调控鱼类性腺分化基因的研究进展

鱼类种类繁多, 其性别决定机制也几乎涵盖了所有的动物类型。近几年来, 随着分子生物学技术的不断更新, 关于鱼类性别决定机制的研究, 尤其是对调控性腺分化基因的克隆、表达及功能验证取得了突破性进展。文章从性腺分化、核受体家族、类固醇合成酶类和卵母细胞结构基因4个方面综述了调控鱼类性腺分化基因的研究进展。       

性类固醇激素对胡子鲇性分化的影响

研究采用组织学和荧光实时定量PCR方法,检测17-甲基睾酮（17-MT）和17-雌二醇（17-E2）对胡子鲇（Clarias fuscus）性腺组织学、性别比率以及性分化前后脑型芳香化酶基因（Cyp19a1b）和翼状螺旋/叉头转录因子2（Foxl2）基因表达的影响。结果表明:在出膜后230日龄,17-MT （50、100和200 g/L）浸浴、17-E2（100、200和300 g/g）投喂处理对成活率无显著影响,但中、高剂量（100和200 g/L）17-MT显著抑制卵巢发育,促进精巢发育,卵巢腔出现时间分别推迟4d和6d,初级卵母细胞出现时间分别推迟8d和9d,而初级精母细胞出现时间则分别提前3d和5d,且雄性率分别达70%和76%,显著高于50 g/L组和对照组（P0.05）。相反,中、高剂量17-E2（200和300 g/g）处理使卵巢腔出现时间分别提前2d和3d,初级卵母细胞出现时间分别提前1d和3d,初级精母细胞出现时间分别推迟3d和7d,而雌性率分别达74%和78%,显著高于100 g/g组和对照组（P0.05）。此外,在性腺分化期,17a-MT促进Cyp19a1b但抑制Foxl2的表达,而17-E2促进Cyp19a1b和 Foxl2的表达。结果显示Cyp19a1b不是引起胡子鲇性分化的直接因素,但可能通过下丘脑-垂体-性腺轴对胡子鲇性分化过程产生间接影响;而Foxl2直接参与胡子鲇的性分化,即17a-MT和17-E2分别通过抑制和促进Foxl2的表达来影响雌激素的生物合成,从而调控胡子鲇性分化的方向。       

神经上皮干细胞的分离培养及其体外分化特性的观察

目的探讨大鼠胚胎神经管神经上皮干细胞的分离培养条件,并观察其在体外的分化特性.方法采用显微解剖、机械吹打、无血清悬浮培养方法分离培养神经上皮干细胞,采用巢蛋白(nestin)免疫细胞化学染色技术检测神经上皮干细胞,用NSE和GFAP免疫组化染色检测并计数神经细胞和神经胶质细胞.结果大鼠胚胎神经管神经上皮干细胞在无血清培养基中可形成大量呈nestin抗原阳性细胞构成的神经球,经传代有血清培养后分化为NSE阳性和GFAP阳性细胞,其中NSE阳性细胞占细胞总数的47.7%,GFAP阳性细胞占细胞总数的39.8%.结论胎鼠神经管神经上皮干细胞在无血清培养中可增殖和传代,在有血清培养中可分化为神经细胞和神经胶质细胞,两者之比为47.7∶39.8.     

中国汉族髋骨的性别差异和判断

本文研究乌鲁木齐市附近出土的汉族达到成年尺寸的正常髋骨(男115块,女54块,性别主要借助骨盆形态来判断)。测量了耻骨长、坐骨长、髋臼径及坐骨大切迹宽、深等八个项目。列表和图显示了各项数据的分布。利用这些图表可以帮助鉴别中国汉人髋骨的性别。经统计方法检验,这些特征在性别和人种之间有非常显著或显著的差异,汉人与美国白人及爱斯基摩人较接近。     

沅江常德段蚬属贝类的谱系、倍性与性别特征

研究以沅江常德段蚬Corbicula为例,采用线粒体COⅠ分子标记对其进行谱系构建,梳理谱系与形态、倍性、性别和遗传多样性之间的关系,以期为蚬属的系统分类和生殖特征研究提供理论参考。结果显示,99条COⅠ序列(526 bp)中存在12个单倍型,共有17个变异位点,单倍型多样性、核苷酸多样性和平均核苷酸差异数分别为0.599、0.01236和6.503。12个单倍型在系统进化树中被聚为独立的两支(谱系RA和RlcB),但谱系间壳长、壳高和壳宽没有显著差异(P>0.05)。99个样品中有二倍体50个、三倍体49个、雌雄同体71个、雌性21个、雄性7个。卡方检验发现,谱系与性别及倍性与性别之间均存在显著的相关性(P<0.05)。谱系RlcB的单倍型数、变异位点数、单倍型多样性、核苷酸多样和平均核苷酸变异数均高于谱系RA。结果表明,虽然形态、倍性、性别和遗传多样性在谱系RA和RlcB蚬之间存在一定的差异,但均不足以作为区分两个谱系的生物学特征,而不同谱系是否为不同的种还有待于进一步的证实。     

