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。     

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。     

CYP3A65及上游核受体基因PXR和AHR2在斑马鱼生长发育阶段的表达

为了选择处于最佳生长阶段的斑马鱼用于药物代谢研究,本实验考察不同生长阶段斑马鱼全鱼、肝脏和肠道组织中CYP3A65及其上游核受体基因(PXR、AHR2) mRNA表达水平的变化规律。实验测定CYP3A65、PXR和AHR2相对表达量,并通过比较核受体基因与代谢酶基因mRNA之间的相关性来证实核受体基因的调控作用。结果显示,144 hpf和75 dpf两个生长阶段的斑马鱼中CYP3A65、PXR和AHR2 mRNA表达量最高;斑马鱼生长阶段中代谢酶基因和核受体基因的表达趋势一致,且受肝脏、肠道组织占全鱼比重的影响。研究表明,幼鱼期144 hpf斑马鱼及稚鱼期75 dpf的斑马鱼最适用于CYP3A65代谢研究;CYP3A65与PXR、CYP3A65与AHR2的mRNA表达之间有显著的相关性,与AHR2的相关性更显著。     

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。     

淇河鲫cyp19a1b基因的克隆表达及芳香化酶抑制剂对其表达的影响

为探索脑型芳香化酶基因(cyp19a1b)在雌核发育三倍体鱼淇河鲫性别决定与分化过程中的作用,利用RACE方法克隆淇河鲫cyp19a1b基因cDNA全长序列,采用Real-time PCR分析其在不同组织、胚胎及胚后不同发育时期的表达情况,同时检测芳香化酶抑制剂Letrozole诱导性逆转及腹腔注射人绒毛膜促性腺激素(hCG)后cyp19a1b在脑中的表达情况。结果显示,淇河鲫cyp19a1b cDNA全长2 984 bp(GenBank ID:MF926270),包含132 bp5′非编码区,1 319 bp 3′非编码区,1 533 bp开放读码框,编码510个氨基酸残基;氨基酸序列比对及系统进化分析结果显示,淇河鲫Cyp19a1b与其他鲤科鱼类同源性较高,与哺乳类、爬行类等脊椎动物同源性较低,这与其分类地位一致;组织分布检测结果显示,cyp19a1b基因在淇河鲫脑中表达量最高,在卵巢等其他组织中表达量较低;Realtime PCR结果表明,在胚胎发育过程中cyp19a1b在外源精子刺激后从囊胚期开始上调,神经胚期达到最高,随后降低;出膜后随着发育的进行,该基因在脑中表达量逐步上调,在躯体中一直维持在较低水平;除此之外,伴随着Letrozole诱导的性逆转,cyp19a1b在脑中表达量降低;腹腔注射hCG可以促进cyp19a1b在脑中表达。研究表明,淇河鲫cyp19a1b基因可能通过参与神经系统的形成及神经内分泌活动,在性别决定与分化过程中起到一定的作用。     

石磺钙调蛋白Os-IP3R和Os-RyR基因的克隆、相对表达量及进化关系

为明确石磺钙通道蛋白1,4,5-三磷酸肌醇受体（IP₃R）基因和蓝尼碱受体（RyR）基因的序列和结构信息,初步研究不同石磺中的Onchidium struma-IP₃R/Onchidium struma-RyR（Os-IP₃R/Os-RyR）基因表达量百分比与石磺系统进化的相关性,实验在瘤背石磺表皮转录组数据库的基础上,克隆得到2条钙通道蛋白基因Os-IP₃R和 Os-RyR,利用生物信息学技术对该基因及所编码蛋白的结构特征进行分析,并通过qRT-PCR技术分析2个基因在瘤背石磺、平疣桑椹石磺和紫色疣石磺各组织中的表达情况。结果显示,Os-IP₃R核酸序列为4 574 bp,包括2 808 bp的开放阅读框,共编码935个氨基酸,预测编码的蛋白有6个跨膜区;Os-RyR核酸序列为1 253 bp,包括1 131 bp的开放阅读框,共编码376个氨基酸,预测编码的蛋白有3个跨膜区。将瘤背石磺IP₃R和RyR的氨基酸序列进行比对,发现位于钙离子通道区的G*R*GGG*GD序列处高度保守;发现3种石磺Os-IP₃R/Os-RyR 的相对表达百分比的高低顺序与各石磺从陆地到浅海的梯度分布趋势相一致,依次为瘤背石磺>平疣桑椹石磺>紫色疣石磺;石磺的陆栖性越强,则Os-IP₃R/Os-RyR 的相对表达百分比越高。不同种石磺的Os-IP₃R/Os-RyR表达量百分比的研究能为分析海洋无脊椎动物由海洋向陆地进化学说提供新的分子生物学线索。     

