斜带石斑鱼囊胚期胚胎和尾芽期胚胎差异表达基因的筛选及克隆

以斜带石斑鱼囊胚期胚胎和尾芽期胚胎分别作为检验组和驱动组,构建了石斑鱼囊胚期胚胎和尾芽期胚胎的抑制性差减杂交cDNA文库。以α-tubulin作为检测指标,显示差减效率分别高达28和27。分别取囊胚期胚胎和尾芽期胚胎各192和960个PCR阳性克隆进行斑点杂交,得到15个囊胚期和131个尾芽期的斑点杂交阳性克隆。测序和数据库比对分析表明,囊胚期15个阳性克隆中有11个已知基因的cDNA片段和没有同源性的4个cDNA片段;而在尾芽期的131个阳性克隆中,有123个已知基因的cDNA片段和8个没有同源性的cD-NA片段。用半定量RT-PCR技术分析了部分基因片段在胚胎发育过程中的表达规律和和组织分布情况。这些差异表达片段的呈现为进一步揭示石斑鱼胚胎发育、早期性别决定和性腺分化的分子机制奠定了基础。     

黄鳝性腺自然逆转过程中vasa基因的表达分析

本研究采用RNA反义探针原位杂交技术,对vasa基因在黄鳝(Monopterusalbus)性腺发育过程中的表达情况进行了分析。结果表明:vasamRNA在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期卵母细胞的胞质中均匀分布,在Ⅳ、Ⅴ期卵母细胞中vasamRNA有向胞质外周皮层迁移集中的趋势,但不明显;退化的卵粒也呈现vasamRNA阳性反应;在Ⅲ、Ⅳ期卵巢的被膜中检测到带有vasa阳性信号的细胞,这些细胞可能是待向精原细胞分化、迁移到卵巢被膜上的原始生殖细胞(Primordialgermcell,PGC),在性逆转过程中这些PGC可能由卵巢被膜迁移到精小叶中并发育成精子;在成熟精巢中,vasa在精原细胞和初级精母细胞中表达。进一步采用碱性磷酸酶染色法分析黄鳝卵巢及精巢后发现:在卵巢中,除了卵母细胞外,卵巢被膜中也检测到了带有碱性磷酸酶阳性信号的细胞;在成熟精巢中,只在生殖腺囊内的雄性生殖细胞中检测到碱性磷酸酶,而精巢被膜中没有检测到带有碱性磷酸酶阳性信号的细胞。本研究结果初步表明:黄鳝的雄性生殖细胞可能起源于雌性阶段卵巢被膜中的原始生殖细胞[动物学报51(3):469-475,2005]。     

银鲫种系细胞标记分子Vasa: cDNA克隆及其抗体制备

种系细胞始自胚胎发育早期,是动物生殖及生殖工程的基础。为研究鱼类的种系细胞提供标记分子,我们克隆并鉴定了银鲫的vasacDNA即Cagvasa。CagvasacDNA全长2771碱基(nt),编码的蛋白为银鲫Vasa即CagVasa,全长701个氨基酸(aa)。CagVasa蛋白与已知Vasa蛋白的结构特征一致:在N端有14个RGG重复序列,在C端Vasa所特有的8个功能域俱全。银鲫Vasa与鲤鱼、斑马鱼、陆生脊椎动物和果蝇的Vasa蛋白分别有95%,89%,61%-66%和50%的同源性。卵巢切片的RNA原位杂交揭示,Cagvasa限于种系细胞,且表达水平呈现出低-高-低的动态变化:即两头低(卵原细胞跟Ⅳ期成熟卵子),中间高(Ⅱ-Ⅲ期卵子)。为分析鱼类种系细胞提供手段,我们用310aa的N端序列产生细菌的重组蛋白来免疫大白兔,获得了抗Vasa的多克隆抗体αVasa。Western免疫印迹表明,αVasa特异性地识别一个鱼类性腺的蛋白,该蛋白的分子量为75kD,仅见于银鲫的性腺和卵子。卵巢切片的组织免疫荧光共聚焦显微分析表明,抗体αVasa只对种系细胞染色:卵原细胞着色最深,卵母细胞和早期的卵子都浓染,成熟卵则浅染。类似情况亦见之于精子发生早期阶段的雄性种系细胞。卵巢和精巢的体细胞则不着色。因此,Cagvasa编码的当是Vasa同源蛋白,为银鲫种系细胞的第一个标记分子。我们的研究表明,抗体αVasa染色灵敏度高,特异性好,当是鉴别银鲫及其它鲤科鱼类的种系细胞的有效手段     

