人工雌核发育草鱼近交F1代线粒体DNA限制性内切酶分析

结合差速离心法、饱和酚／氯仿／异戊醇抽提等技术．提取并纯化了雌核发育草鱼近交F．代的线粒体DNA(mtDNA)．用8种限制性内切酶对mtDNA酶切分析．结果表明：雌核发育草鱼近交Fl代mtDNA分子大小为16、77kb,除无sail酶切位点外,其余7种酶EcoRI、BalI、。YbaI、BarnHI、PstI、XhoI各产生4、4、3、3、3、2、2个切点。与已报道的普通草鱼一致．雌核发育草鱼近交F1代与普通草鱼间未检测出限制性片断长度多态性差异、这表明,雌核发育草鱼F。代与普通草鱼mtDNA遗传结构具有同一性、     

鲫Dmrt3基因的克隆和表达分析

DMRT家族是一个与性别决定相关的转录因子家族。为了研究家族成员之一的Dmrt3在我国重要养殖鱼类鲫胚胎发育、性别分化中的功能以及在育种中的作用,我们克隆了鲫Dmrt3基因的cDNA全长,并对Dmrt3基因在发育早期和不同组织中的表达进行了分析。结果显示:鲫Dmrt3基因cDNA全长为2182 bp,其中5￠端非编码区408 bp,3'端非编码区427 bp,开放阅读框1347 bp,编码448个氨基酸。蛋白结构预测显示DMRT3除了正常的DM结构域外,还有DMA结构域,在进化上与DMRT4和DMRT5的亲缘关系更近。巢式RT-PCR分析结果表明Dmrt3直到尾芽期才开始有微量表达,表达量在15体节期有明显增加但仍然处在一个较低的水平;在成体组织中只在精巢中检测到表达。这种表达时空模式提示Dmrt3可能在早期器官发生和雄性性腺发育调控中起作用。对Dmrt3启动子CpG岛的甲基化分析表明所检测的组织和配子中并不发生甲基化,说明这种雌雄特异性和组织特异性差异表达并不是通过对该基因启动子的差异甲基化修饰来调控的。此外,我们还发现了鲫Dmrt3的一个由逆转录产物形成的假基因pDmrt3。这些结果为进一步研究鲫Dmrt3在性别分化中的作用和评估其在鲫性别控制育种中的价值,以及分析DMRT家族的进化关系提供了基础资料。       

热休克法抑制第一次卵裂实现草鱼雌核发育的细胞学观察

用组织切片方法系统地观察了草鱼卵被经辐射处理的鲤精子激活后进行第一次卵裂的发育过程。实验表明：在24℃孵化水温下草鱼卵在被激活后24min进入第一次卵裂胶期,27－30min处于中期,33min进入后期。由此可知被激活的草鱼卵子在第24min时已经完成染色体的复制,使草鱼卵子雌核染色体人工加倍的最佳时期是在被激活后的27－30min这一时间区段内。此外,用不同热休克温度和不同的热休克强度处理已完成染色体复制的被激活草鱼卵,表明草鱼卵经41℃处理2min可得到较高比例的基因纯合型雌核发育二倍体鱼。     

人工雌核发育草鱼外周血细胞的显微及超微结构观察

本文利用光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜首次对人工雌核发育草鱼的外周血细胞进行了观察。观察结果表明,雌核发育草鱼外周血液中可区分出七种不同类型的血细胞：红细胞、血栓细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞,这些血细胞的显微及超微结构与已报道过的鲤鱼、鲫鱼、普通草鱼相应血细胞的结构基本相同。     

