团头鲂和斑马鱼鳞片的发生发育过程比较研究

为探究鱼类鳞片的发生发育过程,以团头鲂(Megalobrama amblycephala)和斑马鱼(Danio rerio)为实验对象,结合形态学和组织学方法,对这两种鱼的鳞片发生发育过程进行了系统的比较研究。结果显示:团头鲂和斑马鱼分别在出膜后24 d和39 d开始出现鳞片,鳞片首次出现时的体长分别为16.3～19.7 mm和8.5～9.2 mm。鳞片分别于出膜后44 d和47 d,体长达到23.9～24.6 mm和12.1～12.5 mm时覆盖完全。团头鲂的鳞片最先出现于鳃盖后缘侧线处,随着体长的增加,沿着侧线向尾部逐渐覆盖,侧线下方的覆盖速度快于侧线上方。相比之下,斑马鱼的鳞片最先出现在尾柄侧线处,随着体长的增加,鳞片沿着侧线向头部逐渐覆盖,其水平覆盖的速度快于垂直覆盖的速度。组织学结果表明,团头鲂和斑马鱼鳞片的发生主要经历了形态发生早期、形态发生晚期、分化早期、分化晚期和折叠期,共5个时期。相关性分析结果表明,团头鲂、斑马鱼的体长和日龄均与鳞片的覆盖率有相关性,其中体长与鳞片的覆盖率相关性更高。     

在斑马鱼仔鱼脑部异体移植胚胎细胞的尝试

为建立斑马鱼(Danio rerio)脑部细胞移植模型,先用红色荧光染料标记供体胚胎细胞,再移植细胞到AB品系和两种转基因斑马鱼仔鱼脑部。荧光显微镜和组织学切片观察发现移植细胞沿组织或细胞间隙而不是通过血管向周围组织扩散,但细胞增殖分化不明显。在细胞移植24 h后,脑部组织学结构与对照组无明显差别。带有白血病基因的胚胎细胞在AB仔鱼的脑部没有产生肿瘤样增生和转移。相比之下,正常胚胎细胞在白血病模型的仔鱼脑部非白血病细胞聚集区出现较多增殖和迁移。这些结果提示脑局部微环境不支持移植细胞的增殖分化;细胞移植只能弥补局部细胞的空疏而不能用作细胞替代治疗。     

三氯生对斑马鱼卵巢抗氧化和凋亡相关基因表达的影响

为了探讨三氯生(TCS)对硬骨鱼类性腺损伤作用的分子机制,通过半静态水体暴露法对斑马鱼(Danio rerio)进行染毒,将斑马鱼暴露在2种不同TCS浓度(0.034 mg/L和0.068 mg/L)溶液中,同时设置空白对照组,42 d后,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,探究TCS对斑马鱼卵巢抗氧化及凋亡相关基因表达的影响。结果发现:与空白对照相比,SOD、CAT和GPx1a基因在0.068 mg/L TCS处理组表达水平显著下调,GPx1和MT-2基因在0.034 mg/L浓度组表达显著上调;Bcl-2基因在0.068 mg/L浓度组表达显著下调,p53基因在0.034 mg/L浓度组表达极显著上调,Bax在TCS处理组中均显著上调。以上研究结果表明:较高浓度TCS显著影响了斑马鱼卵巢抗氧化和凋亡相关基因的表达,从而产生了氧化损伤和加速细胞凋亡的发生。     