动物眼睛的起源与进化研究进展

动物眼睛的起源与进化过程是人类在探索自然奥秘过程中遇到的一个非常有趣且引人注目的研究热点,目前这方面的研究已取得了丰硕的成果。从眼睛出现的过程、眼睛进化所需的时间、眼睛的单起源论、眼睛的类型与进化、光感受器与眼睛进化的关系、光感受器和视蛋白的类型与进化这6个方面简要概述了动物眼睛起源与进化的主要研究进展。     

双链RNA病毒诱导的牙鲆胚胎细胞差减cDNA文库的构建

以紫外线灭活的dsRNA病毒草鱼出血病病毒(GCHV)诱导和模拟诱导的牙鲆胚胎细胞为材料,利用抑制性差减杂交(SSH)技术,成功构建了双链RNA病毒诱导的牙鲆胚胎细胞(FEC)差减cDNA文库.以管家基因α-tublin作为差减指标,经检测,该文库差减效率达2 10倍,表明经病毒诱导后某些差异表达基因也得到了相应倍数的富集.将获得的cDNA片段连接到pGEM-T载体,PCR检测显示差减片段在250bp～2 000bp之间.该差减cDNA文库的构建为从分子水平研究牙鲆培养细胞对dsRNA病毒的免疫反应、以及进一步鉴定和克隆差异表达基因打下了坚实基础.     

Le 斑马鱼nanos1基因在配子发生中的原位杂交研究

利用组织原位杂交技术,以地高辛标记的反义RNA为探针,检测了斑马鱼(Danio rerio) nanos1基因在卵子发生及精子发生中的表达分布特点,初步探讨了该基因在斑马鱼配子发生中可能的功能。结果表明：在斑马鱼卵子发生中,nanos1 mRNA均匀分布于卵原细胞和各时期卵母细胞的胞质中;在卵原细胞和Ⅰ、Ⅱ期卵母细胞中,nanos1 mRNA的杂交信号十分强烈,而较晚期卵母细胞中信号明显减弱。在斑马鱼精子发生中, nanos1 mRNA可在精原细胞和初级精母细胞中检测到。nanos1 mRNA的阳性信号在精原细胞中极为强烈,在初级精母细胞中较为微弱,而精子细胞中没有阳性信号。本研究结果初步表明,斑马鱼nanos1基因对生殖干细胞-卵原细胞和精原细胞的维持和正常功能可能起着重要作用。     

银鲫生殖方式多样性的转铁蛋白的同工酶标记的遗传分析

用银鲫克隆D,克隆A和鲤鱼的精子分别与银鲫克隆F的卵子受精产生了三种繁殖组合FD,FA和FL;再用转铁蛋白和同工酶标记对这三种组合的遗传模式进行比较研究。结果发现,FL组合的子代具有其母本完全相同的体形和电泳图谱,表现出雌核生殖银鲫的克隆品性。而在FD组合中则出现了体形的分化和酶谱的多态性;在一些个体的蛋白座位上同时检测到了父本和母本各自特有的谱带,证明FD生殖过程中有性重组的发生。同时,在所研究的蛋白的不同座位上存在着极端的连锁不平衡现象,可以推断在FD的重组过程中多个基因座位组成的连锁群（甚至是染色体组）可能作为一个整体参与基因的传递。此外,不同的蛋白座位上都未观察到重组的纯合表型,暗示在不同的基因连锁群之间还可能存在一种平衡致死的机制。FA组合的F1代具有类似母本克隆F的体形和蛋白表型,FA组合俱本近交产生的F2代却同时出现了克隆F和克隆A的体形和表型。即父本和母本的染色体组都能够通过有性生殖传递给FA子代,然而可能由于父母本基因的不相容性而使F1代父本的基因表达受到抑制。相对于雌核生殖的克隆遗传 ,本研究的揭示出来的有性生殖特性及伴随的有性质组能够使银鲫在一定程度上卸去积累的遗传负荷并从其它种群获取新的基因型,以维持其遗传多样性。多种可选择的生殖方式可能对于银鲫在自然条件下的生态适应有着重要意义,对于银鲫的遗传选育和养殖管理也有一定的参考价值。     

