黄颡鱼促黄体激素受体基因克隆及在雌鱼繁殖周期中的表达

通过简并引物扩增及SmartTM Race技术,首次克隆了黄颡鱼促黄体激素受体(LHR)基因cDNA全长序列.该基因全长2 524 bp,编码701aa,含有属于糖蛋白激素受体(GpHR)家族的典型跨膜螺旋结构区域(TM helix).9个富含亮氨酸的重复性序列(LRRs);4个潜在的N-端糖基化位点:29NFTC,82 NVSR,203 NGSR,548NLTV;24个Ser,6个Thr和5个Tyr磷酸化位点.同时400S为潜在的PKC位点.通过RT-PCR分析组织表达,卵巢繁殖周期中卵巢和脑的表达水平并结合血浆中E2含量的变化,发现LHR在卵巢中大量表达,其次是脑、肾脏、心脏、肝脏和肠存在少量或微量的表达;在卵巢繁殖周期中,卵巢LHR表达从Ⅲ期-V期处于较高水平,V期达到最高峰,随后下降到最低值;而脑的表达高峰出现在Ⅳ期,与血浆中E2变化相一致.推测卵巢和脑中LHR基因参与卵黄的生成,调控卵母细胞的成熟和排卵.     

黄颡鱼Wnt/β-catenin信号通路5个重要基因的识别及其在卵巢中的表达对铜暴露的响应

采用RT-PCR和RACE技术获取了黄颡鱼Wnt/β-catenin信号通路5个重要基因wnt2、wnt2bb、wnt3a、wnt8a和ctnnb1的全长cDNA序列,分别为1 743、2 133、1 379、1 508和2 636 bp,其中ORF长度分别为1 052、1 115、872、1 160和2 372 bp,分别编码351、372、291、387和791个氨基酸。氨基酸序列比对和系统发育树分析显示,上述基因十分保守,黄颡鱼与墨西哥丽脂鲤亲缘关系最近。组织表达分析显示,上述基因的mRNA在脑、脾脏、肾脏、鳃、心脏、肌肉、肠系膜脂肪、肝脏及卵巢等组织中都有表达,但表达水平不尽相同。这些基因在黄颡鱼卵巢中的表达水平对铜暴露的响应结果显示,在暴露28 d时,wnt3a mRNA水平随着铜浓度的增加而降低,而wnt8a趋势则相反,wnt2、wnt2bb和ctnnb1基因表达各个处理组间无显著性差异;在56 d时,wnt2、wnt2bb、wnt3a、wnt8a和ctnnb1基因表达各个处理组间均无显著差异。研究表明,Wnt/β-catenin信号通路基因的功能发生了分化,部分成员可能介导了铜影响黄颡鱼卵巢发育的调控。     

GH/IGF-Ⅰ轴对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)卵巢发育的调控作用

为深入认识半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)生殖调控机制,研究了生长轴(GH/IGF-Ⅰ axis)对半滑舌鳎卵巢发育调控的作用及可能机制;分析了卵巢不同发育时期垂体中的生长激素(GH),脑、性腺和肝脏中的类胰岛素生长因子Ⅰ (IGF-Ⅰ)mRNA的表达水平变化;检测了卵巢不同发育期,血清GH、IGF-Ⅰ、雌二醇(E2)、睾酮(T)的表达水平变化,并分析了生长因子与性腺指数(GSI)、E2和T表达变化的关系.结果显示,垂体GH mRNA表达水平在Ⅳ期卵巢时显著升高,至Ⅴ期时达峰值,随后(Ⅵ期)显著降低,垂体GH mRNA表达水平与GSI、血清GH与IGF-Ⅰ表达水平呈显著正相关.血清GH与垂体GHmRNA表达水平表现出相似的变化趋势.肝脏IGF-ⅠmRNA表达水平在Ⅳ期和Ⅴ期卵巢时较低,但Ⅵ期时又显著升高,其与脑IGF-Ⅰ mRNA及血清IGF-Ⅰ表达水平呈显著正相关,而与血清E2和T表达水平呈显著负相关.脑IGF-Ⅰ mRNA表达水平自Ⅱ期卵巢开始显著升高,至Ⅳ期时达峰值,并与血清IGF-Ⅰ表达水平呈显著负相关.卵巢IGF-ⅠmRNA表达水平自Ⅱ期开始显著升高,并在Ⅳ期时达峰值,但在Ⅴ期时明显下降,并保持至Ⅵ期,与血清E2表达水平呈显著正相关,而与血清IGF-Ⅰ表达水平呈显著负相关.血清IGF-Ⅰ变化趋势与肝脏IGF-ⅠmRNA相似.结果揭示了GH、IGF-Ⅰ在转录和血清水平上以协同或者拮抗的方式共同参与了半滑舌鳎卵巢发育的过程,其作用途径可能与性类固醇激素的合成与分泌有关,表明GH/IGF-Ⅰ轴对卵巢发育具有重要的调控作用,为深入认识半滑舌鳎卵巢发育的调控机制提供了新的思路和素材.     

