Dynorphin在光周期诱导花鲈生殖发育中的分子机制

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:myloft9h
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
花鲈(Lateolabrax maculatus)是我国重要的水产养殖品种,在我国沿海分布广泛。花鲈属短日照繁殖鱼类,其季节性繁殖涉及光信号的输入、信号处理和神经内分泌等复杂的调控过程。血管囊作为光周期感受器,在鱼类季节性繁殖中起重要作用。本研究通过组织切片、扫描电镜和透射电镜技术分析了血管囊的形态和显微结构;并确立了花鲈血管囊细胞的培养方法;同时克隆了光周期重要效应基因Dynorphin(LmDyn),分析了其编码的氨基酸结构特点,通过在体和离体两种实验方式研究了不同光周期处理下LmDyn基因在花鲈血管囊等组织中的表达特征;并进一步结合LmDyn高亲和受体Kappa opioid receptor(LmKor)通过双荧光素酶报告实验和LmDyn多肽注射与孵育实验共同探究了LmDyn与相关生殖基因间的作用关系以及LmDyn/LmKor系统在细胞中的信号传导途径;(1)花鲈血管囊位于花鲈脑腹面,处于下丘脑中间,为椭圆形红色组织。HE染色切片显示,花鲈血管囊为囊状结构,囊内有丰富的折褶上皮,形成许多囊腔,在囊腔的边缘有很多花束样的冠状细胞。扫描电镜观察可以看到内褶外皮有许多突出的葡萄状小球,通过透射电镜可以看出该小球为冠状细胞的顶端小球结构,小球中充满大小形状各异的初级囊泡和次级囊泡。冠状细胞中间还夹杂有三角形的支持细胞(也被称为胶质细胞),支持细胞在顶端以领状的方式包围着冠细胞的颈部,将两个冠状细胞分隔开来。此外本研究对花鲈血管囊细胞的三种培养方法(机械法,消化法和组织块培养法)进行了比较,最终确定以组织块培养法为佳。进一步比较含有不同浓度胎牛血清的培养基培养花鲈血管囊细胞的情况,发现胎牛血清含量为20%较适合血管囊细胞的生长,目前已稳定传至20代。(2)LmDyn基因ORF全长690bp,编码229个氨基酸,蛋白分子量为26.4k Da,理论等电点为8.12,含有1个信号肽和1个蛋白结构域,LmDyn编码四种阿片肽,分别是Ile-enkephalin、Neo-endorphins、Dynorphin A和Dynorphin B。通过多重序列比对,发现花鲈LmDyn与高体鰤鱼(Seriola dumerili)Dyn序列的相似度较高。同时Dyn编码的Dynorphin A、Dynorphin B在不同物种间保守性也较高。进化树分析结果显示硬骨鱼纲非鲈形目Dyn序列聚为一支,鲈形目鱼类Dyn序列聚为一支,哺乳动物Dyn序列聚为一支,花鲈LmDyn与高体鰤鱼共聚为一支。(3)组织分布结果表明,LmDyn和LmKor均在脑区的分布较多,其中LmDyn在下丘脑中表达量最高,其次是端脑、性腺和血管囊。LmKor在端脑中表达量最高其次是视叶和下丘脑。在花鲈性腺发育的不同阶段,LmDyn在花鲈血管囊、下丘脑、垂体和性腺中的表达趋势相同,即在性腺I期LmDyn的表达量最高,在V期的表达量最低,说明LmDyn作为抑制因子可能在花鲈生殖调控中发挥作用。在光周期处理实验中,发现在血管囊、下丘脑和性腺中LmDyn在长光照周期有较高的表达,而在短光照周期表达量较低,这符合花鲈的短日照繁殖方式。(4)双荧光素酶报告实验结果表明,LmDyn能够与受体LmKor结合,并与AC/PKA途径偶联,抑制CRE启动子活性,从而触发下游事件,降低荧光信号。无论是在体水平还是离体水平,光周期处理后下丘脑中促性腺激素释放激素2(Gonadotropin-releasing hormone,LmGnRH2)的表达量和垂体中促卵泡生成素β(Follicle-stimulating hormone beta,LmFSHβ)的表达量,都与LmDyn的表达量成负相关,表明LmDyn负调控LmGnRH2和LmFSHβ的表达。在多肽孵育实验和注射实验中,LmDynA多肽对LmGnRH2的抑制呈明显的剂量依赖,对LmFSHβ也有一定的抑制作用,说明LmDynA多肽在生殖负调控中作用显著。此外,在离体水平的光周期实验中,将组织单独分开进行光照后,下丘脑中LmGnRH2的表达不再受光照周期的影响,同样在垂体中LmFSHβ的表达也不受影响,说明在离体水平去除血管囊后,下丘脑和垂体都失去了对光周期的响应,只有在下丘脑、垂体和血管囊整体结构不变的情况下,相关生殖激素才受光周期的调控,进一步证明了血管囊在光周期调控中的重要作用。
其他文献
