鱼类性别控制在水产养殖上的应用

近十年来,生物技术在水产养殖上的应用日益受到重视,并已见初效.现就鱼类性别的控制,包括性反转法、人工雌核发育、雄核发育、种间杂交法、三倍体不育性的利用,简述如下:一、性反转法首先,Yamamoto(1968)在金鱼上用甲基睾丸素进行性反转的试验,并证明金鱼的性决定为XY型.Schreck(1974)综述了在鱼类上用性激素来处理控制性别是有效的.Hunter(1983)也总结了性反转法及其在鱼类养殖上的应用.菲律宾的Guerrero     

雌核发育进行银鲫遗传育种新进展

近年来,人工诱导雌核发育作为一种崭新的技术在鱼类遗传育种研究中正日益引起人们的普遍关注。银鲫作为天然雌核发育的代表,以其独特的生殖方式和重要的经济价值,在理论研究和生产实践中均具有重要意义,本文概要介绍了银鲫的生殖方式,天然群体中优良品系的选育、异源精子对银鲫子代的生物学效应及其在生产实践中的应用－异育银鲫的选育,以及结合染色体倍性操作技术培育四倍体复合鲫的研究近况及发展前景。     

6-DMAP抑制栉孔扇贝（♀）×虾夷扇贝（♂）受精卵第一极体释放后染色体的分离状况

三倍体贝类因其具有生长快、个体大、肉质佳和成活率高等优良的经济性状而存水产养殖业中具有重要的应用价值。获得100％三倍体贝类的最佳途径是通过四倍体贝类与二倍体贝类杂交来获得。目前已经发展出多种诱导四倍体的方法,包括抑制受精卵第一极体的释放、抑制受精卯的卵裂、细胞融合和利用人工雌核发育等方法。人工诱导四倍体技术已经在多种鱼类上获得成功。     

MAPK在不同生殖特性鲫鲤杂交鱼性腺组织中的表达分析

运用Western-blot技术和免疫组织化学来检测丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)家族成员细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinase,ERK)和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)在不同生殖特性鲫鲤杂交鱼性腺组织中的表达。研究表明,JNK、ERK在鱼类性腺组织中均有较高量的表达,但在鱼类卵巢和精巢间、雌核发育二倍体鲫鲤和不同倍性鱼的性腺组织间,JNK或ERK的表达量并不存在明显的差异,而P-JNK在雌核发育二倍体鲫鲤性腺中的表达量远高于三倍体和四倍体鲫鲤的卵巢组织。此外,JNK和ERK在雌核发育二倍体鲫鲤早期性腺性原细胞中均有阳性表达。其中,JNK在10月龄雌核发育二倍体鲫鲤性腺中的阳性反应强度高于6、8月龄;而ERK在8月龄和10月龄的性腺中的阳性反应则弱于6月龄。结果表明JNK通路可能对雌核发育二倍体鲫鲤产生不减数配子具有重要调控作用。     

江西彭泽鲫生殖方式的初步研究

雌核发育是动物界中一种少有的生殖方式。在鱼类中迄今已发现Poecilia formosa,Menidiaclarkhubbsi是行雌核发育的单性鱼类,欧洲的银鲫(Carassius auratus gibelio)。Poeciliopsis属的某些类型亦是行雌核发育的。近10余年来,我国继发现黑龙江省方正县双风水库的银鲫是两     

金鱼雌核发育单倍体胚胎血液循环障碍产生机制

为研究鱼类单倍体血液循环障碍产生机制,人工诱导获得金鱼(Carassius auratus)雌核发育单倍体胚胎并进行活体观察及邻联茴香胺染色,结果显示金鱼雌核发育单倍体胚胎存在不同程度的血液循环不良和红细胞生成缺陷.为进一步探讨其发生的分子机制,利用反义RNA整胚原位杂交技术比较分析了原始造血和血管发生关键基因scl(...     

