植物种子的发育调控研究进展

种子是植物繁育的最主要器官,种子是否正常发育直接影响植株的发育进程,也影响农作物产量和品质。种子发育调控的遗传和分子机制很复杂。目前已有大量直接或间接调控种子发育的基因和影响因子被鉴别,但这些基因之间的互作,不同调控途径如何形成网络协同调控种子发育,还有哪些新基因的参与,仍亟待进一步研究。通过梳理参与调控种子发育的基因、影响因子及其互作模式和调控模式,讨论了如何利用人类需要的等位突变提高农作物产量和品质,以期为植物种子发育调控、粮食产量和品质遗传改良提供理论支撑。     

MYCN基因在鸡成肌细胞和胸肌组织表达及生长发育中变化

MYCN是癌基因中的核蛋白类调控基因.在前期采用Illumina60kSNP芯片开展的胴体性状的全基因组关联(GWAS)研究中发现,MYCN基因与胸肌、腿肌重达显著相关.为进一步验证该基因在肌肉发育调控中的作用,采用Q-PCR技术,系统检测成肌细胞增殖分化期、胚胎发育后期和出生至98日龄肌肉组织中MYCN基因的mRNA表达量,并比较12个组织的特异性表达差异.结果表明,在鸡成肌细胞增殖、分化过程中,MYCN基因mRNA表达量在分化期显著高于增殖期(P＜0.01),并随诱导分化时间的延长表达量上升;在胚胎期14～21胚龄,mRNA表达量随胚龄的延长而持续上升,18至21胚龄变化显著(P＜0.01);在出生至98日龄生产发育阶段,在0～14日龄的表达量呈急剧下降趋势(P＜0.01),14日龄后变化不显著(P＜0.05).通过12个组织特异性表达分析,MYCN在胸肌、腿肌中的表达量仅次于大脑和下丘脑中枢神经系统中的表达水平.综合各发育阶段的结果表明,MYCN基因参与了肌肉组织发育的调控,其功能主要作用在鸡胚胎发育后期至出生后14日龄之内.该研究为阐明鸡肌肉生长发育的遗传机制提供了理论依据.     

转录因子Isletl与心脏发育

结合鸡胚心脏发育的过程,就lsletl与心脏发育之间的关系作一综述,以期为Islet1基因研究提供参考.     

转录因子Islet1与心脏发育

结合鸡胚心脏发育的过程,就Islet1与心脏发育之间的关系作一综述,以期为Islet 1基因研究提供参考。     

鸡卵泡膜细胞中膜联蛋白A2互作细胞蛋白的筛选及其功能分析

【目的】从鸡卵泡膜细胞蛋白中筛选和鉴定与膜联蛋白A2（ANXA2）相互作用的细胞蛋白并进行功能分析,为深入研究ANXA2调控鸡卵泡发育的作用机制提供理论依据。【方法】制备开产后30周龄贵州黄鸡的卵泡膜细胞,提取卵泡膜总蛋白后利用His Pull-Down联合质谱技术（LC-MS/MS）从卵泡膜细胞中筛选出与鸡ANXA2互作的细胞蛋白,然后通过GO数据库和KEEG数据库分别进行GO功能富集分析及KEEG信号通路注释分析,并利用STRING Version 11.0绘制蛋白互作网络图。【结果】通过His Pull-Down联合LC-MS/MS共鉴定获得41个鸡ANXA2互作细胞蛋白,GO功能富集分析发现这些互作细胞蛋白在分子功能、生物学进程和细胞组成均发挥作用。其中,在分子功能方面主要涉及蛋白结合（占58.06%）、催化活性（占19.35%）、核糖体结构（占16.13%）及细胞骨架结构组成（占6.45%）,在生物学进程方面主要参与细胞骨架（占19.35%）、刺激反应（占19.35%）、翻译（占16.13%）、代谢过程（占12.90%）、细胞迁移（占12.90%）、蛋白折叠（占9.68%）和蛋白运输（占9.68%）,而细胞组分显示以定位于细胞膜的蛋白为主（占32.26%）。鸡ANXA2蛋白互作细胞蛋白参与的KEEG信号通路主要有应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫系统和蛋白定位等。鸡ANXA2互作细胞蛋白互作网络可分为3条,即CNN2-FN1-MYH9-MYH10-ACTN1-CSRP1、ANXA1-ANXA2-ENO1-PRDX4-GPI-ATP5B-PRDX3-HSPA8-TUBB2A和CCT7-CCT4-GNB2L1-ATP5A1-RPS3-RPS3A-RPL23A-RPL22-RPS7;互作细胞蛋白间存在复杂的互作关系,其中又以膜联蛋白A1（ANXA1）与烯醇化酶-1（ENO1）及ANXA2的互作关系最明显。【结论】鸡ANXA2互作细胞蛋白主要参与细胞骨架形成、应对刺激和翻译等生物学过程,涉及应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫及蛋白定位等信号通路。其中,PRDX3、PRDX4、MYH9和TCSC可能通过与ANXA2蛋白相互作用而参与鸡卵巢相关疾病的发生,而ANXA1与ANXA2相互作用可能在鸡卵泡的发育及排卵过程中发挥重要调节作用。     

