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墨吉明对虾是我国重要养殖品种,开展墨吉明对虾亲虾选育工作,对我国对虾养殖业的可持续发展具有重要意义。本文开展墨吉明对虾卵黄蛋白原基因克隆及表达分析研究,以期为墨吉明对虾亲虾成熟机理提供理论依据。本实验通过转录组测序技术结合PCR技术,首次克隆了墨吉明对虾FmVg1、FmVg2、FmVg3基因全长及FmVg3X部分片段,证实墨吉明对虾至少含有4个Vg基因。FmVg1、FmVg2和FmVg3基因长度都约10 Kb,ORF大小分别为7764 bp、7662bp和7758 bp,编码分别为2587 AA,2553 AA和2585 AA。Fm Vg1、FmVg2和FmVg3基因结构高度保守,各有15个外显子和14个内含子。其中,“FmVg1”类Vg相比“FmVg2和FmVg3”类Vg更为保守;3个Vg在N-端LPD_N结构域保守性最高。基因序列分析表明,墨吉明对虾4个Vg基因可能起源于同一个基因,在进化过程中,最初由原始FmVg通过碱基突变进化为FmVg1,FmVg1通过复制及碱基突变进化为FmVg1与FmVg2;FmVg2通过复制及碱基突变进一步分化为FmVg2与FmVg3;而FmVg3通过剪切、减少内含子的方式形成了一个与其共存的FmVg3X;4个Vg基因从而形成一个基因家族,共同完成对虾各项生理功能。对FmVg1、FmVg2、FmVg3进行表达分析。首先,选取未成熟成虾雌虾(GSI<1%),采用荧光定量技术做组织表达分析,结果表明:FmVg1主要分布在肝胰腺和卵巢中;FmVg2和FmVg3主要分布在肝胰腺中,在卵巢中含量很低。FmVg1、FmVg2和FmVg3在成熟雌虾肝胰腺和卵巢内,都有较高的表达量;在雄虾肝胰腺中也都有一定表达量。在雌虾卵巢发育I-III期时,肝胰腺中FmVg1、FmVg2和FmVg3表达量变化趋势相似,随着卵巢GSI增加,表达量增加;IV、V期表达量有所下降,但维持在较高水平。在卵巢中,FmVg1表达量变化规律与其在肝胰腺中变化规律相同;而FmVg2和FmVg3基因表达量在I-IV期变化不明显,在V期表达量最高。在幼虾蜕皮周期,FmVg1、FmVg2和FmVg3在雌、雄幼虾蜕皮时各期表达趋势一致,都是在蜕皮后期(AB期)和蜕皮前期(D期)表达量较低,在蜕皮间中期(C期)表达量最高,即AB<C1<C23>D01>D23。在对虾不同发育时期(胚胎期、无节幼体期、仔虾期),FmVg1、FmVg2和FmVg3都有一定的表达量且变化趋势一致,自胚胎发育到无节幼体时表达量减少,在仔虾期表达量增加,在幼虾期表达量下降,但保持较高水平。上述实验证实,FmVg1、FmVg2和FmVg3在雌虾/雄虾中都有一定的表达量,在雌虾肝胰腺和卵巢是Vg主要合成组织,在雄虾中肝胰腺是Vg主要合成组织。在非繁殖期间主要由肝胰腺合成Vg,参与生长发育;而在繁殖期间,由肝胰腺和卵巢共同合成Vg,从而满足繁殖需要。FmVg1、FmVg2、FmVg3在各个发育时期,在肝胰腺中表达规律相似;在卵巢中FmVg1与FmVg2/3表达规律不同,FmVg2和FmVg3在即将产卵前大量合成、积累,可能具有重要意义。FmVg1、FmVg2和FmVg3对对虾生长发育具有重要意义,它们协同参与了对虾从胚胎、幼体、仔虾、幼虾到成虾的整个生长过程,涉及幼体变态发育、对虾蜕皮周期及繁殖周期等各个生命历程。