牙鲆胚后发育阶段HDAC1基因的空间表达

组蛋白去乙酰化酶(HDACs)可通过调节染色质结构和抑制特异性转录因子活性来调控细胞生长和分化。鉴于HDACs在蝌蚪变态发育过程中的作用,本研究克隆了牙鲆(Paralichthys olivaceus)HDAC1基因全长cDNA序列,并调查了其在牙鲆变态前和变态阶段的空间表达。牙鲆HDAC1全长cDNA序列为2 540 bp,包含长度为126 bp的5'UTR,1 470 bp的ORF和944 bp的3'UTR。HDAC1基因在牙鲆变态前以及变态阶段均有表达,这和蝌蚪中仅在变态前表达的现象不同。HDAC1在冠状幼鳍上的表达是随着幼鳍原基的生长发育逐渐增强的,直至冠状幼鳍分化成形后,基因表达减弱;随着牙鲆仔鱼肠道的变粗变短,HDAC1在肠壁的表达强度逐渐增强,孵化后第16天(16DAH)开始减弱并最终消失;鳍褶中HDAC1在9DAH开始表达,18DAH时主要在鳍褶基部表达,进入变态阶段,HDAC1可见在支鳍骨上表达,在变态高峰期表达最为强烈。在整个变态发育期HDAC1在鳃上均表达,变态开始后表达逐渐增强,而到变态后期表达减弱。牙鲆变态前及变态阶段的HDAC1基因表达模式表明,HDAC1参与了牙鲆冠状幼鳍、鳍条、肠道等多种器官的发育调控以及变态阶段眼睛移动的过程。     

牙鲆变态发育过程中epigen基因的空间表达分布

细胞分裂在鲽形目鱼类变态过程中发挥了重要作用。Epigen作为表皮分裂原,通过激活MAPK通道来调控有丝分裂。以前的研究利用定量PCR表明,epigen在变态前期表达量升高,而变态后期表达量下降,表明其与变态发育相关。为了进一步调查epigen与牙鲆变态发育的关系,利用RNA整体原位杂交技术检测了epigen在变态期牙鲆体内的空间表达分布,发现在变态期的各个阶段,epigen基因表达分布均比较广泛,表皮、鳃、肝脏、肠道、鳍条、支鳍骨、肌节等组织都有表达,在牙鲆变态前和变态早期(E期)信号较强,而在变态高峰期(F期和G期)和变态后期(H期)信号逐渐变弱。Epigen空间表达分布模式提示,其作为表皮分裂原,可能广泛参与牙鲆变态发育早期事件,尤其可能与肝脏、肠道、支鳍骨和鳍条的发育有关。     

牙鲆ras-2基因cDNA全长的克隆和变态时期的表达分析

Ras主要参与表皮生长因子家族调控细胞分裂的信号通路。采用末端快速扩增法获得了牙鲆(Paralichthys olivaceus)ras-2基因全长2 384 bp cDNA序列,该序列编码187个氨基酸,含有switchⅠ、switchⅡ、P loop、CAAX box等Ras家族的结构特征,与川鲽(Paralichthys olivaceus)ras-2氨基酸序列相似性最高(96.3%)。定量RT PCR检测显示ras-2基因在牙鲆成体的心脏、肝脏、脾脏、肾脏、鳃、肠、肌肉、鳍条和皮肤组织均有不同程度的表达,其中鳍条表达量最高,肌肉的表达量最低;在牙鲆变态前和变态初相对表达量较高,随着变态进行,表达水平显著降低。牙鲆变态阶段的RNA整体原位杂交结果显示ras-2基因主要在鳍条、眼眶周围、颌、鳃、鼻孔、侧线等部位的表皮组织中表达,变态前在鳍褶和体侧线表达信号最强,变态阶段E期的信号稍微减弱,主要分布在支鳍骨和鳃,变态高峰期（F期和G期）信号主要集中在支鳍骨、鳃和颌,H期表达信号主要集中在鳃和支鳍骨。ras-2基因表达式型表明其可以通过调控细胞分裂的方式,参与牙鲆变态过程中眼睛移动、冠状幼鳍发育、侧线发育等多种器官的发育调控。     