鸡胚NANOG、POUV和TWIST2基因不同发育阶段表达谱分析

为了解析鸡胚发育过程中NANOG、POUV和TWIST2基因的调控作用,利用荧光定量RT-PCR方法,研究NANOG、POUV和TWIST2基因在孵化1~6d(E1~E6)的整体胚胎和孵化15和18d(E15、E18)鸡胚的大脑、心脏、肝脏和左侧大腿肌肉组织中的表达谱。结果表明,1)NANOG基因的表达水平在E2~E6整胚和E15、E18胚期的大脑、心脏、肝脏和腿肌中的表达水平均极显著低于E1时期(P0.01)。2)在鸡胚发育的整胚E1~E6和E15、E18时期的大脑、肝脏、心脏和腿肌中,POUV基因的表达水平基本呈现逐渐降低趋势,且从E3时期后均显著低于E1时期(P0.05或P0.01)。3)TWIST2基因在E1~E6整胚中的表达水平呈现逐渐增高趋势,到E6达到最高水平(P0.05或P0.01);在E15和E18时期的上述4种组织中又呈现降低趋势,但均高于E1时期。NANOG、POUV和TWIST2基因在鸡胚发育过程的调控水平存在差异,研究结果可望为鸡的育种和临床研究提供资料。     

雌雄鸡胚性腺microRNA表达检测及靶基因预测分析

动物胚胎发育时期伴随着复杂的基因表达和调控过程,特别是microRNA的基因转录后调控。实验应用二代测序技术测定了发育至6.5d雌雄鸡胚性腺中miRNA表达情况,并对差异表达miRNA进行了靶基因分析。检测分析结果显示,在雄性样品中发现375种miRNA,雌性样品中发现372种miRNA。针对30种在两性性腺中显著差异表达的miRNA,实验采用3个软件(Targetscan 6.0,MirTarget2与miRanda)进行靶基因预测分析,共预测出12 477个靶基因,这些基因显著富集在205个GO分类和11条信号通路中。实验为鸟类性别分化调控机制研究和miRNA靶基因分析提供了基本实验数据和方法学参考。     

