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。     

金鱼Prox1基因cDNA的克隆及其在眼睛发育中的表达分析

脊椎动物的Prox1基因,与果蝇的转录因子prospero同源。为了探讨Prox1基因在金鱼眼睛发生过程中的表达图式,我们从金鱼眼睛SMART库中克隆了Prox1cDNA。它全长共2851bp,编码739个氨基酸。组织分布研究表明,Prox1主要分布于眼、脑、心、肝、脾和肾中。整体原位杂交显示,Prox1mRNA首先是在晶体期的晶体原基中有转录,心跳期则在未成熟晶体的细胞中和视网膜的幼芽区可以检测到。晶体纤维形成后,它主要定位于视纤维层和内网织细胞层。免疫组化显示,心跳期Prox1蛋白的定位与mRNA相同,晶体纤维形成以后,Prox1蛋白主要定位在晶体上皮细胞内侧的晶体纤维上一个环状区域,与Prox1mRNA的定位不同。这说明,Prox1基因在晶体发生过程中有重要作用,且在晶体的不同发育时期起的作用可能有所不同。另外,Prox1在晶体发育过程中有一个从内向外的变化过程。     

罗非鱼绿色气球菌的鉴定及致病性研究

研究首次报道了从广东茂名市茂南区患病罗非鱼体内分离的两特殊细菌菌株Mnlv1 和Mnlv2, 通过细菌形态学、培养条件比较、生理生化特征及16S rRNA 基因检测等鉴定了该病原, 采用三种不同的感染方式对罗非鱼实施人工感染以期探讨该菌对罗非鱼的致病强度及致病条件, 同时也比较了两菌株对29 种不同的抗生素的敏感性差异。结果表明: 两菌株均为绿色气球菌(Aerococcus viridans), 革兰氏染色阳性(G+), 溶血性。感染实验结果显示, 该菌株对罗非鱼具有较强的致病性, 并且随着环境胁迫作用的加强, 鱼体发病死亡率增高。药敏试验结果显示, 两菌株为对头孢曲松、米诺四环素、诺氟沙星等15 种药物高度敏感, 对麦迪霉素、壮观霉素和新霉素3 种药物中度敏感, 对红霉素、乙酰螺旋霉素、苯唑青霉素等10 种药物不敏感。研究将为罗非鱼绿色气球菌病原的诊断及防治提供理论基础。       

尼罗罗非鱼Ikaros基因的克隆及表达分析

为揭示尼罗罗非鱼Ikaros基因结构特征及其在抗病原感染中的免疫调控机制, 实验采用RT-PCR和RACE方法克隆了尼罗罗非鱼Ikaros的cDNA序列以及利用PCR和染色体步移技术克隆了Ikaros的基因组DNA序列, 通过荧光定量PCR分析了Ikaros mRNA的组织分布及其对无乳链球菌感染的响应。结果表明, 克隆的尼罗罗非鱼Ikaros基因组DNA为20454 bp, 包括7个内含子和8个外显子, 经可变剪接可形成6种不同的mRNA剪接异构体, 其编码的氨基酸序列均具有Ikaros家族典型的锌指结构域且与硬骨鱼类Ikaros氨基酸序列同源性较高(70.6%—93.7%)。Ikaros基因在尼罗罗非鱼各组织中均有表达, 在血液中的表达量最高, 其次为胸腺、脾脏和头肾。人工感染无乳链球菌后, 血液、胸腺、脾脏、头肾中Ikaros基因的相对表达量均显著上调, 并在48h达到峰值, 这表明Ikaros基因参与调控尼罗罗非鱼抵御无乳链球菌的免疫应答反应。研究可为进一步探索Ikaros基因在罗非鱼抗病原感染中的作用机制奠定理论基础。     

碱胁迫对三种罗非鱼atic基因表达的影响

为研究atic基因在罗非鱼碱胁迫下所发挥的作用,本研究克隆了莫荷罗非鱼(莫桑比克罗非鱼♀×荷那龙罗非鱼♂)及其亲本的atic基因的CDS编码序列,并利用实时荧光定量方法(qPCR)分析了该基因在罗非鱼杂交子代与亲本各个组织中的表达分布及其在碱(4 g/L)胁迫条件下在鳃、肠、肝、肾和肌肉中的表达特征。组织表达分布结果表明,atic基因在各组织都有表达,其中在肝、肾、肌肉中表达量相对较高。碱胁迫结果显示,atic基因在3种罗非鱼的鳃、肠、肝、肾、肌肉组织中均有表达,表达量在碱胁迫下呈现先降低再升高的变化趋势,并在碱胁迫24 h时其相对表达量达到最低值。本研究结果表明atic基因在罗非鱼碱胁迫下的渗透压调控过程中发挥重要作用,为鱼类渗透压调节分子机制的研究提供了基础资料。     

尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列测定与系统进化分析

参照已报道的鱼类线粒体基因序列,通过PCR扩增与测序,获得了全长为16627bp的尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列,共编码13种蛋白质基因、2种rRNA基因、22种tRNA基因和1段控制区序列.H-链碱基组成具有明显的AT偏向性.由H-链编码的蛋白质基因在第3位密码子上相对于前2个密码子具有一定的G排斥性.L-链编码蛋白质基因在碱基组成上与H-链编码基因存在差异.编码基因除COI以GTG作为起始密码子外,其它均以ATG起始.终止密码子有2种,分别为不完全T-或TA-和TAA.L-链复制起始区位于WANCY区域(tRNATrp-tRNAAla-tRNAAsn-tRNACys-tRNATyr)的tRNAAsn和tRNACys基因间,长度为33bp.系统发育分析显示,源于非洲的口孵鱼属、蓝首鱼属和球丽鱼属聚为单系群,其中口孵鱼属莫桑比克罗非鱼先与同属罗非鱼KM-2006聚类后再与尼罗罗非鱼聚类.     

