黄姑鱼和日本黄姑鱼染色体核型的比较

采用PHA体内直接注射法制备了黄姑鱼Nibea albiflora和日本黄姑鱼N.japonica肾组织的染色体制片,并对两种鱼的核型进行了比较分析.结果表明,黄姑鱼的核型公式为:2n=48t,NF=48;日本黄姑鱼的核型公式为:2n=48t,NF=48.黄姑鱼染色体相对长度最长为5.94±0.33,最短为3.06±0.20;日本黄姑鱼染色体相对长度最长为5.68±0.22,最短为2.66±0.14.收集文献报道的石首鱼科鱼类的核型研究资料,包括双棘黄姑鱼N.diacanthus、(鱼免)状黄姑鱼N.miichthioides、大黄鱼Pseudosciaena crocea的核型,应用核型进化距离聚类分析方法研究了这5种石首鱼科鱼类的亲缘关系.结果表明,黄姑鱼和双棘黄姑鱼以及(鱼免)状黄姑鱼和日本黄姑鱼的亲缘关系较近,大黄鱼与(鱼免)状黄姑鱼的亲缘关系最远,核型进化距离聚类分析在一定程度上反映了这5种鱼的亲缘关系和进化历程.     

皱纹盘鲍染色体C带和rDNA定位

为了提高对皱纹盘鲍染色体的辨识水平,实验利用 Ba(OH)₂ 处理显示了皱纹盘鲍染色体的C带,并用荧光原位杂交分析(fluorescence in situ hybridization,FISH)研究了核糖体大亚基rDNA在皱纹盘鲍中期染色体上的数目与位置。核型结果显示,皱纹盘鲍染色体组包含7对中部着丝粒染色体和8对亚中部着丝粒染色体,另有3对染色体介于中部着丝粒染色体与亚中着丝粒染色体之间(m/sm)。C显带结果显示,8对染色体有稳定的着丝粒C带,5～7对染色体上有中期相间多态的端部C带,3对染色体上有同源染色体异态的臂间C带。FISH 分析显示,皱纹盘鲍中期染色体上分布着4个大亚基 rDNA位点,分别位于2号短臂(2S)、7号短臂(7S)、12号短臂(12S)和18号长臂(18L)的端部。研究结果为皱纹盘鲍染色体辨识提供了新的特征与标记,为进一步研究皱纹盘鲍种群的染色体多态和鲍属染色体进化提供了基础资料。     

鲍科染色体研究进展

正鲍科动物简称鲍或鲍鱼,隶属于软体动物门、原始腹足目,是重要的海生单壳经济贝类。鲍现存56种,除北冰洋外,世界大部分海域都有分布,目前能够进行规模化捕捞和养殖的种类有20余种。随着鲍养殖业的兴起和快速发展,对鲍的各项研究也逐渐开展,主要涉及遗传育种、养殖技术、生态、分子和细胞学方面的研究[1-8]。细胞遗传学是遗传育种研究的基础,其中染色体研究是细胞遗传     

核糖体DNA在厦门白姑鱼和大黄鱼染色体上的比较定位

为了探究石首鱼核型微观结构上的变化,实验利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)比较定位了厦门白姑鱼和大黄鱼18S rDNA和5S rDNA的分布特征。结果表明,厦门白姑鱼与大黄鱼在宏观核型以及18S rDNA和5S rDNA染色体分布等3个方面均存在较大差异。厦门白姑鱼的核型公式为2n=48t,臂数FN=48;单对18S rDNA信号分布于1号染色体臂间;单对5S rDNA信号分布于3号染色体近着丝粒区域。大黄鱼的核型公式为2n=2sm+4st+42t,臂数FN=50;单对18S rDNA信号分布于18号染色体短臂端部;5S rDNA信号9~11对,除一对分布于臂间外,其余全部分布于着丝粒端或短臂端部。综合其他石首鱼核型数据可以推断:厦门白姑鱼呈现原始核型特征,而大黄鱼核型是原始核型经染色体重排和/或转座衍生的特化核型;石首鱼宏观核型和18S rDNA分布模式总体保守,仅少数物种存在变化,而5S rDNA位点的分布模式存在高度的种间变化。本研究首次揭示了石首鱼物种间核型微观结构的变化,为进一步开展石首鱼分子细胞遗传学研究奠定了基础。     