锦鲤4个人工雌核发育家系的微卫星标记研究

利用Crooijmans et al.(1997)分离的包含CA重复单元的普通鲤鱼（Cyprinus carpio L.)的8个微卫星DNA标记,对从锦鲤（Cyprinus carpio L.)的红白,大正和昭和3个不同品系中所获得的4个不同人工雌核发育家系的20尾个体进行PCR扩增。电泳结果表明,8对引物在20尾个体中均能重复稳定地扩增出相应的同源序列。随引物不同,各等位基因数为1－11个,大小在68－264bp。在MFW4,MFW7,MFW19,MFW20,MFW23和MFW24 6个微卫星的扩增结果中,20尾个体的扩增图谱呈现了高度的遗传多态性,不同雌核发育家系内个体的遗传异质性也较大。其中大正（TaS)和红白1（RW1）的个体不仅花色分化显著,而且个体间的平均遗传距离分别高达0．28。通过对微卫星等位基因和基因型分析发现,由于锦鲤品系中的每一个体是通过不断地杂交选育而获得,基因组来源复杂,基因高度杂合。因此,只进行1代的人工雌核发育,其家系内仅部分个体的部分座位出现纯合。所获得的人工雌核发育锦鲤为后续的色素遗传调控机制研究提供了必要的实验材料;同时,所鉴定的微卫星分子标记为进行锦鲤的分子标记育种的基因组作图提供了理想的工具。     

斑马鱼 HO1 基因的表达特征及功能研究简

实验对血红素加氧酶1(HO1)在斑马鱼发育中的功能进行了研究。多重序列比对结果显示,斑马鱼HO1与哺乳类、鸟类及其他鱼类的HO1氨基酸序列的总体相似性为44.1%—86.8%,血红素结合标签相似性为87.5%—95.8%。对斑马鱼早期胚胎和成鱼各组织进行RT-PCR检测,结果显示HO1转录本母源存在,HO1mRNA的表达水平在尾芽期前较低,到咽囊期迅速上升并稳定在较高水平。HO1基因在斑马鱼成鱼多个组织中均有表达,在肝脏、脾、鳃、肾中的表达量较高。WISH结果显示,HO1基因在斑马鱼胚胎的卵黄合胞层、眼和血液中的表达量较高。利用超表达和基因敲降技术发现,注射HO1 mRNA使HO1基因过表达对斑马鱼早期胚胎发育无明显影响。注射HO1 MO使HO1基因表达抑制可导致斑马鱼胚胎出现发育迟缓、围心腔水肿、尾部消失等不同程度的畸形。HO1 MO导致的斑马鱼胚胎发育异常可被HO1 mRNA回复。利用Real-Time PCR研究发现,HO1基因表达抑制可导致IGF1表达量显著下降,IGFBP1表达量显著升高。这些结果表明斑马鱼HO1基因可通过调节IGF信号途径调控胚胎的正常发育。     

鱼类生物学和生物技术是水产养殖可持续发展的源泉

<正>进入21世纪后,水产养殖对世界食品生产和食品安全的作用已得到国际社会的广泛认同[1~4],因为近50年来世界水产养殖产量一直快速增长,特别是中国的水产养殖已成为农业和食品产业中增长率最快的产业,产量已达全世界养殖产量的70%以上[5,6].联合国粮农组织总干事JoséGraziano da Silva在该组织发布的2014年世界渔业及水产养殖报告的前言中写道:"全球鱼类生产继续超过世界人口增长,水产养