青鳉(Oryzias latipes)性腺分化与发育的组织学观察

青鳉(Oryzias latipes)繁殖力强、繁殖周期短,为硬骨鱼类研究领域的模式生物。目前,尚无青鳉性腺分化与发育过程的系统资料。该文以青鳉孵化后不同时期的生殖腺为材料,经石蜡切片和HE染色后,于光学显微镜下观察其性腺的出现、分化及成熟过程。结果显示:孵化后5~10 d,仔鱼腹腔右侧已可见生殖腺,生殖细胞体积明显大于周围的体细胞;孵化后10 d,性腺开始分化,雌、雄性个体性腺出现结构上的差异,雌性个体内可明显观察到生殖包囊结构;随后,雌、雄性个体内先后可见卵子和精子的发生过程和组织学分期;孵化后50 d,首见卵巢腔结构和成熟精子。此外,还观察到性反转现象的特例,即两性特征共存的现象。该结果将为发育生物学、遗传生物学提供基础资料。     

河流汞污染对青鳉鱼早期发育的毒性影响

清镇市化工厂是贵州省东门桥河汞污染的重要来源。为了评估这条河流的汞污染程度,本研究调查了东门桥河环境样品中的汞含量和分布情况。河流水体总汞(THg)和甲基汞(MeHg)的平均含量分别为(135.79±47.40)和(0.64±0.58)ng·L-1;生物膜中THg和MeHg的平均含量分别为(3.38±1.91)mg·kg-1和(10.47±0.40)μg·kg^-1;沉积物中THg和MeHg的平均含量分别为(23.21±20.22)mg·kg-1和(32.74±10.96)μg·kg^-1。为了进一步了解这条河流中汞对水生生物的风险,将青鳉鱼胚胎和仔鱼分别暴露于从河中收集的被汞污染的河水、生物膜和沉积物中。青鳉鱼胚胎经15 d暴露后,孵化时间延长、孵化率显著降低,死亡率显著升高,实验暴露还导致胚胎无法破膜、卵黄囊水肿等畸形效应,以及初孵仔鱼不同程度的畸形。青鳉鱼仔鱼经24、48、96 h和21 d暴露后,各暴露组的死亡率和畸形率随着暴露时间的延长而显著升高,且表现出一系列以脊柱弯曲为主的畸形效应。研究表明,东门桥河的汞污染会严重影响青鳉鱼的早期生长发育。     

黄体酮对成年斑马鱼下丘脑-垂体-性腺轴相关基因转录表达的干扰效应

黄体酮(P4)是一种类固醇激素。为了探究P4的内分泌干扰效应, 选择成年斑马鱼(Danio rerio)作为受试生物, 研究了P4对斑马鱼下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)相关基因转录表达影响。成年斑马鱼在不同浓度P4(2、11和16 ng•L–1)下处理21 d。结果显示: 暴露于高浓度组的P4能够抑制雌鱼大脑中促性腺激素释放激素2(gnrh2)、促性腺激素释放激素3(gnrh3), 卵泡刺激素(fshb)、雌激素受体1(esr1)基因的转录表达; 然而诱导了雄鱼大脑中fshb、黄体生成素(lhb)、雄激素受体(ar)基因的转录表达, 这些转录变化暗示了P4对成年斑马鱼有潜在的弱雄激素效应。此外, P4暴露对雌鱼卵巢和雄鱼精巢类固醇合成途径中固醇激素合成急性调节蛋白(star)、细胞色素p450介导侧链裂解酶(cyp11a1)、17α羟化酶(cyp17)、卵巢细胞色素P450芳香化酶(cyp19a1a)、11β羟化酶(cyp11b)、羟基类固醇3β脱氢酶(hsd3b)、羟基类固醇20β脱氢酶(hsd20b)、羟基类固醇17β脱氢酶3(hsd17b3)、羟基类固醇11β脱氢酶2(hsd11b2)以及受体信号途径中孕激素受体(pgr)、esr1、ar基因的转录表达没有显著影响。可见, 在P4暴露下, 斑马鱼大脑比性腺更加敏感。总而言之, P4能够改变斑马鱼大脑中HPG轴相关基因的转录表达水平, 进而对斑马鱼的内分泌系统具有潜在的危险。     