四种鲍45S rDNA在染色体上的比较定位

为了研究皱纹盘鲍、西氏鲍、绿鲍和杂色鲍等4种鲍的核型特征,实验利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)技术比较定位了上述4种鲍的45S rDNA位点。皱纹盘鲍中约83%的中期细胞均检出2对45S rDNA位点,分别位于13号和16号染色体的长臂端部。西氏鲍中约75%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点,分别位于6号染色体短臂端部、14号和17号染色体长臂端部。绿鲍中约85%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点,分别位于4号、6号和8号染色体长臂的端部。杂色鲍中约65%的中期细胞均检出3对45S r DNA,位点,分别位于3号、4号和12号染色体短臂的端部。此外,4种鲍均有少数中期相的45S rDNA位点数高于众数,这提示,除了明确的45S rDNA位点外,4种鲍可能均有若干个不稳定的45S rDNA位点。实验结果丰富了鲍细胞遗传学研究资料,同时为鲍的遗传育种研究提供了基础数据。     

东海黄姑鱼年龄与生长的初步研究

根据2004年2~4月在舟山沈家门市场采集的117ind黄姑鱼样品,对黄姑鱼的年龄与生长进行了初步研究。结果表明:①目前舟山渔场渔获物中黄姑鱼年龄组成主要以1~2龄的低龄组为主,主要体长在161~263mm之间,主要体重在175.3~354.8g之间;②黄姑鱼体长与体重的关系为:W=1.633×10-5L3.0357;③体长和体重的生长方程分别为:Lt=529.5[1-e-0.262(t-0.281)]和Wt=2597.4[1-e-0.262(t-0.281)]2.4164;④体长生长速度方程为:dL/dt=138.729e-0.262(t-0.281),体重生长速度方程为:dW/dt=1644.4056e-0.262(t-0.281)×[1-e-0.262(t-0.281)]1.4164,生长加速度方程分别为:d2L/dt2=-36.3470e-0.262(t-0.281)和d2W/dt2=430.8343e-0.262(t-0.281)×[1-e-0.262(t-0.281)]0.4164×[2.4164e-0.262(t-0.281)-1]。     

浅色黄姑鱼线粒体16S rRNA基因片段序列特征分析

PCR扩增100个浅色黄姑鱼个体的线粒体16SrRNA基因片段序列,得到大约620bp的扩增产物。将其中5个个体的扩增产物进行测序和同源比对,得到468bp可供比对分析的片段。比对结果表明,5条序列包括两个单倍型,两个单倍型之间有1个碱基突变。PCR-RFLP分析结果显示,两个种群的100个样品中98%的个体为其中一种单倍型,只有2%的个体呈另一种单倍型,表明这两个种群的遗传多样性较低。两个单倍型平均碱基组成为:T22.0%,C26.3%,A29.8%,G21.9%,GC含量平均为48.2%。与GenBank中石首鱼科7属9种的11条同源序列比对,得到429个比对位点,其中包括69个简约信息位点、55个单突变子和16个插入/缺失位点。聚类分析显示,浅色黄姑鱼与黄姑鱼亲缘关系较近,与形态分类相符。     