苦瓜性别分化的特异蛋白质研究

对苦瓜（ＭｏｍｏｒｄｉｃａｃｈａｒａｎｔｉａＬ．）的两性期和雌、雄花早期发育过程中的３个时期花蕾,用毛细管电泳法进行可溶性蛋白质分析,发现了一些与性别分化有关的特异蛋白质。其中１１ｋＤ的蛋白质从幼雌花时期开始出现后,在雌花发育的３个典型时期都存在,很可能是雌花分化程序表达中的一种“关键蛋白”。与之类似,３０ｋＤ的蛋白质很可能是雄花程序表达中的一种“关键蛋白”     

除草剂苄嘧磺隆对粗梗水蕨配子体生长和性器官分化的影响

 稻田施用的除草剂可能会污染邻近水域,对非靶标水生植物产生影响。国家二级重点保护野生植物粗梗水蕨(Ceratopteris pteridoides)主要分布于稻田及其周围水域,其有性繁殖敏感阶段与除草剂施用时间一致,配子体易暴露在除草剂污染中。为了评价除草剂污染对水生态环境特别是对非靶标国家重点保护野生水生植物的影响,保护生物多样性和水生生态环境,该文研究了除草剂苄嘧磺隆(Bensulfuron-methyl)对粗梗水蕨配子体生长和性器官分化的影响。结果表明,苄嘧磺隆对粗梗水蕨孢子萌发没有影响,但对其配子体生长有抑制作用。苄嘧磺隆浓度和粗梗水蕨配子体面积呈明显的剂量效应关系,苄嘧磺隆对粗梗水蕨配子体生长抑制的EC₅₀(半数效应浓度)为0.086μg&;#8226;L^-1,低于已报道的环境背景浓度。随着苄嘧磺隆浓度升高,粗梗水蕨的雌雄同体配子体逐渐减少,且配子体上颈卵器形成时间推迟。在苄嘧磺隆为10μg&;#8226;L^-1时,粗梗水蕨没有雌雄同体配子体形成。以上研究结果表明,低浓度苄嘧磺隆可抑制粗梗水蕨配子体的生长并影响其性器官的分化,使粗梗水蕨有性繁殖能力减弱。     

小鼠巨核系祖细胞增殖,分化特性的研究

小鼠骨髓细胞经7d培养后进行细胞形态学观察,可见不同发育阶段的巨核细胞及不同大小的巨核细胞集落。通过计数每个集落中的细胞数,可确定相应祖细胞的有丝分裂能力。结果表明,具有不同有丝分裂能力的祖细胞的体外增殖动力学有所不同。祖细胞的数量与其有丝分裂次数呈负相关(r=-0.986)。进行0、1、2和3次有丝分裂的祖细胞的阿糖胞苷自杀率分别为48.9,58.7,48.0和41.2％;放射敏感性的D_O值(Gy)分别为1.71,1.24,1.03和0.77,D_O值的大小与有丝分裂次数呈负相关(r=-0.958)。经3Gy全身照射后CFU-Meg与CFU-GM的恢复动态过程具有不同特点。     

EFFECT OF DENSITY ON SECONDARY SEX CHARACTERISTICS AND SEX RATIO IN SILENE ALBA (CARYOPHYLLACEAE)

A field survey of plant and flower sex ratio and secondary sex characteristics was made in Silene alba. Female-biased plant sex ratios were found, as seems typical for the species. Sex ratio distribution correlated with a gradient of soil moisture (with the more moist area having a more female-biased ratio) and with changes in the density of Silene (intermediate and higher density areas having greater female bias). The floral sex ratio was significantly female-biased only at the site that was most female-biased in terms of plant sex ratio. Otherwise the population of flowers was significantly male-biased. Male and female plants harvested from the field differed in secondary sexual characteristics. Males had more flowers and invested proportionately more biomass in leaf, but less in root, stem and reproductive tissue than did females. Although both males and females were larger in terms of total dry weight at the moist site, males produced more flowers at the driest (high density) site. Here the female bias in plant sex ratio was intermediate, but the floral sex ratio was significantly male-biased. A glasshouse experiment was performed in which plants were grown at four densities. Density significantly influenced plant survivorship and the probability of flowering, and increased female bias in the pots, but it did not affect patterns of biomass allocation in flowering plants. Patterns of male and female biomass allocation did not differ in the experiment, except in terms of reproductive allocation (greater in females) and allocation to leaf, greater in males, but only at the lowest density. This work urges caution in interpreting differences between males and females in the field as secondary sex characteristics, since we find such properties to be overlapping under experimental conditions. It supports the idea that males and females of a species may sustain different reproductive output under differing conditions.     