卷羽鸡毛囊发育规律及卷羽候选基因KRT75遗传特征分析

【目的】研究卷羽鸡卷羽弯曲过程、结构特点、卷羽毛囊发育规律和卷羽候选基因KRT75序列特征及其在卷羽毛囊发育过程中的表达规律。【方法】通过对360只卷羽鸡从1日龄到300日龄卷羽发生情况进行观察,了解其羽毛出壳后弯卷过程;制作成年卷羽和片羽羽毛切片,了解卷羽羽轴、羽枝、羽小枝、羽小钩显微结构特点;对卷羽鸡和片羽鸡胚胎期8-19 d皮肤毛囊制作石蜡切片,阐明卷羽毛囊发生过程,分析卷羽和片羽毛囊发育异同;分别提取13胚龄卷羽和片羽鸡皮肤RNA,反转录为cDNA,连接pMD™ 18-T 载体,将连接产物加入DH5α感受态细胞中,转化涂板,挑取白色菌落摇菌后PCR鉴定,阳性菌液送测序,同时随机抽取15只300日龄片羽鸡和15只卷羽鸡,翅下静脉采血,血液基因组柱式小量提取试剂盒提取DNA,PCR产物纯化后测序,采用DNAMAN软件比对分析KRT75基因的遗传特征;分别提取卷羽和片羽胚胎期E 8-E 17d皮肤RNA,反转录成cDNA,根据SYBR试剂盒操作说明荧光定量KRT75基因在卷羽和片羽整个毛囊发育过程中的表达变化规律。【结果】卷羽鸡初生绒羽弯曲明显,以后逐渐弯曲,在第一次换羽结束时（约6周龄左右）全身羽毛显著弯曲;卷羽羽轴向外翻卷,羽小枝上着生羽钩,但羽小枝之间不能相互勾连形成闭合羽片;卷羽毛囊发育从胚胎期第8天开始到第16天结束,整个过程类似于片羽毛囊发育,卷羽毛囊在胚胎期第8-16天完成,整个过程和片羽毛囊发育过程基本相似,但在12-15胚龄卷羽毛囊髓质面积、羽小枝大小与片羽毛囊存在明显差异,其中在第12-14天,卷羽毛囊髓质面积要明显大于片羽,羽小枝板要明显小于片羽;卷羽鸡和片羽鸡KRT75基因CDS全长均为1 569bp,编码522个氨基酸,全序列没有发生69 bp的缺失突变,但在CDS区的3个SNP（954bp: T>C;967bp: T>C;978bp: C>T）可能是卷羽、片羽区别的分子标记;KRT75基因在片羽和卷羽中的表达变化存在明显差异,在片羽毛囊胚胎期E8-E17中表达量均很低,而在卷羽鸡12胚龄显著上调,且高表达量持续到15胚龄,16胚龄显著下调,其中在胚胎期第9、10、12-16天KRT75基因在卷羽中的表达量均极显著高于片羽（P<0.01）,KRT75基因可能在卷羽羽轴髓质和羽小枝分化过程中起重要作用。【结论】初步研究表明卷羽鸡的卷羽并不是由于KRT75基因缺失突变引起,但KRT75可能与卷羽髓质和羽枝嵴形成有关。     

鸡YAP1基因在不同生长发育时期卵泡中的时空表达分析

为探讨YAP1基因在鸡卵泡生长发育中的调控作用,以150 d海兰褐蛋鸡为供试材料,采用相对定量RT-PCR方法对YAP1基因在鸡卵巢组织不同发育时期卵泡中的mRNA转录水平进行检测分析,并用免疫组织化学方法对YAP1蛋白质分子在鸡前等级卵泡中的时空表达模式进行蛋白定位分析。结果表明:鸡YAP1基因mRNA在卵巢间质、前等级卵泡和不同等级化的卵泡中均有表达,但在不同等级的卵泡中表达差异不显著(P0.05),呈现出组成型表达的特点。鸡YAP1蛋白质分子主要在卵巢间质组织、前等级卵泡卵母细胞和颗粒细胞中有表达,但在膜层细胞中未检测到其表达信号。此结果表明,YAP1分子可能主要以自分泌或旁分泌的方式在前等级卵泡的生长发育过程中发挥着重要调节作用。     

细胞周期蛋白家族基因在家蚕胚胎期的表达分析

【目的】研究家蚕细胞周期蛋白家族基因(CyclinA、CyclinB、CyclinB3、CyclinE、CyclinL1)在滞育卵与即时浸酸处理的滞育卵发育过程中的转录活性,为家蚕胚胎发育及细胞周期调控机制研究提供参考。【方法】以家蚕品种大造为试材,取产后1~8d的滞育卵及产后20h即时浸酸的非滞育卵,提取其RNA反转录成cDNA,采用实时荧光定量PCR方法分析家蚕Cyclin家族基因在胚胎发育过程中的转录水平。【结果】在即时浸酸处理的家蚕非滞育卵中均能检测到Cyclin家族基因的表达,但不同发育阶段Cyclin家族基因表达量差异很大,在发育开始的1~3d,Cyclin家族基因变化显著,说明此期细胞分裂频繁,正处于组织和器官活跃形成时期。在胚胎发育晚期,除CyclinL1外的其他基因表达量都很低,表明此时幼虫器官发育几近完成,因此细胞分裂迟缓。而滞育卵从蛾体产下经过3d后,细胞分化停滞于G2期,Cyclin家族基因也进入沉默状态。【结论】Cyclin家族基因在家蚕胚胎发育过程中具有重要的调控作用。     