黄姑鱼精子的超低温冻存及细胞结构损伤的检测

以HBSS溶液为稀释液,DMSO为抗冻剂,0.25 mL麦细管为冻存管,两步降温法超低温冻存黄姑鱼精子,并用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测了冻精的DNA损伤,荧光双染色流式细胞仪技术(FCM)检测了冻精的细胞膜性结构损伤。结果表明,DMSO质量分数在5%~20%时,冻精的活力与鲜精相比无显著差异;其中DMSO质量分数在10%时,冻精的激活率、运动时间及寿命分别为85.25%±3.95%、(3.23±0.27) min及(3.83±0.33) min。DMSO质量分数在25%、30%时,冻精的活力显著下降。SCGE检测显示,DMSO质量分数在5%~15%时、冻精的DNA损伤与鲜精相比差异不显著,DMSO质量分数为20%、25%、30%时,冻精的DNA损伤明显加重,冻精的DNA损伤与抗冻剂DMSO的质量分数成正相关。FCM检测显示,DMSO质量分数在5%~20%时,冻精中线粒体及细胞膜结构保持完整性的精子比例与鲜精相比无显著差异,DMSO质量分数在25%、30%时,冻精中的线粒体及细胞膜结构保持完整性的精子比例明显下降。分析认为,较高质量分数的DMSO是引起冻精活力下降,DNA、线粒体及细胞膜结构损伤加重的主要原因。     

半滑舌鳎含sox9基因BAC克隆的筛选及BAC-FISH定位

以本实验室构建的半滑舌鳎BAC文库为基础,通过对其进行有序混合,构建了两步PCR筛选体系;对性别决定相关的sox9基因的序列设计特异性引物,筛选获得阳性单一BAC克隆。利用BAC-FISH技术将包含sox9基因的BAC克隆定位在半滑舌鳎染色体上。结果显示,sox9基因在雌、雄半滑舌鳎的一对常染色体的长臂上分别存在两个杂交信号位点,信号稳定且特异。研究证实了该文库筛选体系的有效性;首次实现了对性别相关的sox9基因在半滑舌鳎染色体上的定位,其结果为揭示sox9基因参与鱼类性别控制的机制提供了重要基础。     

象山港黄姑鱼的食物组成与摄食习性

利用2011年10月至2012年9月在象山港水域采集的365尾黄姑鱼(Nibea albiflora)样本, 结合其生物环境的同步调查数据, 采用胃含物中饵料生物质量百分比(W%)、个数百分比(N%)和出现频率(F%)分析其饵料生物组成, 采用相对重要性指数(IRI)和百分比相对重要性指数(IRI%)衡量各饵料生物的重要性; 采用空胃率和胃饱满指数分析黄姑鱼的摄食强度; 采用选择性指数V_a检验黄姑鱼对某种饵料生物是否具有选择性。研究表明, 黄姑鱼的饵料生物共34种, 主要摄食虾类, 其中巨指长臂虾(Palaemon macrodactylus)、葛氏长臂虾(Palaemon gravieri)、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)、刺螯鼓虾(Alpheus hoplocheles)和日本鼓虾(Alpheus japonicus)等是黄姑鱼主要的摄食对象。黄姑鱼的摄食强度受季节和体长变化影响, 冬季的摄食强度最低; 体长大于190 mm个体的摄食强度较低。此外, 性腺发育对摄食强度也存在一定影响。春、秋和冬季黄姑鱼主要以摄食巨指长臂虾、葛氏长臂虾、口虾蛄和日本鼓虾等为食; 夏季以巨指长臂虾、脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)和中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)等为食。体长80 ~ 220 mm的黄姑鱼主要以小型虾类为食, 而体长大于220 mm的黄姑鱼主要摄食鱼类、口虾蛄等较大个体的饵料生物。选择性指数计算结果显示, 巨指长臂虾(选择性指数为0.145, χ²=4.192, P<0.05)、刺螯鼓虾(选择性指数为0.141, χ²=3.957, P<0.05)是其偏好食物, 日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)(选择性指数为–0.174, χ²=6.030, P<0.05)则属不易获得食物。结论认为, 黄姑鱼在象山港水域有着广泛的食物来源, 摄食种类多样, 不同季节和体长组的食物组成和摄食强度有所变化, 具有独特的食物选择性和摄食习性。建议在今后的黄姑鱼增殖养护工作中, 实时监测象山港水域黄姑鱼的种群变化动态, 结合港内黄姑鱼饵料生物的分布状况, 确定黄姑鱼合理的增殖放流规模和放流地点, 以争取最优的生态功效。