炔诺酮短期暴露下海洋青鳉(Oryzias melastigma)仔鱼转录组学分析

为揭示炔诺酮(norethisterone)对水生生物的影响,本研究利用质量浓度为1 000 ng/L的炔诺酮处理海洋青鳉(Oryziasmelastigma)仔鱼24 h,分析炔诺酮对海洋青鳉仔鱼转录水平的影响。结果表明,炔诺酮处理导致海洋青鳉1 848个基因转录模式发生显著改变,其中,728个基因上调,1 120个基因下调。GO富集结果显示,差异表达基因在“肽酶活性,作用于L-氨基酸肽”和“辅因子结合”等途径显著富集。KEGG富集显示,差异表达基因在铁死亡、 DNA复制和脂肪酸代谢通路显著富集。其中,在铁死亡通路中,acsl4、acsl3和gass下调。在DNA复制和脂肪酸代谢通路中,所有差异表达基因全部下调。结果表明,炔诺酮暴露可影响海洋青鳉仔鱼的生长和发育有关基因的转录水平,对海洋青鳉的早期发育和生长产生不利影响。     

光周期对许氏平鲉性腺分化过程中形态学、性激素水平及相关基因表达的影响

研究以35日龄(dpb)许氏平鲉(Sebastes schlegelii)仔稚鱼为对象, 研究不同光周期(短光照组L﹕D=8﹕16、长光照组L﹕D=16﹕8和对照组L﹕D=12﹕12)对性别分化、相关激素水平及基因表达水平的影响。结果显示非自然的光周期尤其是较短的光照, 会不同程度地影响性腺分化时期性腺发育程度, 并且短光照会导致部分性腺雄性化; 雌激素(E₂)在短光照组中更早出现峰值, 而雄激素(T)在3个处理组中均在实验第9天时达到峰值; 4个卵巢分化相关基因cyp19a1a、ERα、ERβ2和foxl2中, ERα、ERβ2和foxl2受短光照影响显著, 实验中后期出现明显的抑制(P<0.05); 4个精巢发育相关基因sox3、sox9、amh和dmrt1相对表达水平未见明显规律, 可能与精巢分化时间较晚有关。综合而言, 较短的光照会影响性腺的发育以及性腺的分化, 抑制卵巢分化基因的表达, 诱导原始性腺雄性化。     

斑马鱼性腺发育的组织学观察

在过去几十年,斑马鱼(Danio rerio)由于其发育周期短且速度快,胚胎发育透明,已经成为众多研究领域的典型模式生物.斑马鱼的性腺发育和分化非常特殊,雄性和雌性幼鱼的性腺在早期全部发育成"类卵巢"结构.目前,对于斑马鱼的性别分化和性腺分化机制还不清楚.本文以孵化后不同时期的斑马鱼仔鱼和幼鱼的生殖腺为材料,经石蜡切片和苏木精染色后,荧光显微镜下观察了斑马鱼仔鱼性腺从出现、分化到成熟的发育过程.结果发现:孵化后5～10日龄仔鱼腹腔两侧可以观察到没有分化的生殖腺,其中的生殖细胞明显比周围的体细胞大;孵化后14～24日龄仔鱼的生殖腺中可见由卵原细胞分裂形成的生殖包囊,其中的生殖细胞进一步分化、分裂形成体积更大、数量更多的卵母细胞;25日龄左右的仔鱼,其性腺成为在腹腔两侧对称,而且在组织结构上也较为典型的卵巢样结构.到35日龄前后可见一部分仔鱼的性腺逐步由卵巢样结构向精巢结构转变的过程.我们在2周左右的仔鱼的性腺中观察到了生殖包囊存在,这一现象还未见有前人报道.在本试验中,我们不仅清楚地观察到类似卵巢的性腺中"卵母细胞"逐渐凋亡消失的过程,还观察到性腺由最初的类似卵巢样结构逐渐变成典型的精巢结构的整个过程.这些研究成果将为发育生物学提供有价值的信息和第一手资料.     

黄河鲤性别决定时间和相关基因表达研究

鱼类性别决定和分化机制极为复杂,通过性腺组织切片鉴定得出黄河鲤从未分化性腺发育为Ⅱ期精巢、卵巢的时间为受精后第40天到第80天。选取一些可能参与黄河鲤性别决定分化相关的基因（amh、ar、cyp19a、cyp19b、dax1、dmrt1、er、foxl2、nobox、sox9a、sox9b、zp2）进行实时荧光定量PCR分析各个基因在受精后40d、45d、50d、55d、65d和80d的表达情况。结果显示性别决定相关基因在50d都有高表达,推测45-50 d为性别决定的关键时间。ar、amh、dax1、dmrt1、sox9a、sox9b六个基因在80d雄性表达量升高,且雄性明显高于雌性,推测这些基因参与精巢分化发育过程。cyp19a、cyp19b、foxl2、nobox、zp2五个基因在80d雌性表达升高,且高于雄性,推测其可能参与卵巢分化发育。     