牙鲆ras-2基因cDNA全长的克隆和表达分析

Ras主要参与表皮生长因子家族调控细胞分裂的信号通路。本研究采用末端快速扩增法获得了牙鲆ras-2基因全长2384bp cDNA序列,该序列编码187个氨基酸,含有switchⅠ、switchⅡ、P-loop、CAAX box等Ras家族的结构特征,与川鲽ras-2氨基酸序列相似性最高(96.3%)。定量PCR检测显示ras-2基因在牙鲆成体的心脏、肝脏、脾脏、肾脏、鳃、肠、肌肉、鳍条和皮肤组织均有不同程度的表达,其中鳍条表达量最高,肌肉的表达量最低;在牙鲆变态前和变态初较高,随着变态进行,表达水平显著降低。RNA整体原位杂交结果显示ras-2基因主要在牙鲆变态阶段的鳍条、眼眶周围、颔、鳃、鼻孔、侧线等部位的表皮组织中表达,变态前在鳍条和体侧线表达信号最强,变态阶段E期的信号稍微减弱,主要分布在鳍条和鳃,变态高峰期(F期和G期)信号主要集中在鳍条、鳃和颔,H期表达信号主要集中在鳃和鳍条。ras-2基因表达式型显示,其可以通过调控细胞分裂的方式,参与牙鲆变态过程中眼睛移动、冠状幼鳍发育、侧线发育等多种器官的发育调控。     

褐牙鲆早期发育阶段CRH基因表达及 受甲状腺激素的影响

[目的]探析褐牙鲆仔鱼早期发育阶段促肾上腺皮质激素释放激素基因(CRH)的表达情况及受甲状腺激素的影响作用,为开展牙鲆的人工繁育提供科学依据.[方法]通过实时荧光定量PCR检测褐牙鲆早期发育阶段CRH基因表达量,以ELISA测定褐牙鲆仔鱼甲状腺激素(T3和T4)水平,并测定经外源T3浸泡处理后早期发育褐牙鲆仔鱼CRH基因表达量的变化情况,探究CRH和甲状腺激素在褐牙鲆早期发育阶段的影响及作用关系.[结果]1~8日龄褐牙鲆仔鱼CRH基因相对表达量呈先升高后降低的变化趋势,在5日龄达最高值,显著高于其他日龄的仔鱼(P<0.05,下同).10~42日龄褐牙鲆仔鱼CRH基因主要在其头部表达,尾部CRH基因的相对表达量随着生长发育的进程而逐渐增加.褐牙鲆仔鱼变态前期甲状腺激素T4含量逐渐增加,变态高峰期迅速升高,在变态后期呈下降趋势.较其他早期发育时期,甲状腺激素T3在褐牙鲆变态期维持高水平,但含量低于甲状腺激素T4.22日龄褐牙鲆仔鱼经50 nmol/L外源T3处理2 h后,其头部和尾部CRH基因的相对表达量显著升高;但以外源T3处理8 h后,无论是头部还是尾部,CRH基因的相对表达量均呈显著下降趋势.[结论]褐牙鲆早期变态发育需CRH基因高表达及甲状腺激素积累,二者对褐牙鲆早期变态发育阶段具有重要作用并呈互相代偿效应.     

Let-7d在牙鲆变态发育期间的表达及靶基因预测

MicroRNAs(miRNAs)通过抑制编码基因的转录调控关键的生物学进程。研究发现,let-7是时序发育过程中的重要调控因子,在促进幼体向成体转变的发育过程中起着极其重要的作用。利用Solexa测序技术从牙鲆中成功鉴定出let-7家族的10个成员((let-7a,let-7b,let-7c,let-7d,let-7e,let-7f,let-7g,let-7h,let-7i,let-7j)。相对于let-7家族其他成员,let-7d的拷贝数最多,推测其在牙鲆发育过程中扮演着更重要的角色。运用实时荧光定量PCR方法分析let-7d在牙鲆变态发育不同时期的表达,结果发现,在对照组和甲状腺激素处理组,let-7d的表达模式类似:前5个时期(孵化后17 d,17dph;变态Ⅰ期,20 dph;变态Ⅱ期,23 dph;变态Ⅲ期,29 dph;变态Ⅳ期,36dph)表达量逐渐上升;变态晚期(36 dph)达到高峰;变态结束(41 dph)表达量呈现下降的趋势。定量结果显示,甲状腺激素下调let-7d的表达,与对照组呈显著性差异(P<0.05)。对牙鲆不同组织中let-7d的表达情况分析表明,let-7d主要存在于牙鲆的头部(脑,鳃,心脏)。靶基因预测发现,在目前已公布的482条牙鲆mRNA序列中,其中有30条mRNA的3’非翻译区(3’-UTRs)存在let-7d结合位点。这些预测的靶基因涉及到发育过程的许多方面:蛋白折叠,细胞分化,信号转导,病毒免疫反应和信号通路等。这些结果说明,let-7d在调控牙鲆从仔鱼向稚鱼转变的变态发育过程中起着极其重要的作用。     