黄颡鱼促卵泡激素受体基因的克隆及其在雌鱼生殖周期中的表达

为研究黄颡鱼促卵泡激素受体(FSHR)基因的克隆以及该基因在卵巢发育周期中的表达情况,实验首先采用SmartTMRace技术,获得了黄颡鱼促卵泡激素受体基因cDNA全长序列,该基因全长2 340 bp,编码661aa,具有G蛋白偶联受体超家族(G protein-coupled receptor,GPCR)的7个跨膜螺旋区(transmembrane domain)。经分析发现,得到的FSHR基因序列具有9个富含亮氨酸的重复性序列(LRRs);5个潜在的N-端糖基化位点;蛋白激酶C(proteinkinase C,PKC)磷酸化位点(403Y)位于第一个包外环,C-末端(C-terminal domain)G蛋白偶联区域,存在3个蛋白激酶C磷酸化位点(634S,643S,632T)。这些区域可能与FSHR的功能有密切关系。RT-PCR发现,FSHR基因在卵巢和脑中大量表达,在其他组织中均存在少量或微量的表达;在繁殖周期中,卵巢FSHR基因表达从Ⅲ期～Ⅳ期处于较高水平,在Ⅵ期时下降。研究推测,卵巢中FSHR基因参与黄颡鱼卵母细胞成熟及卵黄蛋白的积累过程。     

GH/IGF-Ⅰ轴对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)卵巢发育的调控作用

为深入认识半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)生殖调控机制,研究了生长轴(GH/IGF-Ⅰaxis)对半滑舌鳎卵巢发育调控的作用及可能机制;分析了卵巢不同发育时期垂体中的生长激素(GH),脑、性腺和肝脏中的类胰岛素生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)mRNA的表达水平变化;检测了卵巢不同发育期,血清GH、IGF-Ⅰ、雌二醇(E2)、睾酮(T)的表达水平变化,并分析了生长因子与性腺指数(GSI)、E2和T表达变化的关系。结果显示,垂体GH mRNA表达水平在Ⅳ期卵巢时显著升高,至Ⅴ期时达峰值,随后(Ⅵ期)显著降低,垂体GH mRNA表达水平与GSI、血清GH与IGF-Ⅰ表达水平呈显著正相关。血清GH与垂体GH mRNA表达水平表现出相似的变化趋势。肝脏IGF-ⅠmRNA表达水平在Ⅳ期和Ⅴ期卵巢时较低,但Ⅵ期时又显著升高,其与脑IGF-ⅠmRNA及血清IGF-Ⅰ表达水平呈显著正相关,而与血清E2和T表达水平呈显著负相关。脑IGF-ⅠmRNA表达水平自Ⅱ期卵巢开始显著升高,至Ⅳ期时达峰值,并与血清IGF-Ⅰ表达水平呈显著负相关。卵巢IGF-ⅠmRNA表达水平自Ⅱ期开始显著升高,并在Ⅳ期时达峰值,但在Ⅴ期时明显下降,并保持至Ⅵ期,与血清E2表达水平呈显著正相关,而与血清IGF-Ⅰ表达水平呈显著负相关。血清IGF-Ⅰ变化趋势与肝脏IGF-ⅠmRNA相似。结果揭示了GH、IGF-Ⅰ在转录和血清水平上以协同或者拮抗的方式共同参与了半滑舌鳎卵巢发育的过程,其作用途径可能与性类固醇激素的合成与分泌有关,表明GH/IGF-Ⅰ轴对卵巢发育具有重要的调控作用,为深入认识半滑舌鳎卵巢发育的调控机制提供了新的思路和素材。     

雄性黄颡鱼芳香化酶基因mRNA在性成熟期组织中表达分析

在水温分别为20(常温对照组)、25、30℃条件下,采用RT-PCR方法,研究性腺成熟期雄性黄颡鱼组织中P450芳香化酶(P450aromA和P450aromB)的mRNA表达水平,同时测定性腺成熟系数(GSI)、肝重指数(HSI)、肥满度(CF)和血浆睾酮(T),雌二醇(E2)含量。结果表明,P450aromA在性腺发育成熟期雄性黄颡鱼心脏、肝、脾、胃、肾脏、精巢、鳃、脑、头肾、肠管组织中均无表达,P450aromB只在脑和肠中有表达,在脑中表达量高于肠,表达量随着水温升高而显著下降;各组实验鱼血浆T和E2含量与芳香化酶基因表达量存在相关关系。该实验结果表明,P450aromA可能与精子发生相关,可能不参与黄颡鱼精子排放过程;P450aromB在雄鱼脑中高度表达,可能参与性腺成熟期精子活力保持与排放过程,且应激温度越高,对性腺成熟期精子活力保持与排放过程影响越大。     

