尼奥罗非鱼及其亲本中性别分化相关基因的表达模式比较

Dmrt1、Amh、Cyp19a1a、Foxl2是鱼类性别决定与分化相关的重要基因,为了研究罗非鱼种间杂交后代的性别形成机制,对尼奥罗非鱼Oreochromis niloticus(尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus♀×奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus♂)及其亲本中这4个性别分化相关基因的性别表达模式进行了比较分析。结果表明:Dmrt1、Amh基因在尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼精巢中的表达量显著或极显著高于卵巢(P0.05或P0.01),而Cyp19a1a、Foxl2基因在卵巢中的表达量则显著高于精巢(P0.05),4个基因在尼奥罗非鱼精巢、卵巢中的表达模式与其亲本基本一致;奥利亚罗非鱼精巢中Dmrt1基因表达高于尼罗罗非鱼,卵巢中Cyp19a1a、Foxl2基因表达也高于尼罗罗非鱼;尼奥罗非鱼精巢、卵巢中4个基因的表达水平均低于其亲本,特别是精巢中Cyp19a1a、Foxl2基因的表达水平极低。推测Cyp19a1a表达抑制可能是引起尼奥罗非鱼雄性率高的重要条件之一。     

尼罗罗非鱼X和Y染色体原位杂交探针的制备

通过染色体显微切割的方法，分别从尼罗罗非鱼XX和YY个体有丝分裂中期相染色体滴片上，割取第1对染色体，随后经简并PCR扩增，分别用生物素和地高辛标记，得到X和Y染色体探针。将探针与尼罗罗非鱼XY个体的染色体进行荧光原位杂交，在第1对染色体上得到很强的杂交信号。结果表明，染色体显微切割和简并PCR技术相结合，可以有效地制备鱼类DNA探针。     

5个品种(系)罗非鱼线粒体12S rRNA基因序列及其RFLP分析

采用PCR产物直接测序法分别测定了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)埃及品系、美国品系和吉富品系以及奥利亚罗非鱼(O.aureus)、尼奥罗非鱼(尼罗罗非鱼♂×奥利亚罗非鱼♀)的线粒体12S rRNA基因部分序列,并结合从Genbank中下载的尼罗罗非鱼同源序列进行了序列比对分析。结果表明,3个尼罗罗非鱼品系与从Genbank中下载的尼罗罗非鱼的同源序列仅有1处碱基不同,奥利亚罗非鱼和以奥利亚罗非鱼为母本的尼奥罗非鱼之间也仅有1处碱基不同,但是3个尼罗罗非鱼品系以及从Genbank中下载的尼罗罗非鱼同源序列与奥利亚、尼奥罗非鱼相比对,则有14个位点不同,这个结果符合mtDNA母性遗传的特点,也说明12S rRNA在这5个罗非鱼品种(系)间是相当保守的,尼罗和奥利亚罗非鱼之间尚有一定的遗传多样性,但尼罗罗非鱼3品系的12S rRNA基因序列则几乎完全相同,可见mtDNA 12S rRNA基因不太适用于罗非鱼种内的遗传多样性分析。对得到的PCR产物进行限制性内切酶分析发现,mtDNA 12S rRNA上的BglⅡ酶切位点可作为鉴定尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼及其正反交后代的有效分子标记。     

奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶基因的克隆、序列分析和结构预测

采用RT-PCR和RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)法分离出奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶(P450aromA)的全序列,得到1784 bp的全长cDNA,包括38 bp 5'非翻译区,1566 bp阅读框以及含Poly(A)信号(AATAAA)的167 bp 3'非翻译区[不包括Poly(A)].阅读框共编码521个氨基酸,计算的蛋白质分子量为59 ku.同源性分析显示,奥利亚罗非鱼P450aromA的氨基酸序列与其它鱼性腺P450arom具有70%以上的同源性,与其它鱼脑P450arom为60%左右同源,但芳香化酶高保守区包括I-螺旋区,芳香化酶特异保守区II和血红素结合区III和其它鱼芳香化酶的同源性分别高达83%～96%, 78%～86% 和 85～100%.系统发育分析表明奥利亚罗非鱼P450aromA与鱼类性腺P450arom属于同一分支的.生物信息学分析显示:奥利亚罗非鱼P450A基因编码的蛋白无信号肽,无跨膜区域,为非分泌蛋白,同时含有多个酪蛋白激酶II磷酸化位点, N-糖激化位点,N-肉豆蔻酰化位点,蛋白激酶C磷酸化位点.     

奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶基因的克隆、序列分析和结构预测

采用RT-PCR和RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)法分离出奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶(P450aromA)的全序列,得到1784 bp的全长cDNA,包括38 bp 5'非翻译区,1566 bp阅读框以及含Poly(A)信号(AATAAA)的167 bp 3'非翻译区[不包括Poly(A)].阅读框共编码521个氨基酸,计算的蛋白质分子量为59 ku.同源性分析显示,奥利亚罗非鱼P450aromA的氨基酸序列与其它鱼性腺P450arom具有70%以上的同源性,与其它鱼脑P450arom为60%左右同源,但芳香化酶高保守区包括I-螺旋区,芳香化酶特异保守区II和血红素结合区III和其它鱼芳香化酶的同源性分别高达83%～96%, 78%～86% 和 85～100%.系统发育分析表明奥利亚罗非鱼P450aromA与鱼类性腺P450arom属于同一分支的.生物信息学分析显示:奥利亚罗非鱼P450A基因编码的蛋白无信号肽,无跨膜区域,为非分泌蛋白,同时含有多个酪蛋白激酶II磷酸化位点, N-糖激化位点,N-肉豆蔻酰化位点,蛋白激酶C磷酸化位点.     

尼罗罗非鱼Dmrt1基因克隆及在不同组织中的表达

Dmrt1基因是Dmrt基因家族的一个重要成员,在动物性别决定过程中发挥重要作用。参照小鼠Dmrt1基因DM保守区及有关文献,设计了1对简并引物．扩增了尼罗罗非鱼的Dmrt1基因．并对扩增产物进行了亚克隆与测序。结果在雌雄尼罗罗非鱼个体中各获得1个预期的基因片段．长度为140bp．序列无性别差异。序列同源性分析表明,尼罗罗非鱼Dmrt1基因DM盒区核苷酸序列与人和鼠相应基因的同源性为78％：编码的氨基酸序列与人和鼠相应基因编码序列的同源性为89％．充分显示了Dmrt1基因在进化上的高度保守性。进一步根据获得的Dmrt1序列,设计1对特异引物,采用RT—PCR技术对尼罗罗非鱼不同组织Dmrt1基因的表达进行了研究。结果发现,Dmrt1只在精巢中特异表达,在卵巢、眼、肠、鳃及心脏组织中无表达,提示该基因在性别分化和功能维持上可能具有重要作用。     

尼罗罗非鱼Dmrt1基冈克隆及在不同组织中的表达

Dmrt1基因是Dmrt基因家族的一个重要成员,在动物性别决定过程中发挥重要作用.参照小鼠Dmrt1基因DM保守区及有关文献,设计了1对简并引物,扩增了尼罗罗非鱼的Dmrt1基因,并对扩增产物进行了亚克隆与测序.结果在雌雄尼罗罗非鱼个体中各获得1个预期的基因片段.长度为140bp.序列无性别差异.序列同源性分析表明,尼罗罗非鱼Dmrt1基因DM盒区核苷酸序列与人和鼠相应基因的同源性为78%;编码的氨基酸序列与人和鼠相应基因编码序列的同源性为89%,充分显示了Dmrt1基因在进化上的高度保守性.进一步根据获得的Dmrt1序列,设计1对特异引物,采用RT-PCR技术对尼罗罗非鱼不同组织Dmrt1基因的表达进行了研究.结果发现,Dmrt1只在精巢中特异表达.在卵巢、眼、肠、鳃及心脏组织中无表达,提示该基因在性别分化和功能维持上可能具有重要作用.     

奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼的遗传标记

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分别对奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼及其杂交后代奥尼杂交鱼（尼罗罗非鱼♀×奥利亚罗非鱼♂）的５种组织（眼、脑、心、肌、肝）的ＭＤＨ酶谱进行了分析和比较,结果发现;罗非鱼不同组织的ＭＤＨ同工酶有明显的组织特异性。３种罗非鱼肌肉组织ＭＤＨ同工酶表现出种间差异,即细胞质型（ｓ－ＭＤＨ）在电泳时迁移率的不同可以作为鉴别奥利亚罗非鱼、尼罗罗非鱼及其杂交种的遗传标记。     

奥尼罗非鱼GHR2基因序列及其表达特征分析

[目的]深入了解生长激素受体2(GHR2)基因在奥尼杂交罗非鱼及其亲本(尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼)中的表达差异,为研究杂交过程中GHR基因的结构及功能变化提供依据,也为鱼类杂交育种提供理论支撑.[方法]利用SOAPdenovo从奥尼罗非鱼肝脏转录组数据中提取GHR2基因序列,采用BioEdit 7.0.5.3比对奥尼罗非鱼及其亲本的GHR2氨基酸序列差异,以MEGA 4.1进行系统进化分析及构建系统发育进化树,并利用实时定量PCR分析GHR2基因在奥尼罗非鱼不同组织中的表达情况及其在奥尼罗非鱼和亲本中的表达差异.[结果]拼接获得的奥尼罗非鱼GHR2基因开放阅读框为1722 bp,共编码574个氨基酸,相对分子量为64.18 kD,理论等电点为4.86;奥尼罗非鱼GHR2氨基酸序列包含一个保守的信号肽和一段跨膜区.基于GHR2氨基酸序列构建的系统发育进化树显示,奥尼罗非鱼与尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼存在高度相近的亲缘关系,尤其与母本(尼罗罗非鱼)的亲缘关系最近.GHR2基因在奥尼罗非鱼不同组织中均有表达,以在肝脏中的表达量最高,显著高于除肌肉外的其他组织(P<0.05),其次是肌肉、卵巢、心脏和垂体,在头肾中的表达最低.GHR2基因在奥尼罗非鱼肝脏和肌肉中的表达量明显高于其双亲(尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼)的表达量.[结论]GHR2基因属于广泛表达基因,在奥尼罗非鱼、尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼中高度保守;GHR2基因在奥尼罗非鱼中的表达优势与其快速生长的杂种优势有关.     

水库鲮和罗非鱼谷胱甘肽转移酶基因表达量与水中蓝藻含量的关系

采用荧光定量的方法对不同季节广州显岗水库鲮(Cirrhinus molitorella)和尼罗罗非鱼(Oreochro-mis niloticu)肝脏中去毒酶基因谷胱甘肽转移酶GST基因的表达情况,并结合不同季节鱼类摄入蓝藻量进行研究,旨在了解鱼体中GST基因的表达量与水体中蓝藻含量的内在联系。结果表明,4月份水库蓝藻暴发,也是鲮和尼罗罗非鱼摄食产毒蓝藻量最多的月份。GST基因的表达情况是:4月份鲮GST基因表达量比其他月份低,可能与鲮对有毒蓝藻的敏感性和耐受力有关,4月份尼罗罗非鱼GSTA及GSTR2表达量最高;其他月份,鲮GSTT表达量最高,而GSTK表达量较低,尼罗罗非鱼GSTA及GSTR2表达量相对较低。结果表明鲮GSTT在去毒过程中起重要作用,但作为环境检测的生物标记,仅适用于环境中藻毒素较低的情况。尼罗罗非鱼GSTA和GSTR2的表达量与食物中的产毒蓝藻生物量多少成正比,因此,尼罗罗非鱼GSTA及GSTR2可作为环境中藻毒素的生物标记,且尼罗罗非鱼可摄入大量有毒蓝藻,通过GST基因去除有毒蓝藻毒性,可用于生物控藻,改善水质。     

3个罗非鱼品系的线粒体DNA遗传多态性研究

应用mtDNA标记技术对3个罗非鱼品种(系)(吉富品系尼罗罗非鱼、美国品系尼罗罗非鱼、埃及品系尼罗罗非鱼)的DNA多态性进行研究.研究结果如下:(1)测定3个品种的罗非鱼mtDNA Cytb基因的一段长为435 bp的序列.发现2个碱基发生转换,1个氨基酸被替换;(2)将3个品种的罗非鱼mtDNA Cytb基因部分序列与马氏蛰丽鱼、迪氏康尼丽鱼、洛氏帚齿非鲫、加利略帚齿非鲫、彩虹鲷、莫桑比克共9个个体的mtDNA Cytb基因进行同源序列分析,系统关系可表示为:[(尼罗罗非鱼,莫桑比克罗非鱼),马氏蛰丽鱼],这与传统的分类学结果一致.     