四环素标记斑马鱼耳石效果及对抗氧化力的影响

为了研究四环素标记鱼类的效果及其对抗氧化能力的影响,设置100、150、250 mg/L浓度梯度的盐酸四环素(TCH)溶液和不同浸泡时间(18 h和24 h)对毒理实验常用对象斑马鱼(Danio rerio)进行浸泡标记,通过观察TCH浸泡标记后30 d内斑马鱼耳石的标记效果以及浸泡后第1、3、9、15 d时鱼体内三种抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-Px)的活性变化,综合分析其标记鱼类的效果和安全性。结果显示,在150 mg/L和250 mg/L浓度的TCH溶液中浸泡18 h或24 h,斑马鱼耳石标记率可达100%,且耳石上可见清晰的黄色标记轮纹。浸泡18 h时,中高浓度组(150 mg/L和250 mg/L)斑马鱼的抗氧化酶活性在浸泡后的第3 d显著增加。浸泡24 h时,各浓度组的抗氧化酶活性在第1 d显著升高,250 mg/L浓度组的SOD和GSH-Px活性分别在第1 d和第9 d显著低于对照组,各组的抗氧化酶活性均在第15 d时恢复为对照组水平。结果表明,100 mg/L和150 mg/L浓度的TCH浸泡液对斑马鱼的抗氧化酶活性起诱导作用,250 mg/L浓度的TCH溶液浸泡,对其抗氧化酶活性产生了短期的抑制作用并可能对机体产生可恢复的氧化损伤。     

DEHP对斑马鱼仔鱼HPG和HPA轴相关功能基因表达的影响

为了探讨邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)对斑马鱼早期生命阶段下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)和下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)相关功能基因表达的影响,将斑马鱼的受精卵暴露于10、30和300μg/L DEHP溶液中,同时设置空白对照,96 h后,利用实时荧光定量PCR技术,测定斑马鱼仔鱼HPG和HPA轴上12个功能基因的表达。结果显示,与对照组相比,30μg/L DEHP处理组的Cyp19b、GnRH3、Era和ERβ基因表达量显著升高,GnRH2、Pomc、Mr、Mc2r、Crh、Gr和Crhbp基因在各DEHP处理组表达量显著降低,FSH-β和Crhbp基因表达量无显著变化。以上研究结果表明：DEHP对斑马鱼胚胎/仔鱼阶段的2个主要内分泌分子通路产生了显著影响,将会导致内分泌功能的改变,从而可能影响斑马鱼的后期生长发育。     

维生素C对草甘膦诱发的斑马鱼外周血红细胞微核及核异常的缓解作用

研究除草剂草甘膦对斑马鱼(Danio rerio)的急性毒性作用及其对斑马鱼外周血红细胞微核及核异常的影响,同时探讨了维生素C对草甘膦诱发的斑马鱼外周血红细胞微核及核异常的缓解作用。通过急性毒性实验计算出48 h草甘膦对斑马鱼的半致死浓度,通过计数外周血红细胞中微核率和核异常率来分析草甘膦对斑马鱼的遗传毒性;将斑马鱼饲养在含有维生素C的草甘膦水体中48 h,通过观察外周血红细胞中微核率和核异常率的变化情况来分析维生素C对草甘膦诱发的斑马鱼遗传损伤的缓解作用。48 h草甘膦对斑马鱼的半致死浓度为(0.39±0.06)g/L。高浓度草甘膦(0.64~1.28 g/L)对斑马鱼具有极强的致死性,中、低浓度草甘膦(0.16~0.32 g/L)作用斑马鱼48 h后,能显著地诱发斑马鱼外周血红细胞微核和异常核的产生(P<0.05)。在本实验的作用浓度范围内,微核率与核异常率随草甘膦浓度的增加而升高,并呈现明显的剂量-效应关系(P<0.05)。在低浓度草甘膦(0.16 g/L)中加入一定浓度的维生素C(6.25~50 mg/L)后,斑马鱼血细胞中微核率和核异常率可显著降低至清水对照组水平。草甘膦可诱发斑马鱼外周血红细胞微核和核异常的产生,其诱发能力随着草甘膦浓度的增加而增强。在低浓度草甘膦中加入一定浓度的维生素C可以显著降低由其诱发的微核和核异常的产生。     