鱼类遗传育种中生物学方法的应用及研究进展

鱼类遗传育种是指利用生物学方法对鱼类进行遗传选择或改造,从而获得新型改良鱼类的过程;它可以通过人为选择优势遗传性状或者通过整合或改变已有的遗传性状而达到遗传改良的目的.鱼类遗传育种是一个从稳定品系中筛选或研制变异品系,再从变异品系中培育稳定品系的循环过程.鱼类良种的培育成功将在很大程度上带动良种的饲养、加工、销售、休闲等后续产业的发展,这在渔业经济发展中具有重要意义.本文系统地总结了包括传统选择育种、分子标记辅助育种、全基因组选择育种和单性控制育种在内的选择育种技术,综述了杂交育种(近缘和远缘杂交)、细胞核移植、生殖干细胞和生殖细胞移植、人工雌核发育和雄核发育技术、多倍体育种在内的性状整合育种技术,以及以转基因育种为代表的性状改造育种技术,乃至这些育种技术在鱼类育种中的应用情况,同时结合本实验室在鱼类远缘杂交、雌核发育和雄核发育等染色体倍性育种方面的研究成果,对国内外鱼类育种的研究现状以及存在的问题进行了系统的概述.     

Cytological Mechanism on the Integration of Heterologous Genome or Chromosomes in the Unique Gynogenetic Carassius auratus gibelio

银鲫（ＣａｒａｓｉｕｓａｕｒａｔｕｓｇｉｂｅｌｉｏＢｌｏｃｈ）是行天然雌核发育生殖的两性型三倍体鱼类,与普通两性融合生殖鱼类相比,具有独特的育种优势。八十年代以来,异育银鲫、复合四倍体异育银鲫的发现表明,雌核发育卵子不但具有保持自身全部染色体的能力,还能整合异源精子的部分遗传物质或整个基因组,影响雌核发育后代的性状。因此,搞清楚异源基因组的整合机制对于进一步弄清其发育模式以及诱导复合多倍体银鲫均具有十分重要的作用。两性融合发育鱼类的精子入卵后,精核在促精核活化因子的诱导下,可以逐渐解凝并形成雄性原核;而在天然雌核发育银鲫受精卵中,精核的解凝和原核化却被抑制。去掉卵壳的控制作用后,精核虽能在卵质中解凝却仍不能形成雄性原核（Ｆｉｇ．１）。可见,雌核发育银鲫与两性融合发育鱼类的卵质间必定存在某些差异。对哺乳类和两栖类卵质诱导精核原核化作用的研究表明,ＤＴＴ和蛋白水解酶能够分别还原精核组蛋白中ＳＳ和水解精核组蛋白,从而诱导精核在卵质中形成雄性原核。本文通过显微注射以及冷休克处理等诱导方法,探讨了人工诱导外源精核在银鲫卵中解凝和原核化,培育银鲫复合种的细胞学机制。实验结果显示,向银鲫卵质中注入胰蛋白酶、ＤＴＴ和     

红白锦鲤人工雌核发育纯系的微卫星标记分析

利用连续两代人工雌核发育操作,构建了极具观赏价值的红白锦鲤人工雌核发育系。应用6对微卫星引物进行遗传标记研究,检测分析了该雌核发育系内个体间的遗传同质性及其基因座位的纯合度。实验结果显示,11尾经人工挑选具有相同表形、极具观赏价值的F1代性成熟个体的微卫星扩增图谱呈现出高度的一致性。同时,随机挑选的人工雌核发育F2代个体在所检测的基因座位均呈现纯合,扩增图谱呈现了高度的一致,从分子水平上证实了本实验所获得的红白人工雌核发育F2代是一个纯系。     

草鱼连续两代的雌核发育群体及湘江流域群体基因组DNA的微卫星比较分析

对湘江流域草鱼群体,一代及连续两代极体型人工诱导雌核发育草鱼群体基因组DNA的微卫星引物统计分析结果表明:湘江流域草鱼群体存在一定程度的遗传多态性;大多数被检测的微卫星位点上存在两个以上的等位基因,但遗传多样性程度较低。一代人工诱导雌核发育草鱼群体中个体的基因位点已基本纯合,但就整个群体而言,个体之间的基因型还不完全一致,表现出一定的多态性。连续两代人工诱导雌核发育草鱼群体中不仅所检测个体的基因位点已完全纯合,并且各个体的基因型也完全相同。这些观察结果说明所检测的两代人工诱导雌核发育草鱼群体是纯合的,经连续两代人工诱导雌核发育可能建立起草鱼纯系。该实验结果还发现不仅草鱼的微卫星位点上存在等位基因的多态性,而且微卫星位点本身也存在多态性;在人工诱导草鱼雌核发育的过程中不仅存在微卫星等位基因快速丢失的现象,而且也存在微卫星位点丢失的现象。因此,加强对自然水体中草鱼种质资源多样性的保护和利用各种现代生物学技术纯化、筛选和组合优良性状基因,是草鱼遗传育种中同样重要和不可或缺的两个方面。     

