斑马鱼Mylz2启动子的克隆与转绿色荧光蛋白基因鱼的构建

为获得能在肌肉表达绿色荧光蛋白的转基因斑马鱼(Brachydaniorerio),采用PCR方法,从斑马鱼基因组DNA中分离了肌球蛋白轻链2启动子,序列分析表明,该启动子与国外文献报道的斑马鱼肌球蛋白轻链2启动子序列的相似性为98.6%。将改造后的启动子插入绿色荧光蛋白基因载体,构建成肌肉特异性表达载体。通过显微注射,将线性化的表达载体注入斑马鱼的受精卵,获得了转绿色荧光蛋白基因的斑马鱼。绿色荧光蛋白在胚胎期开始表达,随着鱼体的生长表达量有增加的趋势,成鱼在紫外灯下用肉眼即可观察到绿色荧光。转基因鱼绿色荧光蛋白的表达具有明显的肌肉特异性。本研究为下一步特定基因的表达研究和获得有特色的转基因观赏鱼奠定了基础。     

ToI2转座子的特性及其在转基因鱼类中的应用

ToI2转座子是从青口（Oryzias latipes）中发现的唯一一个具有自主转座活性的转座子,是hAT转座子家族的一员。研究表明,ToI2在多种模式动植物中都有转座活性,如斑马鱼（Danio rerio）、小鼠、非洲爪蟾等,并已得到了广泛应用。本文综述了ToI2转座子的特性、转座机制以及其在斑马鱼、青锵和罗非鱼等鱼类中的最新研究进展,以期为ToI2转座子在转基因养殖鱼类中的应用研究提供参考。     

红色荧光蛋白基因在转基因唐鱼中遗传和表达的稳定性分析

为了评估转红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)基因唐鱼新品系的稳定性,研究了RFP基因在不同世代转基因唐鱼中的遗传和表达情况。荧光显微镜下观察显示,RFP基因在F6和F10代所检测的组织器官中均有表达,并且两个世代间相同组织部位的表达水平相似。F6和F10代个体分别配对繁殖实验表明,RFP基因在转基因唐鱼后代中的遗传仍然符合孟德尔分离规律,而且培育出的转基因个体表型特征无显著差异。利用PCR技术在F2、F6和F10代转基因唐鱼基因组中扩增外源性肌球蛋白轻链2启动子、RFP基因编码区和整合位点上下游侧翼区域(片段总长度为4 883 bp),测序结果显示,3个世代间的外源基因序列完全相同,没有发生碱基缺失或突变等现象。研究表明,红色荧光蛋白基因在转基因唐鱼传代培育过程中保持了稳定的遗传和表达。     

受精卵不同发育时期导入外源基因时整合效率影响的研究

从1985年以来,世界各国先后应用不同外源基因导入虹鳟鱼、鲤鱼、鲶鱼等有经济价值的养殖鱼类。但受精卵发育到何时注基因源射外获得高的成活率(孵化率)和整合率一直是研究人员所关心的问题。法国的Chourout等在1986年就做了虹鳟鱼受精卵不同发育时期注射外源基因与孵化率关系实验。美国的Thoms.T.then等人也做了鲤鱼等受精卵在不同发育时期注射外源基因对其成活率、整合率影响的研究。由于外源基因对受体鱼的整合机理比较复杂,不仅这方面的研究不多,而且各实验室之间的研究结果也很不一致,因此至今对某种鱼类的受精印发育到何时是注射外源基因的最佳时期还没有形成一致的意见。本研究以鲤鱼受精卵为材料,通过显微注射技术,在受精卵的不同发育时期把鲤鱼MT启动因子基因,大麻哈鱼CH基因的融合基因导入受精卵中,按孵出的鱼苗数分别计算成活率,再通过斑点杂交和Southern Blot杂交检查整合情况,计算整合率,以探索外源基因导入鲤鱼受精卵的最佳时期。     

Hg^2＋在斑马鱼3种组织器官中对乳酸脱氢酶同工酶的影响

通过配制不同浓度的HgCl2溶液对斑马鱼进行一段时间的饲养，让H^2 在斑马鱼不同组织器官中积累，最后通过垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析对斑马鱼不同组织器官乳酸脱氢酶的影响。结果表明：肝脏LDH活性4个实验组均低于对照组。其中0．025mg／L和0．05mg／L的酶带比0．25mg／L和0．5mg／L的酶带还要弱；而肌肉和内鳃中除0．05mg／L的酶活性较强外(与对照组相当)，另外3个实验组活性均低于对照组，并且最高剂量组0．5mg／L酶带显著降低。斑马鱼3种组织器官中乳酸脱氢酶存在明显的组织特异性；不同浓度的Hg12与斑马鱼组织器官的同工酶变化存在某种联系。     