高温和皮质醇对黄颡鱼性别分化的影响

研究以性染色体类型已确定且已有性别特异分子标记的黄颡鱼为研究对象,开展高温与皮质醇诱导黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco Richardson)XX个体雄性化组织学进程研究,以期为环境应激诱导鱼类雄性化提供研究基础。通过对每尾鱼采用性别特异性标记鉴定遗传性别(XX或XY)及组织学鉴定生理型性别,仅经过24d的处理(12—35日龄),高温或皮质醇便能诱导XX遗传型个体雄性化。在此过程中,部分XX遗传型个体卵母细胞受到抑制,之后发育成带有卵巢腔的精巢结构。62日龄时, XX伪雄鱼性腺较正常XY雄鱼大, XX伪雄鱼体重与正常XY雄鱼相近,而显著大于未发生性逆转的XX雌鱼。122日龄时, XX伪雄鱼从62日龄带有卵巢腔的精巢结构发育成具有典型的精小叶结构样精巢,且都具有生理性雄鱼特有的生殖突,推测这些雄鱼可能具有与正常雄鱼类似的生殖能力。部分XX个体对高温处理不敏感,没有发生性逆转,温度处理反而加快了卵巢发育的进程,这些个体对高温的耐受性和另外一些发生性逆转的个体对温度的敏感性值得进一步研究。     

ON GENETIC SEGREGATION AND THE EVOLUTION OF SEX

It has recently been argued that because the genetic load borne by an asexual species resulting from segregation, relative to a comparable sexual population, is greater than two, sex can overcome its twofold disadvantage and succeed. We evaluate some of the assumptions underlying this argument and discuss alternative assumptions. Further, we simulate the dynamics of competition between sexual and asexual types. We find that for populations of size 100 and 500 the advantages of segregation do not outweigh the cost of producing males. We conclude that, at least for small populations, drift and the cost of sex govern the evolution of sexuality, not selection or segregation. We believe, however, that if sexual and asexual populations were isolated for a sufficiently long period, segregation might impart a fitness advantage upon sexuals that could compensate for the cost of sex and allow sexuals to outcompete asexuals upon their reunion.     

小鼠造血干细胞增殖与分化性能的研究

本文选择Ｙ染色体特异的性别决定基因作为新的细胞遗传标志,采用ＰＣＲ技术研究了小鼠造血干细胞的增殖与分化性能。将雄鼠骨髓细胞输注给经致死剂量射线照射的雌性受体小鼠、ＰＣＲ测试结果表明,所有ＣＦＵ－Ｓ均为供体起源。供体来源的ＣＦＵ－Ｓ在其输入体内后,可通过增殖,分化形成各系造血细胞,但ＣＦＵ－Ｓ中的纤维母细胞和ＣＦＵ－Ｓ重建造血后受体小鼠骨髓中的纤维母细胞均为受体起源。由此可见,小鼠骨髓中的ＣＦＣ－Ｓ     

环境因子对凡纳滨对虾性别分化的影响

通过外部形态观察和组织学连续切片,探讨温度(251)℃、(291)℃和(331)℃、光照周期(6L∶18D、12L∶12D、18L∶6D和24L∶0D)、光照强度(800、3000和5000 lx)、盐度(10、20、30和40)和环境雌激素壬基酚(40、80和120g/L)对凡纳滨对虾仔虾性别分化的影响。结果表明:温度和光照对凡纳滨对虾性别比例无显著影响(P0.05),但显著地影响性分化时间;10、20和40盐度组以及120g/L的壬基酚处理组的凡纳滨对虾雌雄比分别为0.81∶1,0.67∶1,1.29∶1和1.24∶1,显著偏离1∶1的性别比例,且盐度和壬基酚处理也影响性腺分化时间。此外,凡纳滨对虾触鞭长与体长之比1.0时与其性腺及外部形态分化时期相一致,提示可以将触鞭长与体长之比1.0作为判定凡纳滨对虾性分化开始的指标。