鲢滤食器官胚后发育生物学的研究

通过显微解剖、肉眼解剖、石蜡切片、光镜和扫描电镜观察等方法,系统观测全长5～395mm鲢标本730多尾,描述了鲢鳃耙和鳃耙网、腭褶、鳃耙管等滤食器官的形态学特点和数量性状在胚后发育过程中的变化规律;论述了鲢滤食器官发育与摄食方式的转化、摄食器官的数量性状发育与适口食物和食物组成的转变、鳃耙间距在胚后发育过程中的变化、鳃耙管的功能、鲢对食物的选择性、鲢滤食器官发育与苗种培育阶段的划分和饲养生物学技术措施。为制定培育鲢苗种和饲养食用鱼生物学技术措施提供了理论依据。     

赣江吻胚胎发育及胚后发育观察

通过人工授精方式获得吻受精卵,观察吻胚胎和胚后发育情况并分析其发育特征.结果显示,在水温为22.5℃条件下,吻受精卵经30 h孵化出膜,总积温为724.02℃·h;成熟吻卵卵径为1.26 mm,吸水膨胀后最大卵膜径为6.86 mm,出膜仔鱼全长5.32 mm;胚胎发育过程分为受精卵、卵裂、囊胚、原肠、神经胚、器官发生和出膜7个阶段26个时期;胚后仔鱼经96 h发育(全长8.00 mm)后眼、鳍、消化道、鳃和鳔等器官形成,开口摄食,下沉水底.吻胚胎发育和胚后发育较稳定,对于缓流水体适应性强,有利于开展吻人工繁殖.     

玉米YABBY基因家族的全基因组鉴定与分析

YABBY基因家族作为植物特有的转录因子家族,在调控植物侧生器官发育中发挥重要作用。本研究利用玉米全基因组数据分析玉米YABBY基因家族,阐明该基因家族成员结构、系统进化发育关系以及基因家族成员在玉米不同组织及不同发育时期的表达谱。结果显示,玉米参考基因组中存在13个YABBY基因,命名为Zm YABBY1~Zm YABBY13,根据系统发育关系和序列相似性将该基因家族分为4亚类S1~S4。RNAseq数据显示玉米YABBY基因在籽粒、茎和茎端分生组织(Shoot apical meristem,SAM)、幼胚及叶片中有较高表达,预示玉米YABBY基因可能在上述器官发育中发挥调控作用。本研究结果为进一步解析该基因家族的功能奠定了研究基础。     

龙眼体胚发生过程中tRNA怀丁苷合成蛋白基因(Dltyw1)的克隆及表达分析

根据龙眼胚性愈伤组织转录组数据库信息,进行龙眼胚性愈伤组织tRNA怀丁苷合成蛋白基因(Dltyw1)cDNA全长克隆及其在体胚发生过程中的定量表达分析.结果表明:Dltyw1基因全长2273 bp,包含1920 bp ORF,编码640个氨基酸,将此基因登录GenBank,登录号为JF733783;Dltyw1含有flavodoxin 1、Radical SAM及Wyosine form功能域,进化树分析显示,Dltyw1与其他物种twy1基因具有较高同源性.荧光定量PCR技术分析表明,Dltyw1基因在龙眼体细胞心形胚时期呈现表达高峰,并在子叶形胚阶段迅速下降至最低点,由于心形胚是体细胞胚胎发生由球形胚向各组织器官发育的关键阶段,表明twy1基因在体胚发生过程中的组织器官发育及形态建成阶段的转录后调控方面起重要作用.     