雌核发育草鱼及亲本倍性研究

应用流式细胞术(now cytometry, FCM)和红细胞(核)体积测量法对雌核发育草鱼、普通草鱼、湘江野鲤染色体倍性进行比较研究,检测获得的子代雌核发育草鱼倍性情况.结果表明雌核发育草鱼与普通草鱼红细胞及细胞核大小无显著差异,且DNA含量一致,湘江野鲤红细胞和细胞核体积是雌核发育草鱼、普通草鱼的两倍,DNA含量是草鱼的两倍.证实人工雌核发育草鱼具有与普通草鱼相同的染色体倍性.     

银鲫精子在两性融合生殖鱼类卵质中的受精特征

红鲤(♀)×银鲫(♂)的杂种胚胎均不能成活。受精细胞学研究结果表明,雌核发育银鲫的精核在两性融合生殖的鲤鱼卵质中能转化为雄性原核,并和雌性原核融合成合子核。但在卵裂开始后,可观察到某些异常现象,如染色体丢失,多极纺锤体形成,以及第二次卵裂时受精卵的两分裂球的非同步性分裂等。我们初步认为,雌核发育银鲫的染色体和两性融合生殖的鱼类染色体之间存在某种不相容性,表现为彼此间的互相排斥。出现这种现象可能和银鲫染色体组的雌核发育遗传背景有关。     

鲤鱼不同品种（系）红血球抗原特异性的初步研究

用血球凝集和血清吸收试验的方法,对若干个鲤鱼品种及鲤鱼人工雌核发育系的红血球中的某些同种异型抗原纯合性进行了初步研究。①以抗雌核发育红鲤抗血清(abs／R)为试剂,三个雌核发育系(R8305,R8413,RMGF1)的RBC反应值分别为1521—2360,1521-2028,853—1521,普通红鲤、镜鲤、白鲢的反应值在80—782。②abs／8305,与abs／8413经靶细胞相互吸收后的残留活性显著降低(均为320),而以白鲢RBC吸收后抗血清活性不变。作者认为这部分抗原在鲤鱼种以下的品种和品系中具有特异性,可考虑将其作为鱼类品系鉴定的一种手段。     

异源精子遗传物质对雌核发育草鱼基因组的影响分析

为分析外源精子对人工诱导雌核发育草鱼基因组的影响,用随机扩增多态性和微卫星技术对经两代连续人工诱导,遗传背景一致的雌核发育草鱼以及母本草鱼和父本鲤鱼的基因组DNA进行了比较分析。10个随机引物在雌核发育草鱼中共检测到104个RAPD位点,在鲤鱼中检测到103个位点。7对微卫星引物在雌核发育草鱼中共扩增出4个微卫星位点,在鲤鱼中检测到22个位点。两种方法在雌核发育草鱼和鲤鱼中所检测到的位点均没有一个相同。根据RAPD和微卫星分析数据进行的遗传相似度分析表明二代人工雌核发育草鱼群体与其一代人工诱导雌核发育草鱼母本的遗传相似度从0.9903到1.000,与父本鲤鱼的遗传相似度为0.000。这些实验结果证明在适当的紫外线处理强度下,鲤鱼精子的遗传物质能够被完全破坏,不会对雌核发育草鱼的基因组造成遗传污染。     

两种发育型鱼类卵母细胞成熟过程中促精核发育现象的研究

采用实验细胞学技术,比较研究了红鲤精核在雌核发育鱼类(银鲫)和两性融合发育鱼类(红鲤、彩鲫)卵母细胞成熟各阶段中的发育状况,结果表明:在两性融合发育鱼类中,当卵母细胞发育到胚泡破裂期吋,精核开始解凝发育,及至第一次成熟分裂中期后阶段,高度解凝的精核才开始原核化,相应地,在雌核发育银鲫中,精核也只有在与胚泡物质接触后,才能开始解凝,并且在三极纺锤体形成后期初步原核化,但与两性融合发育鱼类相比,精核的原核化程度明显降低。这些实验结果初步揭示,在两性融合和雌核发育鱼类卵中均可产生促精核解凝和原核化的两类因子(SNDFs和SPDFs),其中SNDFs的活性表达起始于卵母细胞胚泡破裂时期,而SPDFs活性则产生于第一次成熟分裂中期后或三极纺锤体形成后阶段,并且两性融合发育鱼类卵中的SPDFs活性远远高于雌核发育鱼类卵母细胞。     