四种氨基酸神经递质对斑马鱼胚胎发育和成体组织再生的双重影响

筛选小分子化合物促进组织再生仍然是再生医学的一个巨大挑战。前期研究提示神经递质在斑马鱼(Danio rerio)下颌再生过程中发挥着重要作用。本实验分别剪切Flk-GFP转基因斑马鱼成体下颌组织和1月龄幼鱼尾鳍,然后将其置入四种神经递质(牛磺酸、谷氨酸、甘氨酸以及γ-氨基丁酸)的浓度梯度环境中,培养5d后取成鱼下颌制作冰冻切片进行观察检测新生血管荧光量,对幼鱼尾鳍再生进行长度测量。结果显示甘氨酸和γ-氨基丁酸对损伤组织的再生表现出促进作用,而牛磺酸和谷氨酸表现出在低浓度时促进与高浓度的抑制作用。胚胎培养和早期胚胎细胞增生的MTT试验进一步验证了氨基酸神经递质在不同浓度所表现出的细胞营养和毒性作用。结果提示有必要建立一个多层面包括从细胞-胚胎-幼鱼和成鱼的斑马鱼检测系统,能有效筛选再生相关小分子化合物及其合适浓度。     

中华鲟piwil1基因的克隆表达特征研究

Piwi是鱼类配子发生和性腺发育的重要调控因子。本研究从中华鲟(Acipenser sinensis)性腺中克隆得到了piwi基因的全长c DNA序列,该序列长3 393 bp,开放阅读框为2 583 bp,编码860个氨基酸。氨基酸序列多重对比发现,该序列具有PAZ和PIWI保守结构域,与其他鱼类piwil具有较高同源性;系统进化分析显示,中华鲟piwil聚于piwil1分支;因此,所得序列为piwi-like 1基因,命名为Aspiwil1。荧光定量PCR研究表明,Aspiwil1为母源表达,且其表达量随着胚胎发育逐渐降低;Aspiwil1在性腺中大量表达,在脑组织中也有较低水平的表达。性腺组织切片RNA原位杂交结果表明,Aspiwil1仅在生殖细胞表达,且其杂交信号随着卵子发生逐渐增强、精子发生逐渐减弱。本研究为中华鲟配子发生过程中Aspiwil1的功能研究提供了基础。     

斑马鱼BLT1-like基因的克隆和表达分析

利用RACE技术克隆得到了斑马鱼(Danio rerio)白三烯B4受体样(BLT1-like)基因BLT1-like1和BLT1-like2的全长cDNA序列,其分别编码339和356个氨基酸。序列和结构分析发现,其编码的两个蛋白均属于G蛋白偶联受体家族视紫红质蛋白亚族,并具有典型的G蛋白偶联受体的特征,与人的BLT1同源度达31%以上。进一步将两基因与绿色荧光蛋白融合表达,发现其具有较好的细胞膜定位功能;Western印迹检测也证实,重组表达细胞的全细胞蛋白可与人源BLT1的多克隆抗体发生特异性相互作用。此外,荧光定量PCR分析结果显示,在斑马鱼幼鱼发育过程中,BLT1-like1基因在胚胎发育12 h显著上调,mRNA表达量上升至1 h的18倍,而BLT1-like2基因在胚胎发育24 h发生显著上调,表达量上升至1 h的34倍;而在斑马鱼成鱼中两个基因在心脏和肝脏中表达量相对较高,而肠、皮和眼睛中表达量相对较低。本研究的结果说明斑马鱼中可能存在多个BLT1基因,并为鱼类BLT1基因的克隆和功能鉴定提供基础。     