橘色双冠丽鱼黑素皮质素受体1基因(MC1R)整胚原位杂交

为探究黑素皮质素受体1基因(MC1R)在橘色双冠丽鱼胚胎发育和体色形成过程中的表达定位及功能,本研究首先制备了MC1R基因的RNA正反义探针,T7方向转录的正义RNA探针质量浓度为447.529 ng/μL,SP6方向转录的反义RNA探针质量浓度为342.698 ng/μL。经10～20倍稀释后的探针用于原位杂交,MC1R基因探针表达定位显示,随橘色双冠丽鱼胚胎的发育杂交信号总体呈逐渐减弱趋势,原肠期和视泡期其卵黄和胚体侧卧部分有杂交信号分布;出膜期其脊柱、卵黄囊及其内容物和色素细胞内出现杂交信号;出膜期第1天,卵黄表面有信号分布。总体来看,杂交信号在脊索、卵黄囊、卵黄囊内容物质及色素细胞有特异表达,而以正义探针作为阴性对照组在5个胚胎阶段均无任何信号,杂交信号显现的MC1R表达定位说明其在橘色双冠丽鱼色素细胞的分化、迁移中起到重要调控作用,也与神经、营养、免疫功能相关,初步建立了鱼类体色相关基因功能和定位研究的整胚原位杂交方法。     

中华虎头蟹线粒体16S rRNA和 COⅠ基因的序列比较及其系统进化分析

为研究中华虎头蟹野生群体的种质资源及遗传多样性状况,采用PCR扩增获得中华虎头蟹线粒体DNA的16S rRNA和COⅠ基因片段,分别对其进行序列比较及系统进化分析。16S rRNA和COⅠ基因片段的A+T平均含量分别为67.7%和61.4%,A+T含量显著高于G+C含量。长度为515 bp的16S rRNA基因片段共检测出单倍型4种,多态性位点4个,均为单一变异位点;长度为653 bp的COⅠ基因片段共检测出单倍型11种,多态性位点23个,其中简约信息位点5个和单一变异位点18个。COⅠ基因片段比16S rRNA基因片段具有较大的变异,更适于中华虎头蟹种群的遗传多样性分析。基于16S rRNA和COⅠ基因片段的遗传距离与系统进化分析结果一致,表明中华虎头蟹与梭子蟹科的蟹类亲缘关系最近,方蟹科与沙蟹科的蟹类聚为一支,与传统分类结果基本一致;而脊椎动物2个基因片段的系统进化分析结果不一致。根据16S rRNA基因片段的遗传距离推测出4科7种蟹的大致分化时间发生在古新世至始新世。     

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。     

中华鳖dazl基因克隆及在生殖细胞中的表达

为探索龟鳖类生殖细胞的发育分化机制,实验通过特异性引物克隆了中华鳖dazl基因的cDNA片段,长1 007 bp,其中包括5′端非编码区197 bp,3′端非编码区33 bp,开放阅读框777 bp,编码258个氨基酸。氨基酸序列比对显示其与西部锦龟Dazl同源性最高,达96%;与小鼠Dazl同源性达75%。荧光定量PCR分析结果显示,中华鳖dazl mRNA主要在精巢和卵巢中表达,在体细胞组织中仅检测到微量表达。冰冻切片原位杂交结果显示,中华鳖dazl mRNA在生殖细胞中特异表达,且在不同时期的生殖细胞中呈动态表达模式。在精巢中,中华鳖dazl mRNA在初级和次级精母细胞中表达最强,在精原干细胞中表达水平次之,在精子细胞中未检测到信号;在卵巢中,中华鳖dazl mRNA信号在初级卵母细胞胞质中均匀分布且在最早期的初级卵母细胞中信号最强,随着卵母细胞的增大,信号逐渐聚集并逐渐减弱。研究表明,dazl基因可能对中华鳖两性生殖细胞的发生具有重要的调控作用。     