四个鲫鱼品系线粒体DNA的限制性酶切分析

用差速离心和核酸酶消化法从红鲫 (C auratusredvar .)、湘鲫 [F1hybridsofredcruciancarp (♀ )×commoncarp (♂ ) ]、野鲫 (C auratusauratus)和白鲫 (C auratuscuvieri)的肝组织及白鲫的卵巢中提取和纯化线粒体DNA。用 9种内切酶 (EcoRⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ、BamHⅠ、XhoⅠ、XbaⅠ、SalⅠ和KpnⅠ )进行单酶酶解 ,经琼脂糖凝胶电泳分析 ,检测出PstⅠ、KpnⅠ和BglⅡ 3种酶在品系间存在限制性片段长度多态性 ,但并未检测出品系内的限制性片段长度多态性。计算出红鲫、湘鲫、白鲫和野鲫的mtDNA大小分别约为 16 19、 16 0 2、 16 6 0和 16 0 6kb。根据限制性酶切片段共享度 ,计算出 4个品系间的遗传距离 ,结果表明存在直接亲缘关系的红鲫与湘鲫之间的遗传差异最小 ,证实了红鲫与子代湘鲫之间mtDNA遵循母系遗传的特性。     

草鱼和翘嘴鲌fgfrhl-1基因的克隆和表达分析

成纤维细胞生长因子受体同源类似物1(fgfrhl-1)基因是目前仅在鱼类基因组中检测到的fgfr基因家族成员, 该序列在鱼类进化过程中高度保守。为研究fgfrhl-1基因的表达情况和具体的功能, 在亲缘关系较远的草鱼(Ctenopharyngodon idellus)和翘嘴鲌(Culter alburnus Basilewsky)中克隆了fgfrhl-1的cDNA序列, 并通过半定量RT-PCR和冰冻切片原位杂交分析了该基因在成体不同组织中的表达情况。克隆结果的序列分析表明: 草鱼fgfrhl-1 cDNA序列全长为1472 bp, 5′-UTR长213 bp, 3′-UTR长56 bp, 开放阅读框长1203 bp; 翘嘴鲌fgfrhl-1 cDNA序列全长为1886 bp, 5′-UTR长298 bp, 3′-UTR长385 bp, 开放阅读框长1203 bp。在两种鱼类中该基因都编码400个氨基酸, 其预测的氨基酸序列同源性高达95.5%。蛋白二级结构预测表明Fgfrhl-1具有FGFRs家族蛋白的胞内酪氨酸激酶区, 跨膜的螺旋区和胞外配体识别结合区, 但其胞外区比FGFRs缺少了3个免疫球蛋白样结构域。通过RT-PCR方法在两种鱼类的心脏、鳃、肝、脾、尾鳍以及肌肉组织的肌间隔中均检测到了fgfrhl-1表达, 但在肌纤维中均没有检测到其表达。对这两种鱼类的肌肉组织、肝脏和脾脏进行的组织切片原位杂交表明fgfrhl-1只在这些组织和器官的结缔组织及导管中表达, 不在间质细胞结构中表达。这些结果说明: fgfrhl-1的成体组织特异性表达模式在不同鱼类中基本一致, fgfrhl-1在鱼类各组织和器官的结缔组织和导管的细胞中表达, 不在间质细胞中表达。因此, fgfrhl-1可能在鱼类结缔组织及导管分化调控或功能维持中有独特作用。     

鲫鱼Rag基因的克隆及表达分析

DNA重组激活基因(Recombination activating genes RAG)是脊椎动物特异性免疫反应的关键基因,也是脊椎动物进化分析的标记基因之一.鲫鱼具有很强的适应性和抗病能力,是我国广泛养殖的重要经济淡水鱼;由于具有不同的倍性和丰富的遗传多样性,又是研究鱼类基因组进化的独特材料.本研究用PCR方法扩增、克隆了鲫鱼的Rag基因.鲫鱼Rag1基因从起始密码到终止密码总长4188bp,由三个外显子和两个内含子组成,其中开放阅读框长3192bp,编码1063个氨基酸.Rag2基因从起始密码到终止密码总长1593bp,没有内含子,只有单一的编码区,编码530个氨基酸.Rag1和Rag2基因的ORF和氨基酸序列在不同鱼类中的对比结果表明其在进化过程中非常保守.不同鱼类Rag1基因的第二内含子也是高度保守的,转录因子结合位点分析表明在第二内含子的保守区域中有许多转录因子的可能结合位点.其中有一段在所有已知鱼类中都存在的保守区域是与性腺发育相关的转录因子SRY和SOX5的可能结合位点,提示Rag1基因的表达可能与性腺发育具有相关性.用RT-PCR方法进行的组织特异性表达分析表明Rag1基因在鲫鱼成体的头肾和精巢都能检测到表达,提示Rag基因不仅主导了免疫组织中的DNA重组,也可能参与了生殖细胞的DNA重组.RT-PCR检测证明Rag1基因在鲫鱼胚胎发育至第5天开始表达,在第7天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可检测到Rag1基因mRNA的杂交信号,在第9天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可以检测到很强的Rag1 mRNA原位杂交信号,说明该时期可能是鲫鱼免疫基因重组的活跃时期.     