缢蛏热休克转录因子1(HSF1)基因克隆、组织表达及功能

热休克转录因子1 (HSF1)是一种广泛存在于真核生物中的调控因子,在生物体内具有多种生理功能。为了探究海洋滩涂生物在耐受高温过程中HSF1发挥的作用和分子机制,进一步阐述HSF1的生理功能,文章以缢蛏(Sinonovacula constricta)为实验材料,利用RACE技术克隆HSF1基因。结果显示,缢蛏HSF1基因的cDNA全长2 026 bp,开放阅读框(ORF)长1 707 bp,编码568个氨基酸,5'非编码区(UTR)长196 bp,3'UTR长123 bp。氨基酸序列比对及系统进化树结果显示缢蛏HSF1基因与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)的亲缘关系最为接近,其系统进化分析与传统的形态学分类相吻合。荧光定量PCR结果显示,HSF1基因在各个组织均有表达,其中在外套膜中的相对表达量最高,其次是鳃、肝胰腺和水管,在斧足和性腺组织的相对表达量较低(P0.05)。荧光定量结果显示HSF1基因在急性温度胁迫后第9小时表达量较高。推测HSF1基因参与缢蛏的热应激过程,并起到一定作用。     

安顺地区的鱼类区系及其动物地理学特征

安顺地区的河流在鱼类动物地理学上具有比较特殊的意义。自 1982到 2 0 0 0年对境内 6县 (市 ) 2 4个采集点进行系统考察 ,共获鱼类标本 3 12 5个 ,计 14 9种 ,分属 6目 2 0科 87属 ,其中有 15种为贵州省新记录。鱼类区系组成的特征集中表现为长江上游乌江水系和珠江上游红水河水系鱼类类群分布的边缘区和交替区 ,分水岭北坡和南坡在鱼类分布上的区域差异已反映出科和属的替代 ,鱼类区系在地理分布区划上应划归东洋区东亚南区的长江上游小区和南亚亚区的珠江上游小区。     

黄鳝细胞质动力蛋白3基因的克隆及其在性逆转中的功能分析

为解析黄鳝(Monopterus albus)性逆转机制,实验以雌、雄、间性发育黄鳝为研究对象,分析不同组织、不同发育时期性腺、甲基睾丸酮处理性腺及Zebularine处理性腺原代细胞后dynlt3基因表达模式的变化及其在性腺中的表达定位。性腺转录组测序结果显示,基因全长1 082 bp,开放阅读框354 bp,编码117个氨基酸。生物信息学分析显示,dynlt3基因编码蛋白质的二级结构包含37.96%的α-螺旋,29.20%的β-折叠,32.85%的无规则卷曲。系统进化分析结果显示,黄鳝DYNLT3氨基酸序列与硬骨鱼纲中底鳉(Fundulus heteroclitus)同源性最高。实时荧光定量PCR结果表明,dynlt3基因在黄鳝肌肉和脑具有较高表达,心脏次之,在其它各组织表达量较低。在性腺的不同发育时期,在间性后期和雄性中表达量显著性高于雌性与间性早期。甲基睾酮处理后黄鳝卵巢组织结构发生明显退化,卵母细胞退化且数量减少,结缔组织间出现空泡结构;dynlt3基因在卵巢中表达量显著性下调。原位杂交分析dynlt3基因在性腺组织中的表达定位结果显示,在不同性腺发育时期均检测到dynlt3...     

梭鲈ghrh基因序列特征及其在大小个体间差异表达分析

为了探究生长激素释放激素(growth hormone releasing hormone,ghrh)基因对梭鲈(Sander lucioperca)生长调控的作用,本研究利用RACE技术克隆获得了ghrh cDNA基因全长序列,并利用实时荧光定量PCR技术对其组织表达模式和大小个体间表达模式进行了分析。结果显示：ghrh基因cDNA全长为1 100 bp,包含494 bp的5′非编码区、180 bp的3′非编码区和编码141个氨基酸的开放阅读框。氨基酸多重比对发现,梭鲈ghrh与河鲈(Perca fluviatilis)、黄金鲈(P.flavescens)的ghrh氨基酸序列相似性分别为95.04%和94.33%,ghrh基因在鱼类和哺乳动物中都存在一个GLUCA保守结构域(65～91 aa)。ghrh基因在梭鲈各组织均有表达,脑组织中相对表达量最高,垂体次之,与其他组织相比差异显著。ghrh基因表达量与梭鲈体质量呈正相关,脑、肝和肌肉组织中ghrh基因表达量均为体质量极大组高于极小组,其中,脑组织中差异显著。因此,ghrh基因可以作为梭鲈生长候选基因用于分子选择育种。     