诺氟沙星对斑马鱼胚胎发育的毒性作用及对TGF-β1的影响

旨在通过观察不同浓度诺氟沙星对斑马鱼胚胎不同发育时期的毒性作用,以及对TGF-β1基因表达的影响。配制诺氟沙星浓度为0、10、20、40μmol/L,将斑马鱼胚胎暴露在上述浓度的诺氟沙星中。观察在胚胎不同发育时期,诺氟沙星对斑马鱼脊柱弯曲、心包囊肿、卵黄囊肿和死亡率的影响,以及使用实时定量聚合酶链式反应(q PCR)检测其对TGF-β1基因表达的影响。结果显示,诺氟沙星对斑马鱼的胚胎发育有明显影响,主要表现在脊柱弯曲、心包囊肿和卵黄囊肿,随着诺氟沙星暴露浓度的增大,胚胎的发育延迟,孵化时间延长,胚胎死亡率增加;当诺氟沙星暴露浓度为40μmol/L时,96 hpf的胚胎死亡率达到76.45%;与正常状态相比,暴露于不同浓度诺氟沙星的斑马鱼胚胎中TGF-β1基因的m RNA表达随发育时间延长而增加趋势减缓。说明诺氟沙星对斑马鱼胚胎发育的致畸作用与致死作用有显著的影响。提示水体中残留的诺氟沙星对鱼类的生殖与发育具有潜在的危害。     

PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼的生态毒理效应

全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonate, PFOS）是一种广泛存在于水生生态系统的新型持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）,其对鱼类健康的影响以及水生生态系统安全的潜在威胁是当前人们高度关注的水环境问题。为探究PFOS对斑马鱼（Danio rerio）胚胎及仔鱼的生态毒理效应,本文研究了不同浓度（0,0.1,1,10 mg/L）PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、仔鱼畸形率与死亡率、仔鱼心率、仔鱼运动行为以及生长的影响。结果表明：PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、孵出仔鱼死亡率与畸形率的影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露导致胚胎孵化率下降,孵化延迟,仔鱼死亡率与畸形率升高;PFOS暴露4 dpf（day post-fertilization,dpf）或8 dpf 对斑马鱼仔鱼心率影响显著（P﹤0.05）,心率随PFOS暴露浓度升高而增加;PFOS 暴露6 dpf 或9 dpf 对斑马鱼仔鱼的运动行为影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露6 dpf 导致运动斑马鱼仔鱼比例和仔鱼最大持续运动距离增加（P﹤0.05）,PFOS暴露9 dpf,单位时间内仔鱼的运动距离、停顿频率、平均每次运动距离随PFOS暴露浓度升高而减少（P﹤0.05）,最大持续运动距离随PFOS暴露浓度升高而增加（P﹤0.05）,呈剂量依赖的毒理学效应;PFOS暴露导致斑马鱼仔鱼体长和吻宽下降（P﹤0.05）或有下降的趋势,并对吻宽/体长、吻宽/头长影响显著（P﹤0.05）。以上研究结果提示：PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼具有显著的发育与行为毒性,仔鱼心率、运动行为、吻宽/体长以及吻宽/头长等是评估水体PFOS污染敏感而有效的生物标志物。     

胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度对斑马鱼仔鱼热适应性的影响

发育可塑性是引起生物新性状产生与多样化的关键因素。在气候变化的背景下,探究鱼类热适应性的发育可塑性,有助于理解早期生活史阶段鱼类热适应表型的进化,具有重要的生态学意义。为探究胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度对鱼类热适应表型的影响,本研究选取卵生鱼类斑马鱼(Danio rerio)为实验对象,采用2×2双因素研究设计,测定了不同胚胎孵化温度(低温组22℃、高温组28℃)和不同初孵仔鱼发育温度(低温组22℃、高温组28℃)及其交互作用对斑马鱼热偏好(偏好温度)、热回避(冷回避温度、热回避温度)、非回避温度范围以及热耐受(临界低温、临界高温、致死低温、致死高温)的影响。结果表明：胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度对斑马鱼偏好温度、回避温度、临界温度以及致死温度等均有显著影响(P<0.05),胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度交互作用对非回避温度范围影响显著(P<0.05);胚胎孵化热环境对早期生活史阶段斑马鱼热适应表型特征的塑造具有重要的调节作用,变动的发育温度环境可能扩展鱼类的适宜温度区间,从而提升其在未来变动气候环境中的存活力。     