     

黄姑鱼雌核发育诱导及鉴定

为建立黄姑鱼雌核发育诱导方法,实验利用紫外线照射使黄姑鱼精子遗传失活,与卵子授精后再通过冷休克抑制极体排放进行倍性恢复,成功诱导出黄姑鱼雌核发育二倍体。精子经强度为3 800μW/(cm²·s)的紫外线照射10～100 s,受精卵孵化率呈现明显的Hertwig效应;当照射时长达到60 s以上,各实验组全部孵出仔鱼均呈现单倍体综合症。精子的紫外线照射时间、受精卵冷休克起始和持续时间等三因素三水平正交实验结果表明,精子经紫外线照射60 s,受精2 min后卵子在3～4 ℃海水中持续冷休克10 min为最佳诱导条件组合,可以获得最高的孵化率(16%)。最佳组合仔鱼形态和细胞相对DNA含量与正常二倍体一致,经微卫星标记检验证明全部不含有父本基因,为雌核发育二倍体。实验报道了成功诱导黄姑鱼雌核发育二倍体的条件,为进一步开展黄姑鱼良种选育和性别控制工作奠定了基础。     

黄姑鱼异质雌核发育子代的遗传分析

为了解黄姑鱼（Nibea albiflora）异质雌核发育子代的基因纯合情况,利用微卫星标记（SSR）和扩增片段长度多态性标记（AFLP）对黄姑鱼异质雌核发育家系进行遗传鉴定和分析。结果显示：（1）雌核发育家系在4个SSR位点和5对AFLP引物组合扩增出的位点均未发现父本特异性等位条带,表明雌核发育体比率为100%。（2）用于遗传分析的7个SSR位点在雌核发育家系和正常交配家系中均未见完全纯合的情况,雌核发育家系7个SSR位点的平均纯合度为0.382,是正常交配家系（0.161）的2.37倍。雌核发育家系各个体的纯合位点数为0~6个,纯合位点所占比例为0~85.7%。（3）5对AFLP引物共扩增出182条清晰的扩增条带,其中有21条父本特异性条带和16条母本特异性条带。16条母本特异性条带中有7个条带在雌核发育家系中显著偏分离（P<0.05）。雌核发育家系和正常交配家系多态性条带比例分别为14.7%和20.3%。（4）雌核发育家系与母本的遗传相似度高于与正常交配家系的遗传相似度,正常交配家系同父本和母本的遗传距离大致相同。研究结果表明,黄姑鱼异质雌核发育二倍体家系的遗传纯合度显著高于正常交配家系,人工诱导雌核发育是促进基因纯合的一个有效途径,它不仅可以加速有利基因的纯合固定,还可以加速有害基因的淘汰,从而有效提高育种效率。     