栉孔扇贝FTZ-F1基因的序列特征及表达分析

为研究栉孔扇贝(Chlamys farreri)FTZ-F1基因功能,对其序列特征和表达模式进行了分析.结果显示,该基因编码序列(coding sequences,CDS)长1668 bp,编码555个氨基酸,含DBD(DNA binding domain)保守区、FTZ-F1盒(FTZ-F1 box)、LBD(lig...     

脊尾白虾抗细胞凋亡因子DAD1基因的克隆及其组织表达分析

取健康脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)成体, 体长(5.81±0.32) cm, 体质量(1.18±0.35) g。根据本实验室已构建的脊尾白虾血细胞全长cDNA文库进行EST测序分析, 获得脊尾白虾抗细胞凋亡因子DAD1基因的cDNA全长并命名为EcDAD1基因。该序列全长645 bp, 包括5′非编码区184 bp, 开放阅读框345 bp和3′非编码区116 bp, 共编码114个氨基酸, 预测分子量为12.85 kD, 理论等电点为8.75。同源性分析表明, 脊尾白虾抗细胞凋亡因子EcDAD1氨基酸序列与其他物种DAD1有高度同源性, 与斑节对虾(Penaeus monodon)的相似性最高, 为92%; 与其他无脊椎动物的相似性为73%~80%。系统进化分析表明, 脊尾白虾EcDAD1与斑节对虾的DAD1紧密聚为一支。荧光定量PCR分析结果表明, EcDAD1基因在脊尾白虾血细胞、鳃、肝胰腺、肌肉、卵巢、肠、胃和眼柄中均有表达, 其中卵巢中的相对表达量最高。感染鳗弧菌(Vibrio anguillarum)和WSSV后6 h和12 h, 脊尾白虾血细胞和肝胰腺中EcDAD1的表达量较对照组均显著增加(P<0.01), 且不同时间点间差异显著, 表明EcDAD1基因可能在脊尾白虾抵抗病原体入侵机体的过程中具有重要作用。

     

鲑鱼甲病毒E1基因高保守区融合表达及免疫特性的分析

根据Gen Bank中公布的鲑鱼甲病毒(salmonid alphavirus,SAV)SAV 1、SAV 2和SAV3三个基因型中E1基因,选择高保守序列702 bp(436-1137)合成基因,命名为SAV E1,将其克隆到原核表达载体p Cold TF中构建重组质粒。然后将重组质粒转化到大肠杆菌感受态细胞BL21中,经终浓度为1.0 mmol/L的IPTG诱导表达,SDSPAGE和Western blot鉴定,重组蛋白均获得了表达,表达E1重组蛋白约95 k D。用镍离子亲和层析柱纯化重组蛋白,制备抗血清。间接ELISA结果显示,鼠抗重组蛋白E1血清效价为1∶25 600;间接免疫荧光结果显示,鼠抗重组E1蛋白血清可与SAV发生特异反应,由此表明表达的E1重组蛋白具有良好的免疫原性和免疫反应性,为SAV检测方法的建立提供理论依据。     