彭泽鲫染色体数目及倍性的细胞遗传学分析

对彭泽鲫(Carassius auratus variety pengze)肾细胞染色体的数目统计分析表明，彭泽鲫染色体组是由150条基本染色体和若干条小的超数染色体组成。染色体组型按着丝粒位置150条基本染色体可分为四组，每组中同源染色体的组数与已知二倍体鲫鱼的同源染色体组数一致。每个染色体小组均由三条同源染色体组成。在亚端部着丝粒染色体组(st)的第三号染色体组的三条同源染色体的短臂上均有非常明显的随体，可作为彭泽鲫是三倍体的细胞遗传学证据。彭泽鲫肾细胞的DNA相对含量是二倍体红鲫肾细胞DNA相对含量的1．55倍，与染色体实验结果一致。这些研究结果表明，彭泽鲫是一种三倍体鲫鱼，其染色体数目为3n＝150 ，核型公式为3n＝33m 51sm 33st 33t。     

草鱼基因组DNA一些RAPD位点的遗传分析及分子标记筛选

RAPD技术的实验结果很容易因实验条件和反应参数的不同而造成差异。为了建立能通用的草鱼基因组多态性分析RAPD分子标记体系,需要利用RAPD位点按照孟德尔共显性规律遗传的特点,用不同遗传背景的材料对多态性的RAPD位点进行统计遗传学比较分析以判断其真实性。为此,本实验选择具有遗传多态性的湘江流域草鱼群体和经连续两代人工诱导雌核发育获得的雌核发育草鱼品系,对一些可能作为草鱼基因组DNA分子标记的RAPD位点进行了遗传学比较分析。所用的10条多态性随机引物共检测到30个多态性RAPD位点。两个不同遗传背景群体的遗传统计对比分析结果表明:这30个多态位性位点在湘江流域草鱼群体和雌核发育草鱼群体中的分布符合孟德尔遗传规律,可以作为草鱼基因组DNA分析的可靠分子标记。本实验的观察结果还表明:在人工诱导雌核发育过程中,存在RAPD位点的快速丢失现象,两次人工诱导雌核发育过程中共丢失了17个多态性位点。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。       

不同发育阶段草鱼肾脏蛋白质组差异的初步分析

为了研究草鱼在不同发育阶段抗病能力差异的发育遗传学原因,以1龄草鱼和3龄草鱼的免疫器官肾脏为材料研究其在蛋白质组水平的差异。提取1龄草鱼和3龄草鱼肾脏的全蛋白,用二维聚丙烯酰胺凝胶电泳进行蛋白质的分离,染色后,扫描成像,经PDQUST软件分析,分别检测到大约900个蛋白质点。这些蛋白质点主要分布在pH4.5-7之间,其分子量大部分在66.2kDa以下。在3龄草鱼中检测到了3个在1龄草鱼中没有的差异蛋白质点,和20个上调、下调的差异点。经MALDI-TOF质谱分析和数据库搜索,证明在3龄草鱼肾脏中上调的差异点中有4个是与免疫或肾脏发育相关的蛋白质。这些初步的研究结果提示草鱼在不同发育阶段抗病能力的差异可能具有其发育遗传学基础。