模式生物海洋青鳉鱼的视觉结构与功能发育

目的通过对海洋青鳉鱼视觉器官的结构与发育情况进行组织观察,为进一步研究其行为学提供理论依据,同时也可为研究其他相关物种提供实验方法。方法将组织进行石蜡包埋切片处理,显微观察。结果海洋青鳉鱼的视觉器官发育快速,胚胎时期就已分化出眼球的色素层,有明显的眼球区域;刚出膜时,视网膜发育不完整,未分化出外核层和外网状层;出膜1 d,视网膜结构分化基本完成;6 d,已有明暗视觉功能;14 d,观察到明显的视网膜运动现象;23 d,视网膜结构发生较大变化,与该阶段海洋青鳉鱼的生活习性转变有密切联系;9~14月龄,视网膜各层的厚度均有所减小,表明视觉有一定程度退化。同时,内核层分化明显,感光细胞层的视椎细胞与视杆细胞呈紧密镶嵌的结构。结论海洋青鳉鱼视觉器官的发育过程阶段性明显,且有较好的光敏感性和视敏度强的特点。     

来曲唑对暗纹东方鲀性腺分化及相关基因表达的影响

为了解雌激素在鱼类雌性性别分化中的作用,在克隆暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)性腺CYP19A和DMRT1基因部分序列基础上,采用不同浓度芳香化酶抑制剂来曲唑(letrozole,LE)(0、25、125、625、3 125μg/L)处理暗纹东方鲀初孵仔鱼,每个平行组各20尾鱼,观察CYP19A和DMRT1基因的表达情况和组织学变化。RT-PCR结果显示:25μg/L LE实验组中样本CYP19A和DMRT1表达水平与对照组相比无显著差异;LE 125μg/L以上各浓度组中约30%的样本同时表达CYP19A和DMRT1基因,且随着LE浓度增加,CYP19A表达量下调,而DMRT1表达量上调;组织学研究表明,125μg/L LE以上各实验组样本中可见由雌性向雄性转变的间性体性腺。孵化后56 d,125μg/L LE实验组样本中约有20%显示雌性;625μg/L LE实验组样本显示表型雄性和间性体,未见雌性;最高浓度3 125μg/L LE组中所有样本均显示表型雄性,CYP19A和DMRT1基因表达与对照组雄性相同。上述结果说明,抑制内源雌激素合成可使暗纹东方鲀仔稚鱼CYP19A基因表达下调,同时DMRT1基因表达上调,并发生雄性化性逆转。     

青鳉(Oryzias latipes)smad3的克隆与表达分析

鱼类性染色体的原始性导致性别决定基因的多样性.高等动物中的单个基因,在鱼类中因为基因组复制而产生多个同源基因,呈遗传多样性.TGF-β家族在硬骨鱼性别决定和性别分化的过程中发挥关键作用.smad3是性腺体细胞衍生因子(gsdf)的下游基因,可将TGF-β信号从细胞表面传递至细胞核.本研究从青鳉精巢和卵巢组织cDNA中克...     

温度对江黄颡鱼性分化的影响

通过组织学方法观察江黄颡鱼原始生殖细胞(PGCs)迁移、生殖嵴生成和性腺分化,并且探讨在不同温度培育下性腺分化的差异。实验结果显示:1日龄仔鱼PGCs位于鱼体中肠背方的脏壁中胚层中;5日龄时,PGCs迁移到背方的腹膜上皮;8日龄时,生殖嵴形成;14日龄时,原始性腺形成;23日龄时,性腺开始分化。从孵化后的第10天开始,分别用(20±0.5)、(24±1.0自然水温、对照组)、(30±0.5)和(34±0.5)℃4种水温培育仔鱼达25天。实验结束后统计结果显示:对照组和(20±0.5)℃组的雌、雄性比接近1∶1(分别为1∶1.09和1.22∶1);(30±0.5)℃组的为1∶4.89,雄性率达(83.3±0.7)%;(34±0.5)℃组的为2.85∶1,雄性率仅为(26.4±0.4)%。提示(30±0.5)℃可使幼鱼性腺发育趋向雄性,(34±0.5)℃则使幼鱼性腺发育趋向雌性。实验结果表明,江黄颡鱼的性分化是属于温度依赖型性别决定。     