草鱼小肽转运载体PepT1基因的克隆与表达特征

采用同源克隆和RACE技术克隆草鱼(Ctenopharyngodon idellus)PepT1基因的全长cDNA序列。该cDNA全长为2 762 bp,包含141 bp的5′UTR序列,479 bp的3′UTR序列,2 142 bp开放阅读框,编码713个氨基酸;草鱼与鲫(Carassius auratus)、斑马鱼(Danio rerio)的核苷酸同源性分别为77.6%和74.0%,氨基酸同源性分别为78.0%和76.7%;与其他物种的核苷酸同源性为53.9%～59.1%,而氨基酸的同源性为57.2%～61.8%。经预测,其编码蛋白的分子量为79.29 kD,等电点为5.87,该蛋白具有与哺乳动物十分相似的11个螺旋跨膜结构,跨膜区氨基酸高度保守;系统进化分析表明,草鱼PepT1基因与鲫鱼和斑马鱼的亲缘关系最近;利用Real-time PCR技术检测了该基因的时空表达,结果显示,PepT1在草鱼前肠组织表达量最高,其次是肌肉组织;草鱼出膜7 d后PepT1 mRNA表达量相对稳定;昼夜节律研究发现,肠道PepT1基因夜间的表达量较白天高。本研究旨在为小肽转运载体PepT1介导肠道转运小肽调控草鱼对饲料蛋白消化吸收的分子机理提供理论基础。     

KK-42对日本沼虾表皮蛋白基因MnCP-1表达的上调效应

为探讨KK-42显著缩短日本沼虾(Macrobrachium nipponense)蜕皮周期的可能机制,本研究采用RACE技术首次从头胸甲中获得了一个含几丁质结合-4(chitin_bind_4)结构域的表皮蛋白(cuticle proteins,CPs)c DNA基因全长,命名为Mn CP-1。该序列全长604 bp,可编码122个氨基酸。氨基酸序列比对显示,Mn CP-1与普通黄道蟹(Cancer pagurus,P81576.1)相似性最高(61%)。系统进化分析发现,Mn CP-1与地中海实蝇(Ceratitis capitata)聚类为一支。Real-time PCR结果显示,头胸甲中Mn CP-1在蜕皮前期晚期(D3-4期)和蜕皮后期(A期)的表达量较高,而在蜕皮间期(C期)和蜕皮前期早期(D0-2期)的表达量较低。KK-42处理能显著上调C期和D0-2期Mn CP-1的表达,在处理后6、24和48 h,其mRNA表达水平较对照组高3倍以上。结果表明,头胸甲上皮细胞Mn CP-1的表达与蜕皮周期有关,KK-42可显著上调C期和D0-2期Mn CP-1的表达。     

达氏鲟dmc1基因的克隆及在精子生成中的表达分析

DNA减数分裂重组酶1基因(disrupted meiotic cDNA,dmc1)是一个在减数分裂时期特异表达的基因,为减数分裂同源染色体配对所必需。为研究dmc1基因在达氏鲟(Acipenser dabryanus)不同组织的表达特征,从达氏鲟性腺转录组数据库搜索得到该基因并设计引物,克隆获得达氏鲟dmc1的编码区序列,其中开放阅读框(ORF)为1 029 bp,编码342个氨基酸。运用生物信息学方法分析达氏鲟dmc1基因编码的蛋白序列和系统进化关系,推测达氏鲟Dmc1蛋白的分子量为82.696 kDa,理论等电点(PI)为5.04;多重序列比对发现,Dmc1氨氮酸序列在进化中可能比较保守。系统进化分析显示,AdDmc1属于RecA家族Dmc1蛋白分支,且与四足动物类聚为一支。RT-PCR结果表明,dmc1基因在精巢和卵巢中特异表达。结合组织学结果通过实时荧光定量PCR研究dmc1基因在精子生成过程中的表达特征发现,dmc1基因在0~Ⅰ期精巢中不表达;在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期精巢中,其表达量逐渐升高并在Ⅳ期精巢中达到最高;在Ⅴ期精巢中,其表达量显著性下降(P<0.05),因此推断达氏鲟dmc1基因可能是减数分裂时期特异表达的基因,研究结果可为后续达氏鲟初级和次级精母细胞的鉴定奠定基础。