山羊胚胎心脏发生发育的形态学研究

应用光镜观察了山羊胚胎心脏的发生和发育过程 ,结果表明 :15日龄 2 0时的胚胎处于胚层分化阶段 ,中胚层上已有微血管发生 ;16～ 18日龄的胚胎在前肠门两侧发生两条对称的心内皮管 ;18～ 2 0日龄的胚胎在前肠腹面两条心内皮管合并成单管状心。同时 ,心管发生扭曲 ,心管内部开始分隔过程 ;2 0～ 34日龄的胚胎心脏的分隔基本完成 ;34～ 10 5日龄属于胚胎心脏进一步发育成熟的阶段。试验还发现山羊心骨骼中的纤维三角发生初期是由致密结缔组织构成 ,随着胚胎的发育转变为透明软骨 ,具有种特异性     

A genomic regulatory network for development

Development of the body plan is controlled by large networks of regulatory genes. A gene regulatory network that controls the specification of endoderm and mesoderm in the sea urchin embryo is summarized here. The network was derived from large-scale perturbation analyses, in combination with computational methodologies, genomic data, cis-regulatory analysis, and molecular embryology. The network contains over 40 genes at present, and each node can be directly verified at the DNA sequence level by cis-regulatory analysis. Its architecture reveals specific and general aspects of development, such as how given cells generate their ordained fates in the embryo and why the process moves inexorably forward in developmental time.     

卵形鲳JunB基因克隆及其胚胎组织表达分析

【目的】明确卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）JunB基因（ToJunB）在胚胎发育过程中的表达规律,为揭示JunB基因在鱼类胚胎发育过程中的作用机制打下基础。【方法】采用RT-PCR扩增ToJunB基因编码区（CDS）序列,通过ProtParam、NetSurfP 2.0、TMHMM、SignalP、PSORT及NetNGlyc 1.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用荧光定量PCR检测ToJunB基因在卵形鲳鲹17个胚胎发育时期（受精卵、2-细胞期、8-细胞期、16-细胞期、32-细胞期、64-细胞期、多细胞期、高囊胚期、原肠早期、原肠中期、原肠末期、胚胎形成期、眼囊期、耳囊期、心脏跳动期、晶体出现期和初孵仔期）的表达情况。【结果】克隆获得的ToJunB基因（1777 bp）包含344 bp的5'端非编码区（5'-UTR）、954 bp的开放阅读框（ORF）及479 bp的3'端非编码区（3'-UTR）,共编码318个氨基酸残基;其编码蛋白分子量为35.03 kD,理论等电点（pI）为8.26,呈碱性;总平均疏水指数（GRAVY）为-0.567,为亲水性蛋白。ToJunB蛋白无跨膜结构和信号肽,主要定位于细胞核,属于非分泌型蛋白,在第39、129和168位氨基酸处各存在1个潜在的糖基化位点;其二级结构中α-螺旋占35.67%、延伸链占14.33%、无规则卷曲占50.00%。基于JunB氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,卵形鲳鲹与黄尾鰤的遗传距离最近,均隶属于鲈形目鲹科。ToJunB基因在胚胎发育前期（受精卵至原肠早期）的相对表达量较高,至原肠中期达最高值,在胚胎发育后期（原肠末期至初孵仔期）的相对表达量均较低,且ToJunB基因在受精卵至原肠中期共10个发育时期的相对表达量极显著高于胚胎发育后期的7个时期（P<0.01）。【结论】ToJunB基因在卵形鲳鲹胚胎受精卵至原肠早期的相对表达量较高,于原肠中期达最高值后迅速降低,原肠末期至初孵仔期的相对表达量均较低,说明JunB基因在卵形鲳鲹胚胎发育的细胞分裂和增殖过程中发挥重要作用。     

盐度和pH对长吻鮠胚胎发育的影响

[目的]解决长吻鮠养殖过程中受精率、孵化率、鱼苗成活率较低的问题。[方法]探讨了盐度和pH对长吻鮠胚胎发育的速度、器官分化、畸形率、死亡率的影响。[结果]盐度越高,长吻鮠胚胎的孵化率和存活率越低,发育速度越慢。原肠胚期和神经胚期是对盐度最敏感的时期。胚胎发育的最适盐度在6‰以下,最高临界盐度为11‰。氢离子浓度对胚胎的存活率和孵化率有明显的影响,但与胚胎发育速度关系不大。胚胎发育的适宜pH是7,最高临界pH为9,最低临界pH是5。[结论]该研究可为长吻鮠的进一步开发与利用提供依据。     