半滑舌鳎rimoc1基因在雌雄鱼中的差异表达

动物中普遍存在性别生长二态性,这种现象在海水鱼中更为明显。半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)性成熟雌鱼体重显著高于雄鱼,雌性个体的生长速度比雄性快2~4倍。本研究旨在探究rimoc1基因在半滑舌鳎雌、雄鱼中的表达差异及与性别和生长的关系。实时定量和原位杂交结果显示,rimoc1在雄性组织中未检测到表达,而在雌性组织中表达量最高的是卵巢和肌肉,在卵巢中表达相对稳定,在孵化后1.5年(1.5 yph)和3 yph的水平有所增加。在细胞系中通过siRNA干扰敲除rimoc1后,发现生长相关基因igf1、性别分化相关基因sox9b和foxl2的表达水平显著降低,而sox9a的表达升高。启动子活性分析显示,rimoc1启动子可能受到C/EBPdelta、Sox2和c-Jun等转录因子的调控。推测rimoc1可能在半滑舌鳎的性别分化和生长中发挥重要作用,为深入研究半滑舌鳎的性别生长二态性提供了基础。     

养殖圆斑星鲽血浆性类固醇激素表达与卵巢发育及温光调控的关系

系统研究了人工养殖条件下圆斑星鲽(Verasper variegatus)亲鱼血浆性类固醇激素的年周期变化规律及其与卵巢发育成熟及温光调控的关系.结果表明,圆斑星鲽卵巢发育属非同步分批发育模式,一年一次成熟分批产卵类型.卵巢年周期发育过程中可见5个发育时相的卵母细胞,卵巢发育可化分为4个成熟阶段,6个发育时期.性腺指数(GSI)、肝脏指数(HSI)和肥满度(CF)在亲鱼的年周期发育中呈现规律性的变化.亲鱼血浆中雌二醇(E2)在产卵期达峰值;排卵结束后,E2表达水平降至较低水平.血浆中睾酮(T)含量在10月达峰值,并在产卵期间保持相对较高表达水平.统计分析表明,血浆E2水平与GSI和HSI值的变化都呈现显著的正相关关系（P＜0.05）.水温和光周期对卵巢发育具有明显的影响并显著影响E2的表达,GSI与水温存在显著的负相关关系(P＜0.05）,HSI与水温存在显著的负相关关系(P＜0.05),而CF与光周期现显著的负相关关系(P＜0.05).结论认为,圆斑星鲽雌性亲鱼血浆性类固醇激素表达水平变化与性腺发育（卵母细胞成熟）、水等具有显著的相关关系.本研究结果可作为温光调控人工亲鱼性腺发育成熟、激素诱导亲鱼产卵的重要参考技术依据.     

嘉陵江瓦氏黄颡鱼卵巢组织学的周年变化

采用形态学和连续组织切片技术对瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)卵巢的组织形态学进行了研究。结果显示:瓦氏黄颡鱼卵巢发育分为6个时期,卵母细胞发育分为6个时相。从10月至次年的2月份,卵巢处于第Ⅱ期;3—4月份卵巢处于第Ⅲ期;4—5月初卵巢处于第Ⅳ卵期;5—7月卵巢处于第Ⅴ期;8—9月卵巢处于第Ⅵ期。在第2时相的卵母细胞中出现卵黄核和滤泡细胞;第3时相的卵母细胞出现液泡,数目和层数随着卵巢的发育逐渐增加;第4时相的卵母细胞充满卵黄颗粒,并出现了受精孔和精孔细胞。瓦氏黄颡鱼是一次产卵类型。     

大黄鱼sox9a/b基因的克隆与表达分析

为探究sox9基因在大黄鱼性别决定与分化过程中的作用,利用RACE方法克隆得到大黄鱼sox9a和sox9b 2个基因,采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析其在雌雄个体不同组织和不同发育阶段的表达规律,并检测了其在17β-雌二醇处理后的遗传雄性和17α-甲基睾酮诱导处理后遗传雌性幼鱼中的表达变化。结果显示,大黄鱼sox9a c DNA全长2 442 bp(NCBI登录号:MH996431),包含476 bp 5′UTR、466 bp 3′UTR、1 500 bp ORF,编码499个氨基酸。大黄鱼sox9b cDNA全长为2 199 bp (NCBI登录号:MH996432),包含335 bp5′UTR、415 bp 3′UTR、1 449 bp ORF,编码482个氨基酸。qRT-PCR分析显示,sox9a基因主要在性腺、眼、脑、肝脏中表达,精巢中的表达量显著高于卵巢;sox9b在大黄鱼各组织中广泛表达,但以精巢中表达量最高,而卵巢中只有痕量表达。在鱼苗性腺发育初期,sox9a/b的表达量都维持在较低水平;随着鱼苗长大,sox9a/b的表达量在84 dph、123 dph 2次达到高峰,随后开始下降,10 mph后又逐渐上升。17β-雌二醇处理能够显著下调遗传雄性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达,17α-甲基睾酮处理则显著上调遗传雌性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达。研究表明,sox9a/b基因与大黄鱼性别发育和分化过程密切相关,对大黄鱼精巢的发育与维持起重要的调控作用,而且两个基因的功能可能具有一定程度的分化。