中科院水生所揭示新基因chiron在斑马鱼胚胎发育和适应性演化中的作用

自达尔文时代以来,生物学家一直关注一个重要问题--生物是如何从共同的祖先演化成为丰富多样的物种的?新基因的产生是生物演化和物种多样性形成的重要源泉。研究新基因的起源机制实质上是在探究生命演化的根源,但在分子水平上,新基因是如何被保留下来的,又是如何整合到已有的网络通路中的,对生物的适应性演化做出了什么贡献,这些问题仍未得到较好的研究。     

转基因与野生唐鱼耐温限度及窒息点的比较研究

对转红色荧光蛋白基因唐鱼、野生型唐鱼Ⅰ和野生型唐鱼Ⅱ的耐温和耐氧能力进行比较研究。结果表明,在驯化温度为30 °C,升温速率为1 °C / h时,三种唐鱼的半致死高温分别为：38.53±0.08 °C、38.28±0.29 °C和38.55±0.09 °C。在驯化温度为25 °C,降温速率为2 °C / 24h时,三种唐鱼的半致死低温分别为：1.13±0.40 °C、1.26±0.10 °C和1.21±0.12 °C。恒温25 °C时,测定三种唐鱼的窒息点分别为：0.66±0.02 mg/L、0.74±0.21 mg/L和0.51±0.01 mg/L。差异显著性检验表明,三种唐鱼对温度和溶氧的耐受力无显著性差异。     

氧化乐果对斑马鱼的毒性作用及生物富集性研究

为研究斑马鱼(Danio rerio)作为有机磷农药指示生物的可能性,以斑马鱼为实验对象,采用半静态法,研究浓度为0、2.5、5.0、7.5、10.0 mg/L的氧化乐果对斑马鱼体内蛋白质含量及乙酰胆碱酯酶(Ach E)和过氧化物酶(POD)活性的影响及其对0、2、4、6、8、10 mg/L氧化乐果7 d的富集系数(即BCF7 d),探究氧化乐果对斑马鱼的毒性作用及其生物富集性。结果显示,氧化乐果对斑马鱼的96 h半数致死浓度(LC50)为31.57 mg/L,在1~100mg/L之间,属于高毒药物;蛋白质含量总体表现为先升高、再下降的趋势;Ach E活性受到抑制,总体表现为下降趋势;POD活性表现为诱导-抑制效应;BCF7 d随浓度的增加而减小,为1.54~5.80,且BCF7 d随Ach E活性的降低而降低,毒性作用越大,斑马鱼对氧化乐果的富集作用越弱。研究表明,蛋白质含量和乙酰胆碱酯酶活性与氧化乐果浓度有显著的剂量-效应关系,斑马鱼可以作为有机磷农药污染的指示生物。     

Zn2+和Cd2+对斑马鱼早期胚胎发育阶段的单一与联合毒性

研究了重金属Zn2+和Cd2+对斑马鱼(Danio rerio)早期胚胎发育阶段的单一与联合毒性效应。分别用不同质量浓度的Zn2+和Cd2+对受精后24 h(24 hpf)的受精卵进行染毒实验,统计了斑马鱼胚胎48 hpf的卵凝结和心律,72hpf的卵凝结、孵化率和畸形率等指标。结果显示,Zn2+和Cd2+对斑马鱼胚胎各不同发育阶段的影响不同,镉的毒性比锌大。斑马鱼胚胎对Zn2+和Cd2+最敏感的毒理学终点均为72 hpf。Zn2+和Cd2+对斑马鱼胚胎72 hpf的发育毒性比48 hpf的发育毒性大。Zn2+和Cd2+在毒性单位配比为1︰1时,对斑马鱼胚胎的联合毒性趋向于毒性剧增的协同作用。Zn2+和Cd2+在毒性单位配比为1:2时,对斑马鱼的联合毒性由48 hpf的协同作用转为72 hpf的拮抗作用。Zn2+和Cd2+在毒性单位配比为2︰1时,对斑马鱼的联合毒性在凝结时为协同作用,在孵化时为拮抗作用。结果表明,Zn2+和Cd2+在不同毒性单位配比下,对斑马鱼胚胎的联合毒性不完全相同。即使在同一毒性单位配比下,Zn2+和Cd2+对斑马鱼胚胎不同毒理学终点的联合毒性也不完全相同。此外还发现,联合作用不仅与化合物的剂量有关,还与染毒时间相关。     