复合四倍体异育银鲫产生的细胞学机制

银鲫是行天然雌核发育生殖的鱼类。以往对其繁殖生物学的研究一般都认为:异源父本的性状不能或仅能少量地在子代群体中得到表达。但桂建芳等(1991)在人工繁育的异育银鲫群体中发现了具有一整套父本染色体组的复合四倍体鱼,其出现率为0.2％左右。此外,Kobayasi     

红鲫近交系的建立

目的应用人工雌核发育繁殖技术建立红鲫近交系.方法红鲫卵子被经紫外线照射的鲤鱼精子激活后,在0～4℃的温度下进行冷休克处理30min,再在常温下静水孵化;以红体色为遗传标记,在连续2代雌核发育子代中选择二倍体红鲫,放置水泥池中常规饲养;用同样的人工雌核发育繁殖技术进行保种,随机交配繁殖1～2代供应实验;用常规方法测量形态学指标.结果红鲫卵子激活率在91%以上;实验组2中摄食期仔鱼成活率为15.20%,80%的成鱼为二倍体红鲫,其中有较高比例的遗传上真实的雄性个体.鳞式主要为27(5)/(6)28;鳍式主要为D.i,17～18;A.i,6;V.i,7～8;P.i,15～16;C.24～25;其他外部形态指标与封闭群红鲫近似.结论本实验建立的人工雌核发育繁殖技术,设备要求简单,操作安全可靠,并且省时节资,完全能够用于培育鱼类近交系,本实验结果完全可以满足育种繁殖的要求;所获得的二倍体红鲫,经同工酶电泳等检测,被证实是纯合的,具备鱼类近交系品系特征;出现遗传上真实的雄性个体是正常的.     

人工诱导泥鳅雌核发育的细胞学研究和诱导参数优化

为培育泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)全雌品种,研究通过细胞荧光染色后进行细胞学观察确定人工诱导泥鳅雌核发育的热休克起始时间,并进一步利用核型和流式细胞分析等方法对人工诱导雌核发育泥鳅进行鉴定。结果显示,二倍体泥鳅受到灭活的鲤(Cyprinus carpio)精子刺激后,第二极体与卵核分开的时间在人工授精后3—5min;卵子在人工授精后3.5min后再热休克2min的诱导孵化率达到10.26%。通过分析野生型泥鳅胚胎、人工诱导雌核发育泥鳅胚胎、泥鳅×鲤杂交胚胎和单倍体泥鳅胚胎的发育,发现部分雌核发育的胚胎可以正常发育,而杂交胚胎和单倍体胚胎会出现明显的发育障碍。核型和流式细胞检测分析表明利用本研究获得的热休克参数进行处理可得到二倍体雌核发育子代,二倍率达64.71%。研究从细胞学层面获得泥鳅雌核发育的诱导参数,可为利用人工诱导雌核发育开展全雌泥鳅育种提供指导。     

人工雌核发育鲢的遗传多样性及异源遗传物质整入的RAPD分析

运用RAPD技术对连续二代人工雌核发育鲢的遗传多样性及异源遗传物质的整入进行了分析 ,结果表明 :一代雌核发育鲢 ,个体间遗传相似度为 0 94 5— 0 995 6 ,多样性指数为 0 175 ;二代雌核发育鲢 ,个体间遗传相似度为0 96 15— 1 0 0 ,平均为 0 985 2 ,多样性指数为 0 0 6 2。研究揭示经过连续二代人工雌核发育后 ,其遗传多样性明显减少 ,种质进一步纯化。通过对雌核发育鲢二代、亲本鲢和雄鲤的RAPD扩增比较 ,发现雌核发育鲢含有少数与父本相同的特异DNA扩增带 ,而亲本鲢没有 ,在基因水平上表明雌核发育鲢整入了雄鲤的遗传物质     

鱼类染色体组工程及其应用

鱼类具有产卵量大、体外受精的特点,是进行染色体组工程(Genome Engineering)研究的理想材料。运用染色体组工程技术可诱导鱼类的雌核发育(Gynogenesis)、雄核发育(Androgenesis)和多倍体(Polyploid)。雌核发育、雄核发育不仅可以用于建立近交系、生物学基础理论研究,而且还可以用于鱼类的单性养殖。多倍体在提高鱼类的生长率、成活率、抗病力以及种群控制等方面具有很大潜力。