二硫代磷酸酯类对尼罗罗非鱼和鲮体内AChE酶活性的影响

为探明二硫代磷酸酯类对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的特异性毒性机理,以尼罗罗非鱼和土鲮(Cirrhinus molitorella)为试验对象,研究暴露在不同药物质量浓度(0.05、0.1 mg/L)和不同时间下2种鱼的生存状况以及体内乙酰胆碱酯酶(ACh E)活性的变化。结果表明:在急性毒性试验及清水恢复的整个过程中,暴露在0.05、0.1 mg/L药液中的尼罗罗非鱼和鲮的死亡率分别为100%和0;尼罗罗非鱼和鲮的脑及肝脏中的ACh E酶活性呈现出随药物暴露浓度和时间的增加而显著降低的趋势,但尼罗罗非鱼体内ACh E酶活性的下降幅度显著高于鲮(P<0.05),且呈现不可逆的趋势;在10 d清水恢复后,暴露在0.05、0.1 mg/L药液中的鲮脑中的ACh E酶活性复原度高达96.25%、79.33%。由此得出,低剂量的二硫代磷酸酯类对尼罗罗非鱼具有高毒性,而对鲮的毒害作用较小,其特异性的毒杀机制可能源于2种鱼体内ACh E酶活性对二硫代磷酸酯类敏感性的显著性差异。     

两个尼罗罗非鱼品系Hsp70基因序列比对分析

采用RT-PCR技术,对从美国和埃及引进的两个尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus品系(以下分别简称为美国尼罗和埃及尼罗)热休克蛋白70(Heat shock proteins 70,Hsp70)基因进行扩增并克隆测序。获得两个品系罗非鱼Hsp70基因完整编码区(code sequences,CDS)cDNA序列,全长为1 923 bp,编码为640个氨基酸,含有Hsp70家族3个签名序列DLGTTYS、IFDLGGGTFD和VVLVGGSTRIPKIQK,以及C末端保守序列EEVD,核定位信号标签KRKHKKDISQNKRALRR;Dank特征基序DLGTT-S-V;胞质Hsp70特征基序EEVD;靠近C端的GGMP4肽序列;2个糖基化位点NKSI和NVSA。结合BLAST分析结果,可以确认,获得的cDNA序列为美国尼罗和埃及尼罗两个品系罗非鱼的完整编码序列。序列同源性分析表明,美国尼罗和埃及尼罗有3个氨基酸位点和12个核苷酸位点不同,美国尼罗Hsp70基因氨基酸序列与莫桑比克罗非鱼同源性最高为99.7%,而与家鼠同源性最低为83.6%。     

不同热处理对脆化罗非鱼肉挥发性成分的影响

为了比较脆化养殖尼罗罗非鱼和普通尼罗罗非鱼肌肉中挥发性风味物质的组成和含量,采纳固相微萃取-气相色谱-质谱技术,对两种尼罗罗非鱼肌肉中的挥发性风味物质进行检测.结果表明,两种尼罗罗非鱼生肉样品所含有的挥发性风味物质组成和含量不完全相同,确定了尼罗罗非鱼主体风味物质是：庚醛、辛醛、癸醛、壬醛、2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮等化合物,且脆化养殖尼罗罗非鱼的主要风味物质如庚醛、辛醛、壬醛和1-辛烯-3-醇较普通尼罗罗非鱼多,而癸醛以及2,3-辛二酮较普通尼罗罗非鱼少,2,4-癸二烯醛无明显差异.脆化养殖尼罗罗非鱼经不同烹饪方法处理后样品之间的风味差异主要来源于其所含的比例不同.然而,对两种尼罗罗非鱼鱼肉进行热处理均能降低腥味物质的含量并改变挥发性物质的化学组成.其中,烤制处理能增加鱼肉的奶油香味和产生清香味物质柠檬烯,赋予鱼肉特殊的香气.探究两种尼罗罗非鱼以及不同热处理对鱼肉挥发性风味物质的影响,为食品加工及储藏技术提供一定理论指导,为脆化养殖罗非鱼预制菜的开发,加工工艺选择,产品后续推广提供风味相关的研究数据.     

奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼几种谷胱甘肽S-转移酶基因克隆与分析

通过RT-PCR法和RACE法,分别从奥利亚罗非鱼(Oreochromisco aureus)肝脏获得alpha、rho1、rho2型GST(GSTA、GSTR1、GSTR2)基因cDNA全序列,从尼罗罗非鱼(Oreochromis nilotica)肝脏获得GSTR1、GSTR2基因cDNA全序列。结果表明:奥利亚罗非鱼GSTA基因cDNA全序列为933bp,5′非翻译区(5′-UTR)为98bp,3′非翻译区(3′-UTR)为166bp,开放阅读框(ORF)为669bp,编码222个氨基酸。奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR1基因ORF均为681bp、均编码226个氨基酸;奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR2基因ORF均为693bp,均编码230个氨基酸。氨基酸序列同源性比较和系统进化分析均表明,罗非鱼GST基因与鱼类GST同源性较高,与哺乳类、鸟类、两栖类GST同源性较低。     

光照周期对尼罗罗非鱼幼鱼昼夜节律调节的作用

为了研究尼罗罗非鱼幼鱼游泳行为在不喂食时是否存在昼夜节律和光照周期的调节作用,设计了光周期为光照(L)∶黑暗(D)=12 h∶12 h,持续的黑暗(DD),持续的光照(LL),光周期为L∶D=6 h∶6 h和光周期为L∶D=2 h∶2 h。结果表明:(1)光周期为L∶D=12 h∶12 h时,尼罗罗非鱼具有明显的昼夜节律,昼夜节律周期为(24. 3±0. 2) h;(2)尼罗罗非鱼的昼夜节律在持续的黑暗和光照下仍然存在,分别为(25. 1±1. 1) h和(25. 6±1. 0) h;(3)光周期为L∶D=6 h∶6 h时,尼罗罗非鱼仍具有明显的昼夜节律(12. 6±0. 5) h;(4)在光周期为L∶D=2 h∶2 h时,尼罗罗非鱼的昼夜游泳行为仍具有明显的昼夜节律,节律周期为(4. 0±2. 0) h。这些结果表明,尼罗罗非鱼具有以24 h为周期的内源性生物钟,但相比与外源性光照调控,内源性的生物钟对罗非鱼的调控较弱,外源性的光照周期才是调节尼罗罗非鱼幼鱼昼夜行为节律的主要因素。     

不同尼罗罗非鱼尧奥利亚罗非鱼亲本群体的遗传特征分析

从86对尼罗罗非鱼遗传图谱标记中筛出17对种间差异性微卫星引物,分别对杂交亲本尼罗罗非鱼苏丹群体、新吉富群体、奥利亚罗非鱼以色列群体、茂名群体的遗传特征进行分析。结果表明,4个罗非鱼群体有效等位基因数：新吉富（2.8）>苏丹（2.72）、以色列（2.96）>茂名（2.6）;遗传杂合度：苏丹（0.73)>新吉富(0.68),以色列(0.89)>茂名(0.56);多态性含量：苏丹（0.58）>新吉富（0.51）,以色列（0.56）>茂名（0.52）,尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼分别以新吉富、茂名群体遗传多样性较低。尼罗罗非鱼与奥利亚罗非鱼群体间平均遗传距离为0.3057。尼罗罗非鱼苏丹群体与新吉富群体间的遗传距离为0.107。奥利亚罗非鱼以色列群体与茂名群体间的遗传距离为0.1268。尼罗罗非鱼苏丹群体与奥利亚罗非鱼茂名群体间的遗传距离最大。     

尼罗罗非鱼仔鱼个体发育及性腺分化的发育

通过形态学、组织学的描述和显微结构的观察,研究了尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）仔鱼在自然水温条件下（26～30℃）的个体发育和性腺分化发育过程。结果表明,仔鱼个体发育分为2个时期,仔鱼前期（从出膜到卵黄囊消失）和仔鱼后期（卵黄囊消失至奇鳍褶消失）;性腺发育分化的时序为：5DPH时,开始出现生殖嵴;10DPH时,出现少数原始生殖细胞,形成原始性腺;28DPH时,可清晰辨认卵原细胞,呈现明显的性腺分化组织学特征,至42DPH时可辨认精原细胞。