 修回日期：2022-11-02
资助项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 (2020TD20)；山东省泰山学者攀登计划
第一作者：郑卫卫 (照片)，从事鱼类遗传育种研究，E-mail：zhengww@ysfri.ac.cn
通信作者：刘英杰，从事鱼类遗传育种研究，E-mail：lyj@cafs.ac.cn
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