花椰菜2种雄性不育系花器特征及花药发育的细胞学研究

本试验以花椰菜细胞质雄性不育系09-R9、保持系09-24和温敏细胞核雄性不育系GS-19为试验材料,采用形态学和细胞学方法研究2种雄性不育系的形态特征和花药发育的细胞学特点。结果表明,2种雄性不育系在育性转换、花器形态特征及花药发育的细胞学特征都存在着差异。不同温度处理的09-R9、09-24和GS-19之间的育性转换存在差异。09-R9和09-24的育性不受温度影响,09-R9表现为不育,09-24完全可育;GS-19的育性受温度影响,高温(20 ℃)不育,低温(15 ℃)育性恢复。GS-19和09-R9花蕾和花药大小差异显著,GS-19花蕾和花药显著小于09-R9;不育株与其可育株花的差异达到显著水平,不育株花显著小于可育株。显微结构观察发现2种雄性不育系之间的花药败育时期和方式不同,09-R9花药早期可以形成外形正常的花粉囊,但囊内物质随着花蕾的发育逐渐解体,最终这种不正常的花粉囊全部解体消失,花药发育受阻于花粉母细胞形成之前,属于无花粉囊败育类型。GS-19的花药发育过程有花粉母细胞的分化,能形成正常花粉囊,不产生花粉粒或者产生微量的无生活力的花粉粒,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,属于花粉母细胞败育类型。超微结构观察发现,不育系09-R9和高温条件下不育系GS-19花药败育相似,发生在花粉母细胞减数分裂时期,没有四分体的形成,形成了花粉粒外壁发育异常的“拟小孢子”,最后“拟小孢子”逐渐降解,只剩下花粉空壳。说明2种雄性不育系的败育方式有差异,但是败育时期一致,花药发育均受阻于四分体形成之前。     

温室内中华鳖性腺发育的研究

采用性腺组织切片观察与繁殖行为观测相结合的方法,对温室养殖中华鳖的性泉发育进行研究。试验结果表明温室中养殖的中华鳖不仅生长速度加快,而且性发育也提早。中华鳖在温室条件下下饲养１０个月时,雌鳖的卵核完全移至动物极并贴近卵膜,雄鳖的精巢内已有大量的精子生成,切开输精管有大量乳白色的精液流出。雌鳖性成熟年龄为２１个月,雄鳖性成熟年龄为１０个月。     

暗纹东方鲀芳香化酶基因的结构及表达分析

性腺型芳香化酶基因是一种调节雌雄激素平衡的基因。为初步探究暗纹东方鲀性腺型芳香化酶基因在性腺发育和性别分化过程中的作用,通过RACE及荧光定量PCR技术,成功克隆出暗纹东方鲀性腺型芳香化酶基因的cDNA全长序列,共1786 bp,编码514个氨基酸,与红鳍东方鲀及星点东方鲀同源性最高。氨基酸序列分析显示,该基因编码的蛋白是一种稳定的亲水性蛋白,但不存在信号肽序列;性腺型芳香化酶含有38个磷酸化位点、4个N-糖基化位点、2个跨膜保守结构域;其氨基酸序列在哺乳动物和鱼类中均十分保守,且含有跨膜区、Ⅰ-螺旋区、Ozol′s肽区、芳香化酶特异性保守区和亚铁血红素结合区等功能保守区。表达分析显示,暗纹东方鲀性腺型芳香化酶基因主要在肌肉和卵巢中表达,其次在其他组织中也有少量表达,而且在幼鱼不同发育期卵巢中的表达量呈现出逐渐升高再降低的表达趋势,在精巢中则基本不表达。研究结果表明,性腺型芳香化酶基因很可能参与了暗纹东方鲀雌鱼性腺分化后卵巢的发育、雌性特征的维持和其他组织的发育等过程。     

中华鳖NR5a2基因的克隆与表达分析

为了解NR5a2在中华鳖(Pelodiscus sinensis)性腺分化过程中的作用,通过RACE技术克隆获得中华鳖NR5a2 cDNA。结果显示:该基因序列全长为2 674 bp,开放阅读框为1 608 bp,编码535个氨基酸,5′非编码区长度为40 bp,3′非编码区长度为1 026 bp。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白质分子质量为60.5 ku,等电点为8.57,具有保守的ZnF-C4结构域和HOLI结构域。氨基酸多重序列比对分析表明中华鳖NR5a2基因与西部锦龟(Chrysemys picta bellii)的相似性最高,其次是原鸡(Gallus gallus)。系统进化分析表明中华鳖NR5a2与西部锦龟的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明NR5a2在中华鳖不同组织中均有表达,且卵巢组织中的表达量显著高于精巢组织。31.5℃孵化条件下,不同发育时期的中华鳖胚胎组织中发现NR5a2基因在17期时表达量达到最高,随后显著下降。结果表明NR5a2可能参与中华鳖的性别分化。     

中华锯齿米虾性腺早期分化的组织学研究

采用半薄切片法对中华锯齿米虾(Neocaridina denticulate sinensis)性腺发生、性别分化过程及其组织学特征进行了观察。结果显示:中华锯齿米虾性腺原基在孵化后第5天形成。卵巢分化早于精巢,且二者分化方式上存在差异。卵巢从孵化后第10天开始分化,形成早期的卵原细胞,第23天形成卵巢腔,卵巢分化完成。精巢从孵化后第23天开始分化,先形成早期的精巢腔,腔中充满生殖细胞和间质细胞,第35天精巢中开始出现大量精原细胞,精巢分化完成。     

温度对许氏平鲉性腺分化的影响及其机制

本研究以许氏平鲉为实验对象,设置3组不同温度,即高温组(24℃)、对照组(20℃)和低温组(16℃),利用组织切片技术、酶联免疫法(ELISA)和实时荧光定量PCR(q RT-PCR)等技术探究温度对许氏平鲉性腺分化的影响及其潜在机制。结果显示,在40 dpb时,24℃下性腺发育最快,16℃下最慢,24℃、20℃和16℃下雌性率分别为70.0%、42.9%和33.3%。24℃和20℃下,E_2在较高水平持续时间较长,T水平在30～35 dpb时急剧降低,16℃下的E2水平迅速下降,35 dpb时T仍处于较高水平,说明在性腺分化期间,温度较高时,E_2水平较高,T水平较低,性腺偏雌性发育;反之,性腺偏雄性发育。在24℃下,35～40 dpb时的cyp19a1a mRNA的表达显著上调,可能与高温导致性腺分化偏雌性发育有关;在16℃下,30～50 dpb时ERβ2 mRNA的表达显著下调,说明ERβ2的表达被抑制可能与性腺偏雄性发育有关;24℃和20℃下,foxl2 mRNA的表达在25～35 dpb时处于较高水平,而低温组在30 dpb时表达水平开始上升,说明foxl2在性腺分化早期的高表达水平可能与卵巢分化的速率有关;在30～50 dpb,sox3、sox9和dmrt1的表达水平变化总趋势基本一致,说明三者之间的表达有一定的联系,可能与精巢的分化速率有关。