尼罗罗非鱼致病性类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides)的分离鉴定及其病理学观察

【目的】2013年5月广东番禺某养殖场罗非鱼出现大量死亡现象,临床症状表现为鱼体体色发黑、体表出血、鳞片脱落、鳍条溃烂等,解剖发现腹腔有大量腹水、胆囊肿大、肝呈黄色、脾脏呈暗红色。为确定病原,【方法】从具以上临床症状的病鱼组织中分离获得可疑菌株1株,编号PYS1。采用形态特征、生长特性、理化特征、16S rRNA基因序列分析等理化及分子生物学技术鉴定该菌株种类。通过人工回归感染及组织病理学研究确定该菌株的致病性,并开展药物敏感性试验筛选其敏感药物。【结果】结果表明PYS1菌株为类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides),在16S rRNA基因序列构建的分子进化树中与其他鱼源类志贺邻单胞菌聚为一支。药敏试验结果表明该菌株已呈现多重耐药性,仅对少数检测抗生素(头孢曲松、头孢洛克和头孢唑啉等)敏感。人工回归感染结果显示PYS1菌株可使尼罗罗非鱼出现与自然发病鱼相似症状,其对尼罗罗非鱼半致死量为1.425×108CFU/尾,石蜡切片显示其对感染鱼的肠、肝、脾、肾和心脏等组织均可造成损伤。【结论】证明类志贺邻单胞菌为上述养殖场尼罗罗非鱼发病的病原,且为首次报道该菌对尼罗罗非鱼的致病性。     

华南鲤选育群体不同世代遗传多样性与遗传结构的微卫星分析

为了解人工选育对华南鲤(Cyprinus carpio rubrofuscus)选育群体遗传结构的影响, 采用微卫星技术分析了华南鲤4个连续选育世代(F₁、F₂、F₃和F₄)的遗传多样性和遗传结构。结果显示:在4个选育群体中, 16对微卫星引物共扩增得到99个等位基因, 每个微卫星座位检测到的等位基因数为3—10个, 平均为6.1875个。随着人工连续选育的进行, F₁到F₄的平均等位基因数(N_a)从5.6875下降到4.6755, 平均观测杂合度(H_o)从0.7943下降到0.7135, 平均多态信息含量(PIC)从0.6577下降到0.5834。F₁与其后各代的遗传距离逐代增加(从0.1486上升到0.2181), 遗传相似系数逐代减小(从0.8619下降到0.8041), 而相邻世代间的遗传分化指数(F_st)逐代变小(F₁与F₂为0.062, F₂与F₃为0.058, F₃与F₄则为0.051), 遗传相似性逐步升高。世代间F_st值配对比较结果显示4个世代间的遗传分化处于中等水平, 表明人工选育已对华南鲤选育群体的遗传结构产生了影响。实验结果表明, 华南鲤经过4代选育后, 虽然遗传杂合度和遗传多样性存在下降的现象, 但遗传多样性水平依然较高, 还具有进一步选育的潜力。研究结果为下一步制定华南鲤新品种选育计划提供基础遗传数据。     

尼罗罗非鱼ghrelin基因的多态性及其与生长性状相关SNP位点的筛选

为了研究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)生长激素促分泌素基因(ghrelin)的多态性及其与生长的相关性, 研究以两个尼罗罗非鱼群体(快长群体和基础群体)的DNA样本各40份为模板, 通过PCR扩增和测序获得ghrelin基因序列。通过Dnasp v5和MEGA 5.0分析序列多态性、筛选有效SNP 位点; 采用Snapshot法对两个群体子代ghrelin基因中SNP位点进行基因分型, 然后分析SNP位点基因型与生长性状的相关性。结果表明, 快长群体ghrelin基因中的单核苷酸变异位点数(S)比基础群体要少, 而核苷酸多态性(Pi)和平均核苷酸差异数(K)要略高于基础群体。共筛得3个有效SNP 位点(S1、S2和S3), 均分布于第1个内含子中。遗传结构分析表明, 3个SNP 位点在两个群体的子代中均为低度多态性位点(PIC0.25), 但处于Hardy-Weinberg平衡(P0.05);快长群体子代中3个SNP 位点的观测杂合度、期望杂合度和多态信息含量等遗传多样性参数均小于基础群体子代的相应值, 3个SNP 位点的遗传多样性参数、基因型和基因频率在同一群体中高度一致, SNP 位点之间完全连锁。两个群体子代中3个SNP 位点处的优势基因型相同, 但快长群体子代中优势基因型频率要明显大于基础群体子代中相应基因型频率。对两个群体子代的生长性状与SNP基因型进行关联性分析的结果表明,尼罗罗非鱼个体的多项生长指标(体重、体长、体高、头长和尾柄高等)在不同基因型中存在显著差异(S1:GG AG, S2:TT AT, S3:AA AT)(P0.05)。D1双倍型(S1:GG, S2:TT, S3:AA)所对应的尼罗罗非鱼个体的多项生长指标(体重、体长、体高、头长和尾柄高等)显著高于D2双倍型(S1:AG, S2:AT, S3:AT)。以上结果表明, 尼罗罗非鱼ghrelin基因3个SNP 位点完全连锁, D1双倍型与快长性状密切相关, 可作为尼罗罗非鱼分子标记辅助育种的候选标记。