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中华沙鳅是中国特有的鳅科鱼类,因其细嫩的肉质而受到广泛中国消费者的喜爱。近年来,中华沙鳅因其鲜明的黑黄相间皮肤条纹,作为一种新型的观赏鱼而越来越受欢迎。然而,关于中华沙鳅皮肤条纹的遗传基础尚未有研究报道。本文以野生中华沙鳅为研究材料,利用RNA-Seq和small RNA-Seq技术首次对中华沙鳅黑、黄皮肤样本的转录组进行研究,我们鉴定了参与中华沙鳅皮肤色素沉着过程的关键基因和重要miRNA,构建黑黄皮肤条纹色素差异的miRNA-mRNA调控网络,这些结果将有助于阐释中华沙鳅皮肤色素沉着的分子机制,对观赏鱼皮肤颜色的分子辅助选育具有一定的指导作用。本研究的主要结果如下:(1)本研究采用RNA-seq对中华沙鳅黑、黄皮肤组织进行mRNA测序,共得到49.08 million(M)(49.08±0.85 M,n=3)和51.72 M(51.72±0.32 M,n=3)的原始读段(Raw reads)。基于过滤后的Clean Data,利用Trinity软件从头(De novo)组装出全长转录本序列,共获得159,327个Unigenes。将所有的Unigenes与蛋白数据库进行比对,最后得到20,178个高置信度Unigenes。(2)用edgeR软件对20,178个高置信度Unigenes进行表达量差异分析,共3169基因在两个样本中表现出显著差异表达(黑皮肤比黄皮肤;Fold-change≥2或≤0.5,且q≤0.05),包括1891上调基因(59.67%)和1278个下调基因(40.33%)。(3)对3169个显著差异基因进行功能富集分析,共富集到50个GO terms和10个KEGG通路(q≤0.05),其中包括黑素原生成通路,共涉及26个与色素形成相关的基因(21个上调基因和5个下调基因)。(4)对中华沙鳅黑、黄皮肤组织进行samll RNA测序,共鉴定出355个miRNA,其中包括9个保守的miRNA和38个新鉴定的miRNA。差异表达分析共鉴定出87个在黑、黄皮肤组织中显著差异表达的miRNA,其中50个上调和37个下调(黑皮肤比黄皮肤;Fold-change≥2或≤0.5,且q≤0.05)。通过靶基因预测,确定miR-217-5p可能通过靶向作用于色素形成相关基因Zgc参与黑黄条纹的形成。(5)通过体内注射分别构建了miR-217-5p抑制和过表达的中华沙鳅活体,通过对其皮肤黑色素含量测定miR-217-5p及其靶基因Zgc的qRT-PCR定量以及双荧光素酶报告系统检测,验证了miR-217-5p的确可通过靶向抑制Zgc基因的表达进而抑制褐黑色素的形成。综上所述,本研究首次利用二代测序技术对中华沙鳅黑、黄皮肤样本进行了mRNA和miRNA转录组测序,鉴定了与其皮肤条纹形成相关的重要mRNA和miRNA。通过体内、体外水平验证,确定了miR-217-5p能够靶向抑制Zgc的表达,进而减少褐黑色素的生成,从而调控中华沙鳅皮肤的黑、黄表型。