黄姑鱼染色体识别与重复序列定位

黄姑鱼是我国重要的海水经济鱼类。然而,由于细胞遗传标记匮乏,黄姑鱼染色体仍然难以辨识。为了提高黄姑鱼染色体的配对识别水平,本研究利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、吉姆萨染色和荧光染色技术分析了黄姑鱼染色体的特征。以总DNA为探针进行基因组DNA荧光原位杂交(genomic fluorescence in situ hybridization,GISH),从而获得黄姑鱼染色体图谱,可使每对染色体呈现特定的荧光信号。依据GISH荧光信号分布模式,可以辨识黄姑鱼的24对染色体。18S r DNA FISH结果显示,18S r DNA只有一对信号,分布于1号染色体臂间,并与吉姆萨染色呈现的次缢痕、DAPI阴性带和DPI染色高亮区域同位。5S r DNA有一强一弱两对信号,信号强的一对分布于1号染色体着丝粒端,信号弱的一对分布于4号染色体的远端。端粒信号在所有染色体的端部显示,但个别染色体一端信号微弱。本研究结果丰富了黄姑鱼的细胞遗传标记,为解决黄姑鱼染色体辨识问题提供参考依据,也为进一步研究石首鱼科染色体进化提供了资料。     

单环刺螠Vasa基因的早期发育表达图式

Vasa基因编码DEAD-box家族成员中一种ATP依赖的RNA解旋酶,是决定生殖系发育的重要调控因子之一。采用同源克隆策略及SMART-RACE技术,克隆了海洋经济螠虫动物单环刺螠Vasa基因的全长cDNA,该序列长4 080 bp,开放阅读框2 322 bp,编码733个氨基酸,具有DEAD-box蛋白家族共有的全部9个保守域。整体原位杂交和半定量RT-PCR结果显示,Vasa基因在未受精卵、受精卵、2～8细胞的早期胚胎中均有明显的表达,显示其母源性提供的特点;从囊胚开始,表达量明显降低,在原肠胚表达信号主要集中在内中胚层细胞中;至担轮幼虫,表达信号进一步集中在消化道处;当发育至体节幼虫时,阳性细胞分布于消化道和体节的隔膜处,进入蠕虫状幼虫,信号仅在头部的腹刚毛附近以及后肠周围的细胞中表达。实验结果为探知刺螠动物生殖系的起源和分化以及低等型生殖腺的发生提供重要的数据。     

鲍疱疹病毒原位LAMP检测方法的建立与初步应用

为精确定位鲍疱疹病毒(HaHV-1)在宿主不同组织器官中的分布,明确HaHV-1的组织亲嗜性和侵染进程,实验基于环介导等温扩增技术(LAMP)和原位杂交技术建立了HaHV-1的原位LAMP检测方法。利用该方法研究了HaHV-1人工感染实验不同时间节点,病毒在杂色鲍主要器官的分布规律和组织亲嗜性。并对已报道的HaHV-1 LAMP扩增引物进行优化,实现对载玻片上原位固定靶组织内病毒DNA的稳定、特异扩增,筛选最佳显色时间等原位杂交反应条件,最后通过免疫酶标技术分析HaHV-1在组织样本内的分布情况。结果显示,HaHV-1原位LAMP检测方法最适显色时间为60 min。利用该方法对攻毒后24、36、48、60和72 h,HaHV-1在杂色鲍外套膜、鳃、肝胰腺和腹足神经节4种样本的组织分布情况进行检测和分析。病毒阳性信号最早于36 h出现在腹足神经节,48 h在部分外套膜样本中观察到病毒阳性信号,分布局限于外周神经中。在感染实验后期,病毒阳性信号出现在肝胰腺结缔组织中。病毒阳性信号出现的部位常有大量细胞渗出和浸润,渗出的细胞中可见被病毒感染的血淋巴细胞。本研究建立的HaHV-1原位LAMP检...     