齐氏田中鳑鲏的早期发育研究

通过对齐氏田中鳑鲏(Tanakia chii)人工授精和培育(22℃恒温环境)阶段早期发育的观察,描述了其仔稚鱼发育形态特征。初孵仔鱼卵黄囊饱满,呈淡黄色,表皮布满微突;3日龄仔鱼卵黄囊两侧向上突起,尾部鳍褶延展变大;6日龄仔鱼眼囊发育;8日龄仔鱼眼囊有黑色素,晶状体形成;11日龄仔鱼口形成,脑开始发育,体上有黑色素出现;15日龄仔鱼鳃沟和肛门形成,背鳍和臀鳍的鳍基出现,尾鳍下叶鳍条形成;21日龄仔鱼头与躯干分界明显,鳔分化为前鳔和后鳔,背部和臀部鳍条数目分别为8和10枚,身体黑色素连接成条带状,虽然残存有卵黄囊,但已经开口并摄食。31-36日龄仔鱼胸鳍呈膜状鳍褶,腹鳍出现鳍条,尾鳍呈深叉形。61-66日龄稚鱼,鳞片出现,体中线后半部具一条黑色素带,稚鱼出现集群游动现象。仔鱼体长的生长呈阶段性:1-26日龄仔鱼生长较为平缓;26-81日龄生长较快。综合21日龄仔鱼卵黄囊残留很少并开口摄食的特征,我们推测在孵化后21日为自然条件下齐氏田中鳑鲏的出蚌时间。同时,仔鱼的感觉、摄食、呼吸和游泳器官在早期阶段快速发育。这些器官在仔鱼的早期快速发育,使出蚌后的仔鱼在最短的时间内获得与早期生存相关的各种能力,提高了出蚌后仔鱼的生存能力。     

瓯江彩鲤肌间小骨的骨化模式

分别利用形态解剖和整体骨骼染色的方法,对瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)成鱼肌间小骨的形态、分布,以及仔、稚鱼肌间小骨的形态发生和出现进行观察。结果表明,瓯江彩鲤肌间小骨有I形、卜形、Y形、一端多叉形、两端两叉形、两端多叉形和树枝形7种类型,肌间小骨越靠前端形态越复杂。肌间小骨出现前,其他骨骼均已骨化完成,肌间小骨在32 dpf(day past fertilization)首先出现在尾部,然后往前依次出现,到53 dpf全部出现。各种复杂形态的肌间小骨均是从I形发展而来。经比较,鲤科不同亚科鱼类肌间小骨在骨化时机和骨化形态方面具有相似的形态发生规律,为今后研究肌间小骨发生的分子机制提供了形态学基础。     

不同鳊鲂属鱼类群体的形态差异分析

运用3种多元统计方法对我国鳊属长春鳊(Parabramis.pekinensis)、鲂属团头鲂(Megalobrama.amblycephala)、东江三角鲂(Megalobrama.terminalis)、钱塘江三角鲂(Megalobrama.terminalis)、厚颌鲂(Megalobrama.pellegrini)和广东鲂(Megalobrama.hoffmanni)6个群体的可数性状、可量性状和框架性状的形态学差异进行了分析。结果显示,鳊鲂属鱼类6群体在侧线鳞数、侧线上鳞数、侧线下鳞数、背鳍条数、胸鳍条数、腹鳍条数、臀鳍条数等7项形态可数性状上的差异不显著(P0.05)。对9项可量比例参数和20项框架比例参数的聚类分析结果表明,团头鲂与同属的厚颌鲂、三角鲂亲缘关系较近,这3个鲂属种群与鳊属长春鳊形态差异较大,与同为鲂属的广东鲂形态差别最大;另外,聚类分析表明三角鲂的2个地理群体(东江三角鲂、钱塘江三角鲂)也存在一定的形态差异。判别分析构建了鳊鲂属鱼类6群体的判别函数,其综合判别率为93.7%。主成分分析提取的前2个主成分的累积贡献率为77.9%,其中主成分1的贡献率为70.9%,对鳊鲂属鱼类群体间形态学差异起决定性作用的特征集中在背腹轴方向。     