山羊胚胎心肌细胞分化发育的超微结构研究

利用透射电镜观察了山羊胚胎心肌细胞分化发育过程中超微结构的变化。结果表明 :2 6日龄的山羊胚胎心肌细胞内肌节初步形成。随着胚胎发育 ,心肌细胞的肌节逐步完善 ,心肌细胞内的线粒体数量逐渐增多 ,排列规则 ,线粒体嵴逐渐变密 ,心肌细胞之间的连接也随着胚胎的生长发育逐渐形成和加强 ;2 6日龄山羊胚胎心肌内可见粗面内质网 ;34日龄的山羊胚胎心肌细胞胞浆内可见肌浆网、肌膜下池、横小管和二联管已形成 ;山羊胚胎心肌细胞内糖原颗粒丰富 ,随着胚胎日龄的增长 ,胞质内散布的糖原颗粒呈减少的趋势 ,而肌丝之间的糖原颗粒呈增加趋势 ;2 6日龄的山羊胚胎心房肌内出现少量特殊颗粒     

洞庭黄鲶胚胎发育观察

[目的]为洞庭黄鲶(Silnrus asotus)的苗种培育提供技术依据。[方法]以催产药物对其进行人工催产、受精,获得圆球形、绿色的受精卵。根据发育过程取材,在显微镜下进行连续观察,并对发育各时期形态特征进行详细记录。[结果]洞庭黄鲶的胚胎发育过程可分为胚盘期、卵裂期、囊胚期、原肠期、神经胚期、器官形成期和出膜期7个阶段。在22.0~24.0℃水温条件下,经过37 h20 min孵化出苗。[结论]洞庭黄鲶与大多数鲶类胚胎发育时序基本相同,在20.0~25.0℃水温范围内孵化时间短于鲶形目其他鱼类。     

洞庭黄鲶胚胎发育观察(英文)

[Objective] The research aimed to provide technical basis for fry rearing of Silnrus asotus in Dongting Lake.[Method] The induced spawning medicine was used in the experiment to conduct artificial induced spawning and fertilization for obtaining round green fertilized eggs.According to embryonic development,the morphological characteristics of embryo at different developmental stages were recorded detailedly through microscope.[Result] The embryonic development of Silnrus asotus in Dongting Lake was divided into 7 stages,namely, blastoderm stage,cleavage stage, blastula stage, gastrula stage,neurula stage,organogenesis stage and pre-hatching stage.After hatched for 37 h 20 min in water at 22-24 ℃, fries were come out.[Conclusion] The time sequence of Silnrus asotus in Dongting Lake was basically similar to that of other catfish,while its hatching time was shorter than that of other fish in Siluriformes.     

杂交鳢杭鳢1号胚胎发育过程的观察

通过尼康显微镜观察了杂交鳢杭鳢1号子一代的胚胎发育,并拍摄了其发育特征,描述了各发育时期的发育时序和形态特征。杭鳢1号的胚胎发育可分为卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、尾芽出现期、肌肉效应期、心跳期、出膜期等几个主要阶段。在22~25℃的水温条件下,杭鳢1号鱼卵孵化约需50 h才能破膜而出。     

鸡生长发育早期骨骼肌IGF1R mRNA表达规律研究

以生长速度不同的花山麻鸡和清远麻鸡为试验素材,采用实时荧光定量PCR方法检测鸡9、12、16、21胚龄(E9 d、E12 d、E16 d、E21 d)和出雏后7日龄(7 d)时胸肌和腿肌中IGF1R mRNA表达变化情况,并与肌肉质量进行相关性研究。结果发现,21胚龄时,花山麻鸡和清远麻鸡胸肌质量都出现了显著降低,腿肌质量持续增长。花山麻鸡胸肌IGF1R mRNA表达呈前高后低趋势,9胚龄时表达量最高,之后显著降低并维持在较低的水平,出雏后7日龄时表达量再次下降;清远麻鸡在胸肌中的表达则呈“波浪形”,9胚龄和16胚龄表达量升高,其他日龄表达量显著降低。腿肌中,花山麻鸡IGF1R mRNA表达量在16胚龄之后显著降低;清远麻鸡腿肌IGF1R mRNA表达呈依次递减模式,各时间点之间差异显著(P<0.05)。品种间各个时间点胸肌和腿肌IGF1R mRNA表达量均呈显著差异(P<0.05)。两个品种骨骼肌IGF1R mRNA表达与胸肌、腿肌质量均呈极显著相关(P<0.01)。以上结果初步揭示了生长发育早期不同品种鸡胸肌和腿肌IGF1R基因表达发育变化趋势和品种差异,为深入研究IGF1R基因在鸡肌肉发育中的调控机理提供基础资料。