四带小鲃胚胎发育及系统进化分析

四带小鲃是一种具有较高经济价值的小型热带观赏鲤科鱼类。本实验利用光学显微镜观察了其胚胎发育全过程,采用小鱼游泳法和流式细胞术检测了其染色体数目及DNA含量,最后利用线粒体基因组序列对其在鲃亚科中的系统进化地位进行了分析。结果显示,水温28°C条件下,四带小鲃的胚胎发育经历了卵裂前期、卵裂期、囊胚期、原肠期、神经胚期、器官形成期和出膜期7个时期,24 h孵化出膜。与斑马鱼出膜时开始形成色素不同,四带小鲃出膜时色素未形成,这有利于早期器官形成和发育的观察。以公鸡血细胞DNA含量2.30 pg/2c为标准,四带小鲃DNA含量为1.50 pg/2c。四带小鲃染色体为2n=50,系统进化树显示,四带小鲃在鲃亚科鱼类进化史上属于较早出现的鱼类,染色体数为原始的数目类型,鲃亚科其他属的鱼类独立发生多倍化。上述结果为四带小鲃的繁殖和遗传改良研究提供了基础资料。     

四带小鲃的长鳍表型及其转录组分析

四带小鲃（Puntius tetrazona）是一种具有较高经济价值的小型热带观赏鱼。我们对野生型和长鳍突变型四带小鲃的体长、尾鳍长、尾鳍分节数目和分节长度共4个指标进行了统计分析。结果显示,6月龄野生型（n = 30）与突变型（n = 30）成鱼体长没有显著差异（P = 0.904 2）,但两者在尾鳍长、尾鳍分节数目和分节长度3个指标存在显著差异（P < 0.000 1）。同时,我们对不同体长野生型（n = 80）和突变型（n = 80）尾鳍长度、分节数目和分节长度进行了线性回归分析,结果显示,相对于野生型,突变型尾鳍长度增加速率更快（野生型：k = 0.28,突变型：k = 0.62,P < 0.000 1）,尾鳍分节数目增加频率基本一致（野生型：k = 0.79,突变型：k = 0.82,P = 0.006）,尾鳍分节长度更长（野生型：k = 0.006 8,突变型：k = 0.000 4,P < 0.000 1）。野生型和突变型成鱼尾鳍组织的转录组分析结果显示,转录组从头组装共获得56 271个unigene,野生型组（n=3）和突变型组（n=3）之间共有1 304个差异表达基因,其中971个基因上调,333个基因下调。差异表达基因 KEGG通路显著富集到细胞周期和DNA复制等与细胞增殖相关的信号通路,其中细胞周期蛋白（cyclin A,cyclin B和cyclin E）和细胞周期依赖性激酶（cdk1）等基因显著上调。最后,对ckap2l、ki-67、cdc20、prc1、urgcp和cdks共6个基因的表达水平进行了qRT-PCR分析,其结果与转录组分析基本一致。以上结果表明,长鳍四带小鲃突变基因引起细胞周期相关基因表达量上升,造成尾鳍分节片段的细胞增殖速率加快,尾鳍分节长度增加,呈现为长尾鳍表型。本研究结果为鉴定突变基因和揭示长尾鳍形成的分子机制奠定基础。