青鳉低分子量激肽原(Kininogen)基因cDNA克隆与进化分析

激肽原对半胱氨酸蛋白酶具有抑制作用,可结合血小板及内皮细胞,进而调控凝血、溶血以及调节血压等多种生理功能。本研究以青鳉(Oryzias latipes)为研究对象,通过RT-PCR和RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆了青鳉肝脏低分子量激肽原(LK)基因cDNA的全长序列(Gen Bank登录号:KP864678)。结果显示LK基因cDNA全长1 477 bp,其中5'端非翻译区190 bp,3'端非翻译区195 bp,开放性阅读框1 092 bp,编码363个氨基酸。青鳉LK蛋白属于分泌蛋白,N端含1个由21个氨基酸组成的信号肽;序列分析显示青鳉LK蛋白存在一个鱼类特有的保守蛋白酶抑制剂位点与1个缓激肽保守序列;Blastp同源性比对显示青鳉LK蛋白与其它鳉科鱼类的LK蛋白同源性均在67%以上,与哺乳动物LK蛋白同源性接近40%;同源建模显示青鳉LK蛋白存在2个空间上相对独立的半胱氨酸蛋白酶抑制剂样结构域。上述结果表明青鳉LK基因在进化过程中是保守的,可能发挥半胱氨酸蛋白酶抑制剂的作用。     

亲本繁殖和胚胎孵化温度对斑马鱼孵化表现的影响

亲本效应(parental effect)指亲代的表现型及其所经历的环境因素而非基因型对子代表现型差异和适应性的影响,对子代适合度的维持与提高具有重要生态学意义。为探究亲本效应对鱼类胚胎发育可塑性的影响,本研究选取卵生鱼类斑马鱼(Danio rerio)为实验对象,采用2×2双因素设计,测定了不同亲本繁殖温度(22、28℃)和不同胚胎孵化温度(22、28℃)及其交互作用对斑马鱼孵化表现(孵化率、胚胎死亡率、初孵仔鱼畸形率、孵化历时、初始孵化时间、结束孵化时间)的影响。结果表明：亲本繁殖和胚胎孵化温度交互作用对斑马鱼胚胎死亡率、初始孵化时间、结束孵化时间、孵化历时等均有显著影响(P<0.05),亲本繁殖与胚胎孵化温度相一致时胚胎的死亡率更低、孵化时间更短;斑马鱼孵化表现受亲本效应(代际发育可塑性)和子代发育环境(代内发育可塑性)的双重影响,亲本效应对早期生活史阶段鱼类表型特征的塑造有重要作用。     

温度对江黄颡鱼性分化的影响

通过组织学方法观察江黄颡鱼原始生殖细胞(PGCs)迁移、生殖嵴生成和性腺分化，并且探讨在不同温度培育下性腺分化的差异。实验结果显示：1日龄仔鱼PGCs位于鱼体中肠背方的脏壁中胚层中；5日龄时，PGCs迁移到背方的腹膜上皮；8日龄时，生殖嵴形成；14日龄时，原始性腺形成；23日龄时，性腺开始分化。从孵化后的第10天开始，分别用(20±0.5)、(24±1.0自然水温、对照组)、(30±0.5)和(34±0.5)℃4种水温培育仔鱼达25天。实验结束后统计结果显示：对照组和(20±0.5)℃组的雌、雄性比接近1∶1(分别为1∶1.09和1.22∶1)；(30±0.5)℃组的为1∶4.89，雄性率达(83.3±0.7)%；(34±0.5)℃组的为2.85∶1，雄性率仅为(26.4±0.4)%。提示(30±0.5)℃可使幼鱼性腺发育趋向雄性，(34±0.5)℃则使幼鱼性腺发育趋向雌性。实验结果表明，江黄颡鱼的性分化是属于温度依赖型性别决定。     

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。     

青鳉gsdf调控ddx6介导的卵子发生的潜在机制

性腺体细胞衍生因子(gonadal soma-derived factor,gsdf)是青鳉(Oryzias latipes)雄性性别分化启动的开关因子之一,敲除gsdf将导致生殖细胞过度增殖以及XY雄鱼性逆转为雌鱼。本研究通过蛋白质组学对比分析青鳉野生型XX卵巢与gsdf缺失型XY卵巢,发现有60个差异表达蛋白(differentially expressed proteins, DEPs)上调,158个DEPs下调。GO(Gene ontology)功能富集到细胞间桥、脂质转运等细胞连接结构和能量代谢通路,KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集到RNA降解等关键信号通路,并发现DEAD-box解旋酶6(DEAD-box helicase 6, DDX6)蛋白表达量在gsdf敲除卵巢中显著升高,其mRNA的表达在转录组学分析中呈现相同增加趋势。各物种DDX6的分子结构具有高度同源性和进化保守性,RT-qPCR显示母源性ddx6 mRNA的表达随着青鳉胚胎的发育而减弱,在成体精巢与卵巢组织中均呈现高表达的特征,说明DDX6在配子发...