牙鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因的染色体定位及鲽形目5种鱼类的分子系统学分析

利用荧光原位杂交(FISH)技术将5S rDNA基因定位在牙鲆和半滑舌鳎染色体上,结果表明,5S rDNA基因在雌、雄性半滑舌鳎的一对同源染色体上分别存在2个杂交信号位点;在二、三倍体牙鲆的同源染色体上分别存在2个和3个杂交信号位点,杂交信号明显且特异。本研究首次将5S rDNA基因定位在半滑舌鳎和三倍体牙鲆的染色体上,为牙鲆及半滑舌鳎倍性鉴定、染色体鉴别提供了有效方法。此外,根据牙鲆5S rDNA基因编码区序列设计引物,扩增出大菱鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因编码区序列,与鲽、塞内加尔鳎、大口黑鲈、七鳃鳗的5SrDNA基因序列进行同源性比较后发现,5种鲽形目鱼类5S rDNA基因序列同源性高达98.3%,系统发生分析结果显示5种鲽形目鱼类聚为一支;各序列中GC含量均显著高于AT含量。     

基于16S rRNA序列探讨我国海鳝科鱼类分子系统进化关系

为从分子水平分析海鳝科鱼类分子系统分类关系,澄清物种分类争议,实验通过PCR扩增获得我国海鳝科9个属26种鱼类16S r RNA序列片段,结合GenBank下载的其他海鳝科鱼类的序列进行分析。结果显示,进化树上,海鳝科主要形成裸海鳝亚科与海鳝亚科两个分支,裸海鳝亚科包括尾鳝属与鞭尾鳝属,海鳝亚科包括裸胸鳝属、裸海鳝属、勾吻鳝属、蛇鳝属等8个属,与形态分类结果一致。裸海鳝亚科分支中,尾鳝属与鞭尾鳝属形成平行的姐妹分支;海鳝亚科分支中,斑马裸海鳝单独形成一支,位于该分支基部,其他种类聚为另一支。分支I中裸胸鳝属、勾吻鳝属、蛇鳝属、海鳝属等属均无法形成单系,揭示这些种属可能是多系起源,与近期的分子水平研究观点相似。研究结果支持将斑马裸海鳝归为裸海鳝属,为单型属物种;虎斑鞭尾鳝归为鞭尾鳝属,与尾鳝属平行进化;拟蛇鳝从长海鳝属分离出来,归为拟蛇鳝属等分类观点。豹纹勾吻鳝与海鳝属关系十分接近,但其形态上还具有多个勾吻鳝属的基本特征,至于是否归为海鳝属,还需后续更多的分子与形态学研究加以验证。     

虾夷扇贝与风向标扇贝种间杂交的初步研究

针对虾夷扇贝在养殖过程中出现的问题,本研究以风向标扇贝和虾夷扇贝为亲本进行了种间杂交实验,培育出了虾夷扇贝（♀）×风向标扇贝（♂）（PY♀×PC♂）及风向标扇贝（♀）×虾夷扇贝（♂）（PC♀×PY♂）两种杂交一代,并对其早期发育及幼虫期和稚贝期生长进行了比较。结果显示,PY♀×PC♂杂交一代的受精率、孵化率和幼虫期的生长和存活率介于双亲之间,而壳高和壳长的生长均高于双亲,表现出显著的杂种优势;PC♀×PY♂杂交一代的受精率、孵化率、幼虫期生长和存活率均低于双亲,表现为杂种劣势。在养殖第1年,PY♀×PC♂杂交一代的壳高、壳长、壳宽和体质量增长率均高于双亲,杂种优势显著。研究表明,卵子来源对后代的表现具有极其显著的影响,以雌性虾夷扇贝与雄性风向标扇贝进行种间杂交从而改良虾夷扇贝种质是可行的。     

近江蛏精子超微形态结构观察及与缢蛏精子的比较

利用扫描电镜和透射电镜分别观察了近江蛏和缢蛏成熟精子的超微形态结构。发现近江蛏精子与缢蛏精子在超微形态结构上差异很大。近江蛏精子为典型的原生型,成熟精子由头部、中段和尾部组成,头部包括顶体和细胞核。近江蛏精子与缢蛏精子顶体均为保龄球状,但近江蛏精子顶体全长比缢蛏短。近江蛏精子细胞核略扁圆形,外缘具8～9个圆弧形凸起;缢蛏精子细胞核则呈圆球状。近江蛏精子中段由线粒体和中心粒复合体构成,线粒体一般5个,个别4～6个;缢蛏线粒体5个或6个。近江蛏精子尾部为细长的鞭毛,轴丝为“9 2”结构,与缢蛏的相同。从近江蛏与缢蛏的精子形态差异看,两者应属于种间差异。