黄姑鱼锰超氧化物歧化酶基因的克隆及氨氮和亚硝态氮胁迫对其表达的影响

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)是一种含金属辅基的抗氧化酶,广泛存在于各种需氧生物中,能将氧自由基快速歧化为分子氧(O_2)和过氧化氢(H_2O_2)。本研究首次获得了黄姑鱼MnSOD基因的cDNA序列,其全长958 bp,包括47 bp的5′端非编码区(untranslated region,UTR)、233 bp的3′UTR和678 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码225个氨基酸残基(aa)。氨基酸序列分析显示,MnSOD含有一条信号肽序列(1～27 aa),4个Mn结合位点(His 53、101、190和Asp 186)和一条保守的锰/铁SOD特征序列(186～193 aa)。系统进化树分析显示,黄姑鱼MnSOD在进化上与大黄鱼最近,并与其他鱼类(斜带石斑鱼、暗纹东方鲀、牙鲆、斑马鱼和日本鳗鲡)聚为一支。荧光定量PCR检测显示,MnSOD基因在所检测的11个黄姑鱼组织/器官中均有表达,其中心脏中表达量最高,其次为脑、肝脏、鳃、中肾、肠、胃、头肾、肌肉和鳔,在脾脏中表达量最低。氨氮和亚硝态氮对黄姑鱼的急性毒性实验显示,黄姑鱼对氨氮胁迫更为敏感,其氨氮和亚硝态氮的96 h半致死浓度(LC50)分别为20.23 mg/L (换算成非离子氨0.57 mg/L)和99.08 mg/L,安全浓度分别为2.02 mg/L (换算成非离子氨0.06 mg/L)和9.91 mg/L。此外,黄姑鱼经氨氮和亚硝态氮急性攻毒后,其肝脏、鳃和头肾中MnSOD基因的表达水平均不同程度上调,推测MnSOD的上调是为了及时清除由氨氮和亚硝态氮刺激产生的氧自由基,或可用作水体污染检测的早期生物标志物。     

定量表达和整体原位杂交研究Doublesex基因在不同生殖状态蚤状溞的表达

为研究doublesex(dsx)基因在不同生殖状态的蚤状溞的时空表达状况,提取不同生殖状态的蚤状溞RNA,采用RT-PCR和Quantitative real-time PCR检测了dsx在不同生殖状态溞体的表达差异,并通过体外转录制备DIG标记的Doublesex的RNA探针;采用整体原位杂交方法研究dsx基因在不同生殖状态的蚤状溞的时空表达状况。结果显示,RT-PCR检测发现dsx在雌雄溞体没有性别特异性的选择性拼接,只有一种相同的转录产物。Real-time PCR显示,dsx在雄溞中表达水平最高,是孤雌溞的2.6倍,两性雌溞的4.9倍,三者之间有显著性差异,表现出性别差异性表达。整体原位杂交发现,在所取样的不同生殖状态溞体中dsx基因也均有表达,但其部位与表达量不同,且在雌雄溞体中表现出性别差异。在雄溞的第一触角和第一胸肢显现得尤为明显,且在复眼中也有表达。孤雌溞和两性雌溞对应部位表达则相对较弱。结果表明,dsx基因很有可能在调控蚤状溞生殖转换和性别分化上起到很大作用。     

青蛤染色体制备及核型分析

以青蛤成体鳃组织和性成熟的雌、雄青蛤性腺为材料,采用常规制片方法,分别制备青蛤二倍体染色体和单倍体染色体,统计染色体数目。结果显示,青蛤二倍体与单倍体染色体数目分别为2n=38和n=19;核型分析发现,青蛤核型组成为11m+6sm+2st,NF=76,未发现性染色体和随体染色体。本研究以青蛤成熟性腺为制备材料,成功制备单倍体染色体,与青蛤二倍体染色体互相印证,弥补了以往研究的不足,进一步丰富了对青蛤染色体数目及核型组成的认知。同时,也为青蛤染色体水平全基因组测序组装提供更加科学的基础资料。     

克氏原螯虾染色体及其核型

染色体是遗传物质的载体,是研究细胞遗传学的基础,为研究克氏原螯虾染色体及其核型,实验以性未成熟雄性个体的精巢为材料,采用低渗和空气干燥常规方法制备细胞分裂中期染色体标本,研究了克氏原螯虾染色体及核型。Giemsa和DAPI染色后在显微镜下观察到清晰的精母细胞减数分裂中期二价体和精原细胞有丝分裂中期染色体时相。对减数分裂中期二价体及有丝分裂中期染色体进行了数目上的统计。结果显示,克氏原螯虾二倍与单倍染色体数目分别为2N=188和N=94。由于有丝分裂染色体形状微小,核型分析困难,故选取减数分裂中期二价体,根据长度及着丝点位置对其进行了初步核型分析,核型公式为N=55M+22(SM,ST)+17T,未发现异形性染色体。