双酚A和壬基酚长期暴露对斑马鱼繁殖的影响

内分泌干扰物的研究目前正逐渐成为国际研究新的热点，但长期暴露条件下对生殖情况的研究目前较少。本文研究了环境类雌激素双酚A（BPA）以及和壬基酚（NP）联合的作用，对暴露一个世代的斑马鱼（F1）（Danio rerio）的生殖情况、子代质量的影响。将健康的受精卵48h后暴露于200，500，1000μg·L^-1 BPA以及三个浓度与30μg·L^-1 NP的联合，同时设置空白对照和30μg·L^-1 NP对照。130dph将成鱼置于清水喂养20d，统计每天的产卵量、产卵次数、畸形率、孵化率、卵径、破膜时间以及耐饥时间。以此为终点评估暴露后斑马鱼的生殖能力和子代质量。与对照相比NP，BPA可以抑制斑马鱼的生殖，两种类雌激素联合作用可以极显著地抑制斑马鱼的生殖（P〈0．01）；BPA各浓度组导致F1代畸形率上升（P〈0．05）；高浓度BPA抑制产卵量（P〈0．05）；BPA200，500μg·L^-1会延长F1代的破膜时间和耐饥时间（P〈0．01），而BPA1000μg·L^-1则产生相反的效果（P〈0．05）。双酚A对斑马鱼的生殖有明显的抑制作用，双酚A和壬基酚有协同效应。长时间暴露于双酚A会影响斑马鱼的生殖能力和子代质量。     

表达序列标签数据库搜索克隆斑马鱼QM基因及其数字化差异显示分析

QM基因是一种与肿瘤抑制、细胞生长、分化、发育和凋亡等有关的重要基因,已在人类及许多物种中得到了克隆,但鱼类中尚无报道。我们利用表达序列标签数据库和电子克隆等技术,成功克隆了斑马鱼QM基因,并对该基因的结构进行了系统分析。结果显示,斑马鱼QM基因cDNA全长769bp,含648bp开放阅读框架,编码215个氨基酸,5’UTR 25 bp,3’UTR122 bp,所编码的QM多肽分子量24.6kDa,等电点（pI）10．6,含潜在的蛋白酶C磷酸化位点、N-酰基化位点和酰胺化位点。比较斑马鱼QM和人等13个物种QM的同源性,发现其氨基酸序列相似性为66％～92％。数字化差异显示分析结果表明,QM基因在斑马鱼胚胎及成体多种组织中均有广泛表达。研究结果为今后利用生物信息学快速克隆新的鱼类功能基因打下了方法学基础,也为进一步研究鱼类QM基因功能提供了依据。     

牙鲆NOD2基因的表达分析及在抗迟缓爱德华氏菌感染过程中的功能

本研究利用实验室已建牙鲆(Paralichthys olivaceus)转录组数据库预测得到牙鲆NOD2基因(PoNOD2),并利用PCR技术进行序列验证。同时,设计迟缓爱德华氏菌注射感染牙鲆成鱼和体外免疫刺激牙鲆鳃细胞系实验,探究PoNOD2基因在抗菌免疫反应中的作用。PoNOD2基因的开放阅读框长度为2964 bp,编码988个氨基酸。PoNOD2蛋白有3种保守结构域,包括C-末端LRR,中心NACHT和N-末端CARD结构域。实时荧光定量PCR结果显示,在所检测牙鲆组织中,迟缓爱德华氏菌的侵染能显著上调PoNOD2的表达。体外免疫刺激牙鲆鳃细胞系实验显示,在PGN、PolyⅠ:C和迟缓爱德华氏菌刺激下,PoNOD2表达上调。亚细胞定位显示,PoNOD2蛋白定位于牙鲆鳃细胞的细胞质中。在迟缓爱德华氏菌侵染牙鲆鳃细胞过程中,PoNOD2基因的过表达能够抑制细菌生长,并引起IL-1β、IL-6和IL-8等炎性细胞因子的表达上调。结果表明,PoNOD2在抑制迟缓爱德华氏菌生长以及调节牙鲆对病原菌的免疫应答中发挥重要作用。