草莓转录因子基因FaGAMYB的克隆与表达分析

为研究FaGAMYB基因在草莓成花诱导和花发育中的作用,以‘卡姆罗莎’草莓(Fragaria×ananassa Duch.‘Camarosa’)为试材,采用同源克隆和RT-PCR技术分离了一个赤霉素信号途径中的MYB转录因子基因FaGAMYB。该基因开放阅读框为1 689bp,编码562个氨基酸。序列分析发现FaGAMYB蛋白含有高度保守的R2R3DNA结合域,以及GAMYB基因家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域。亚细胞定位研究发现FaGAMYB蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞核。FaGAMYB基因具有组成型表达特性,但在雄蕊、花芽、茎尖生长点和果实等生殖生长组织与器官的表达丰度较高。在草莓成花诱导期,茎尖中FaGAMYB基因表达上调,当进入雄蕊原基分化期后,该基因表达量迅速升高。上述结果表明FaGAMYB可能在草莓成花诱导和雄蕊发育中发挥重要作用。     

团头鲂形态发育相关基因HoxB1b的克隆及功能研究

脊椎动物Hox族基因是一类重要的生长和发育调控基因,它编码具有螺旋—转角—螺旋结构的转录因子,能与下游靶基因特定区域结合并激活表达,从而调节脊椎动物胚胎发育过程中前后轴的形态建成。利用cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆了团头鲂(Megalobrama amblycephala) HoxB1b基因的全长cDNA序列,并研究了该基因的表达模式。结果表明：（1）团头鲂HoxB1b基因cDNA全长为1 479 bp,其中包括一个编码306个氨基酸残基的921 bp阅读框,聚类分析结果表明,该基因与斑马鱼、红鳍东方鲀、青鳉的相似度分别为89%、45%、40%,在脊椎动物中具有一定的保守性;（2）RT-PCR分析结果显示,HoxB1b在团头鲂胚胎发育过程的各时期均有稳定表达,但在成熟卵中未检测到该基因的表达,表明该基因属非母源表达类型。进一步的整胚原位杂交结果显示,HoxB1b在团头鲂不同时期胚胎存在明显的空间表达差异,受精后20 h（20 hours post fertilization, 20hpf)胚胎主要在后脑表达,受精后40 h（40hpf)胚胎除了在后脑表达外,在胸鳍也检测到表达;（3）HoxB1b基因在团头鲂成鱼部分组织或器官中有表达,且在雌雄鱼中基因表达量有一定差别。综上所述,团头鲂HoxB1b基因的功能与胚胎前后轴上的后脑和胸鳍发育密切相关,并在团头鲂成鱼相关组织中具有重要生理功能。     

基于28S, COI和Cytb基因序列的薜荔和爱玉子传粉小蜂分子遗传关系研究

薜荔和爱玉子均属于桑科榕属植物,二者为同一物种的原变种与变种的关系,早期研究认为这两种榕树与同一种传粉榕小蜂(Wiebesia pumilae (Hill))建立了稳定的互利共生关系,但近期在形态学、生态学、传粉生物学等方面对二者的研究结果表明,薜荔传粉小蜂和爱玉子传粉小蜂之间可能发生了遗传分化。实验用核糖体28SrDNAD1-D3区、线粒体Cytb及COI基因部分序列,对采自福建3个不同样地的薜荔传粉小蜂和3个不同品系的栽培爱玉子的传粉小蜂进行分析,结果表明:(1)薜荔传粉小蜂和爱玉子传粉小蜂的核糖体28S序列的碱基组成中A,T,G,C 4种含量较平均,C+G的平均含量(56%)稍高于A+T的含量(44%)。线粒体Cytb序列中A+T的含量(76.1%)明显高于C+G的含量(23.9%),COI序列中A+T的含量(71.9%)也明显高于G+C的含量(28.1%),这是膜翅目昆虫线粒体基因的普遍特征。在薜荔和爱玉子传粉小蜂的线粒体Cytb及COI基因中,密码子第三位点A+T的含量最高。(2)比较薜荔和爱玉子传粉小蜂的3种分子标记的变异范围显示,28S进化速度较Cytb及COI序列慢,比较保守,更适合科、亚科等较高分类单元的研究。薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂之间的亲缘关系较近,采用Cytb与COI序列进行分析更为精确。(3)用Cytb及COI序列对薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂之间的遗传距离进行分析显示,薜荔传粉榕小蜂个体间Cytb序列平均遗传距离为0.0054,爱玉子传粉小蜂个体间的Cytb遗传距离为0.0164;薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂群体之间的Cytb序列平均遗传距离为0.1385;COI序列的薜荔传粉榕小蜂个体间遗传距离为0.0048,爱玉子传粉小蜂各样本间平均遗传距离为0.0102;薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂群体间COI序列平均遗传距离为0.1896,两群体间的遗传距离(差异大于10%以上)明显大于群体内各样本之间的遗传距离,表明薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂之间已经发生了很大的遗传分化,其变异水平达到了种间分化水平,即薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂为两个不同的种。     