对虾急性肝胰腺坏死病(Acute hepatopancreatic necrosis disease,AHPND)发病快、流行面广、死亡率高,是近年来影响对虾健康养殖的重要限制性因素,给中国乃至全球对虾养殖业带来了巨大的经济损失。系统研究对虾AHPND发生与哪些因素显著相关,并进一步建立对虾AHPND发生的预测预报数学模型,对防控对虾疾病的发生以及建立针对性防治措施具有重要意义。本文以池塘养殖凡纳
硬骨鱼类由于其进化中的原始性以及生活条件的复杂性,因而有着非常复杂的性别决定和分化机制。在大多数的硬骨鱼类中,同时存在着遗传性别决定(GSD)和环境性别决定(ESD)。表观调控在ESD中具有重要的作用,能够通过调节基因的表达来适应环境的改变,被认为是环境与基因型之间的相互作用的桥梁,之前研究表明长链非编码RNA一类重要的表观调控因子,可通过染色质的重塑、组蛋白修饰等方式在表观调控中具有非常重要的作
海带配子体克隆系具有发育全能性、遗传纯合等特点,是海带种质资源保存的对象,可为海带种质改良和苗种繁育提供丰富的遗传材料。本文评价了关键环境因子对海带配子体克隆生长、发育与生殖的影响,进一步优化了调控海带配子体生长、发育与生殖的环境条件,并从外观形态、亚细胞结构、生理生化及转录组等方面,比较分析了配子体在生长、发育、生殖阶段的特征及差异。主要研究结果如下:(1)铁离子对海带配子体克隆系营养生长和生殖
在中国,抗生素被广泛用于人类和动物疾病的治疗,农业和畜牧业还大量使用抗生素作为生长促进剂,这使得抗生素在河流的水体和沉积物、土壤和污水处理厂等各种环境介质中残留。抗生素在环境的大量残留使其以养殖水源水的形式进入养殖环境并导致了其在水产品中的积累,影响了水产生物机体内的微生态平衡,直接诱导了抗性菌(antibiotic resistant bacteria,ARB)和抗生素抗性基因(antibiot
仿刺参(Apostichopus japonicus)又称刺参,具有重要营养价值和药用价值,是我国第五次海水养殖浪潮的代表性物种之一,其养殖业为我国沿海渔业经济发展提供了重要途径。然而,近年来,病害和高温灾害给海参养殖产业造成了巨大的经济损失,疾病和高温成了海参产业可持续发展的瓶颈。解析刺参响应病原菌和高温的分子机理,将为开展刺参良种选育和健康养殖工艺优化奠定科学基础。本研究以刺参为研究对象,采用
大菱鲆(Scophthalmus maximus)原产于欧洲的一种经济鱼类。其最适生长温度为14-17℃,由于近些年养殖规模的扩大,适合养殖用水逐年减少,使得大菱鲆在养殖过程中容易受到高温的影响,造成鱼体生长速率和抗病力下降。为减少大菱鲆模化养殖过程中高温的影响,需加强大菱鲆抗逆选育及其抗逆机制研究。本研究以高温胁迫条件下,皮肤转录组测序数据中筛得的热休克蛋白47(HSP47)基因为研究对象,运用
在全基因组关联分析中,为避免假阳性错误常用线性混合模型(LMM)分析数量性状。求解线性混合模型需要先构建亲缘关系矩阵,再估计剩余方差组分,最后使用加权最小二乘求解当前标记的效应值并检验。由于方差组分估计过程涉及复杂的非线性求解,所以对高通量SNP逐个重新估计剩余方差组分使得完整的线性混合模型求解会消耗大量时间、占用巨大的计算机内存。研究者们提出许多简化算法来降低LMM的计算成本,这些方法主要分为两
为了确保全球粮食安全,鱼菜共生技术应运而生。现代鱼菜共生系统结合了循环水养殖和水培系统,具有更高的营养利用率。然而鱼菜共生系统的重要问题之一是养殖为水中的养分浓度鱼植物的最佳养分浓度需求不匹配。现代数学建模和仿真技术为深入认识系统行为和实验设计提供了工具。氮是鱼菜系统中最重要的输入之一,因此对系统中氮素转化为产物的重要过程和可能的氮素损失过程进行了研究。养殖单元内饲料氮经鱼消化作用后随着鱼的新陈代
钱江支行地处杭州滨江高新区,依傍着奔流不息的钱塘江。支行党总支下辖10个党支部,现有在职党员66人,全辖8个网点实现党员全覆盖,网点主要负责人党员占比100%。支行党总支深入贯彻落实习近平总书记对浙江工作"干在实处、走在前列、勇立潮头"的要求,紧跟总省行党委战略部署,以高质量党建引领高质量发展。近三年,支行利润每年上一个亿级台阶,存贷款三年实现"规模翻番";2020年跻身"全国城区支行经营绩
期刊
由鲤疱疹病毒Ⅱ型(Cyprinid herpesvirus 2,CyHV-2)感染养殖鲫引起的鲫造血器官坏死病,给鲫养殖业造成了严重的经济损失。鲫造血器官坏死病发病迅速,在全世界广泛流传,致死率高,已严重制约鲫养殖业的健康发展。目前,围绕该病的机理研究与防治措施等方面的研究受到广泛关注。本研究:1)比较了 20株来源于江苏省和湖北省鲫养殖场分离株的CyHV-2 ORF25B 5’端基因及其3’端非