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谷氨酰胺是肠道黏膜上皮细胞最主要的供能物质,谷氨酰胺合成酶GS(glutamine synthetase)与谷氨酰胺合成相关,谷氨酰胺转运载体ASCT2(AlaSerCys Transporter 2)与谷氨酰胺转运相关,研究肠道GS和ASCT2基因功能可深入了解谷氨酰胺的吸收转运、合成及利用的分子生物学机理。本研究利用T-A和RACE技术从草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肠道克隆出GS和ASCT2cDNA全序列,采用实时荧光定量PCR技术检测草鱼不同组织、不同发育时期GS和ASCT2基因的表达,分析不同蛋白及谷氨酰胺二肽日粮对草鱼GS和ASCT2基因表达的调控作用。1、草鱼GS、ASCT2 cDNA克隆及系统进化分析草鱼GScDNA全长为1457 bp,包括1116 bp的编码区、114bp的5’UTR和 227 bp的3’UTR,共编码371个氨基酸。草鱼GScDNA全长为2168bp,包括1626 bp的编码区、152bp的5’UTR和390 bp的3’UTR,共编码541个氨基酸。系统进化分析表明GS及ASCT2在进化上均比较保守,GS与鲤鱼(Cyprinus caarpio)亲缘关系最近,ASCT2与斑马鱼(Danio rerio)亲缘关系最近。2、草鱼GS、ASCT2基因时空表达特征采用RT-qPCR检测GS、ASCT2基因在草鱼心脏、肝胰脏、脾脏、肌肉、垂体、鳃、脑、肠道组织的表达差异。结果表明:GS mRNA在草鱼肠道中表达最高,脑和肝脏次之,其余较低。而ASCT2 mRNA在鳃、肌肉、肝脏中表达较高,肠道和垂体次之,其余较低。在胚胎发育过程中,GS与ASCT2基因表达呈动态变化,GS在器官期表达最高,随后不断下调,孵化期表达水平最低,幼体第5dGS表达再次显著上调,随后其基因表达不断下调。ASCT2在器官期的表达量最高,其它发育时期的表达差异不显著。3、外源蛋白对草鱼GS、ASCT2基因表达的调控设计不同蛋白源(鱼粉蛋白组和豆粕蛋白组)和不同蛋白水平(22%CP、32%CP、42%CP)日粮进行营养生长试验,饲养40天后分析蛋白源和蛋白水平日粮对草鱼GS、ASCT2基因表达的影响。结果表明,鱼粉组草鱼肠道GS基因表达在7d、14d、21d、28d均比豆粕组高,GS基因表达在21d达到最高。豆粕组草鱼肠道ASCT2基因表达在7d、14d、21d、28d均比鱼粉组高,ASCT2基因表达在21d达到最高。22%CP组,草鱼肠道GS、ASCT2基因表达在7d、14d、21d、28d均比32%CP组、42%CP组高。4、谷氨酰胺二肽对草鱼GS、ASCT2基因表达的影响在草鱼基础饲料中添加 0.0g/Kg、2.5 g/Kg、5.0 g/Kg、7.5 g/Kg、10.0 g/Kg谷氨酰胺二肽,利用营养生长实验饲养60d,分析谷氨酰胺二肽对草鱼肠道GS、ASCT2基因表达的影响。结果表明:随添加剂量增加,草鱼肠道GS、ASCT2mRNA表达量均呈先升高后下降的趋势,当剂量2.5 g/Kg时,草鱼肠道GS、ASCT2mRNA达到最高。结果表明外源性谷氨酰胺二肽对草鱼肠道GS、ASCT2 mRNA基因表达有调控作用。