番茄果实LeNCED2基因的克隆及其表达分析

为了解ABA对果实发育和成熟的调控作用,对与ABA合成相关的LeNCED2基因进行了克隆与分析.采用RT-PCR和RACE技术从番茄品种‘嘉宝'(Solanum lycopersicum cv.Jiabao)果实中克隆得到了一个LeNCED1基因的同源片段,定名为LeNCED2(基因库注册号:EU912387).该基因3'端序列为1635 bp,与LeNCED1基因的DNA序列同源性为72.7%,与马铃薯中的StNCED2基因(AY662343)碱基序列同源性高达95%.碱基序列推导的蛋白序列与LeNCED1基因的同源性为80%.RT-PCR分析显示LeNCED2基因在番茄植株的根、茎、叶、花和萼片上都有表达.Real-time RT-PCR分析显示LeNCED2基因在幼果期表达量较高,随着果实成熟逐渐降低,与ABA含量不一致.而LeNCED1基因在转色期表达量最大且与ABA含量相对应.     

塔里木河叶尔羌高原鳅摄食和生长的研究

为了探讨叶尔羌高原鳅在高盐碱水域环境的摄食和生长,本研究通过鱼类生物学和渔业资源调查等研究方法,对2012-2013年在塔里木河干流阿拉尔段、阿拉尔周边排碱渠和台南河等3个不同水域的叶尔羌高原鳅样本237尾、水生生物和水质进行了测定和分析。结果显示:塔里木河叶尔羌高原鳅口裂较大,下口位,有高原鳅属鱼类类似的摄食器官和肠道,体肠比约为1,杂食性偏肉型;3个不同水域水质和水生生物差异较大,叶尔羌高原鳅适口饵料缺乏,摄食强度明显降低,抢食现象严重,残食现象明显,成活率差,生长性状不稳定。研究表明:塔里木河叶尔羌高原鳅应对不同水域,摄食形态未发生改变,但其食物组成有所变化,长期的适应中摄食行为可能会发生变化。     

鸡胚NANOG、POUV和TWIST2基因不同发育阶段表达谱分析

为了解析鸡胚发育过程中NANOG、POUV和TWIST2基因的调控作用,利用荧光定量RT-PCR方法,研究NANOG、POUV和TWIST2基因在孵化1~6d(E1~E6)的整体胚胎和孵化15和18d(E15、E18)鸡胚的大脑、心脏、肝脏和左侧大腿肌肉组织中的表达谱。结果表明,1)NANOG基因的表达水平在E2~E6整胚和E15、E18胚期的大脑、心脏、肝脏和腿肌中的表达水平均极显著低于E1时期(P0.01)。2)在鸡胚发育的整胚E1~E6和E15、E18时期的大脑、肝脏、心脏和腿肌中,POUV基因的表达水平基本呈现逐渐降低趋势,且从E3时期后均显著低于E1时期(P0.05或P0.01)。3)TWIST2基因在E1~E6整胚中的表达水平呈现逐渐增高趋势,到E6达到最高水平(P0.05或P0.01);在E15和E18时期的上述4种组织中又呈现降低趋势,但均高于E1时期。NANOG、POUV和TWIST2基因在鸡胚发育过程的调控水平存在差异,研究结果可望为鸡的育种和临床研究提供资料。