發(fā)布時(shí)間：2017-12-22 19:23

  本文關(guān)鍵詞：高溫處理后尼羅羅非魚(yú)性逆轉(zhuǎn)雄魚(yú)與未逆轉(zhuǎn)雌魚(yú)的差異性腺轉(zhuǎn)錄組研究　出處：《山東農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：動(dòng)物性別決定一直以來(lái)是生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),它對(duì)個(gè)體的發(fā)育和自然種群性別比例組成等都具有深刻的影響。依據(jù)性別決定因素,性別決定模式可分為遺傳性別決定(Genotypic Sex Determination,GSD)和溫度性別決定(Temperature-dependent Sex Determination,TSD)兩類(lèi)。魚(yú)類(lèi)的性別決定模式介于遺傳性別決定(GSD)和溫度性別決定(TSD)之間,也稱為GSD+TE(Temperature Effect)類(lèi)型,即在性腺分化期溫度變化能部分影響魚(yú)類(lèi)的性別決定。尼羅羅非魚(yú)(Oreochromis niloticus)是一種性別分化方向受到基因和溫度雙重影響的魚(yú)類(lèi),即在尼羅羅非魚(yú)的性別分化期,溫度能夠?qū)ζ湫詣e分化的方向起到一定的導(dǎo)向作用,而溫度是如何影響其性別分化,以及尼羅羅非魚(yú)性腺分化早期的高溫處理對(duì)其性腺發(fā)育的影響如何,具體的分子機(jī)制是什么,目前還不是很清楚。本研究通過(guò)偽雄魚(yú)和野生型雌魚(yú)交配的方式建立3個(gè)尼羅羅非魚(yú)全雌家系,三個(gè)家系高溫處理后的性逆轉(zhuǎn)率分別為90.4%、86%和74%。我們挑取雄性率最高的家系分別利用HE染色和Illumina Hiseq技術(shù)對(duì)受精后120天全雌家系(對(duì)照組)和高溫處理組雌雄尼羅羅非魚(yú)性腺進(jìn)行組織學(xué)檢測(cè)和高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。組織學(xué)結(jié)果顯示高溫處理后的雌魚(yú)卵母細(xì)胞排列松散,高溫處理后的雄魚(yú)性腺和正常野生型雄魚(yú)相似,沒(méi)有顯著變化。將測(cè)序所得轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與尼羅羅非魚(yú)基因組進(jìn)行比對(duì),對(duì)照組雌魚(yú)(CF)、高溫處理組雌魚(yú)(TF)、高溫處理組雄魚(yú)(IM)共獲得149624210 Raw Reads,共有124515460 Clean Reads,平均有80.09%Clean Reads比對(duì)到尼羅羅非魚(yú)基因組上。CF、TF和IM三組間兩兩比較,結(jié)果顯示差異表達(dá)基因(DEG)上、下調(diào)數(shù)目分別為:CF/TF共有DEG 79個(gè),其中上調(diào)DEG 34個(gè),下調(diào)DEG 45個(gè);CF/IM共有DEG 11117個(gè),其中上調(diào)DEG 5779個(gè),下調(diào)DEG 5338個(gè);TF/IM共有DEG 11000個(gè),其中上調(diào)DEG5607個(gè),下調(diào)DEG 5393個(gè)。Venn圖顯示CF/TF和CF/IM、CF/TF和TF/IM、CF/IM和TF/IM共有的DEG分別為54、44和9451個(gè)。將CF/TF DEG按照不同差異倍數(shù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)有很多差異倍數(shù)大于7的差異基因。另外將所獲得的DEG分別通過(guò)COG、NR、KEGG、GO和Swiss Prot注釋,其中GO分析將DEG分為三類(lèi),分別為Cellular Component(CC),Molecular Function(MF)和Biological Process(BP)。另外還在Ovarian steroidogenesis,Cell cycle,GnRH signaling pathway,Natural killer cell-mediated cytotoxicity等生物學(xué)通路中鑒定出許多DEG。本研究接著對(duì)鑒定出的性類(lèi)固醇激素合成相關(guān)基因和溫度響應(yīng)相關(guān)基因,利用qRT-PCR進(jìn)行驗(yàn)證,共驗(yàn)證了10個(gè)基因,發(fā)現(xiàn)雄性激素合成相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)如hsd17b7、3β-hsd,雌性合成相關(guān)基因表達(dá)下調(diào)如cyp19a1a。并且短暫性腺分化早期的高溫處理持續(xù)影響了cyp19a1a、pycrl、mrpl28、cdc42和ccnh基因。為了進(jìn)一步檢測(cè)短暫性腺分化早期的高溫處理對(duì)雌激素合成關(guān)鍵基因cyp19a1a的持續(xù)性影響,本研究利用本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的cyp19a1a表達(dá)載體,誘導(dǎo)原核表達(dá)cyp19a1a蛋白,利用親和層析技術(shù)純化蛋白,用其免疫8周齡昆明白小鼠獲得多克隆抗體。利用Western blot檢測(cè)高溫處理后cyp19a1a蛋白表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫處理后cyp19a1a蛋白在TF和IM中均表達(dá)顯著下調(diào)�？傊�,本研究結(jié)果顯示了高溫處理導(dǎo)致尼羅羅非魚(yú)雌魚(yú)卵母細(xì)胞排列疏松,對(duì)于雄魚(yú)沒(méi)有顯著影響;顯著下調(diào)了雌激素合成基因,顯著上調(diào)了雄激素合成基因,并持續(xù)影響了卵巢分化和發(fā)育重要基因cyp19a1a相關(guān)基因、溫度響應(yīng)基因和一些核受體基因的表達(dá)水平。初步證明了性激素合成代謝可能在一定程度上介導(dǎo)了高溫處理尼羅羅非魚(yú)性逆轉(zhuǎn)的過(guò)程以及性腺分化早期的高溫處理對(duì)一些基因具有持續(xù)性調(diào)控作用。本研究的結(jié)果為進(jìn)一步探索高溫處理尼羅羅非魚(yú)性逆轉(zhuǎn)過(guò)程中的分子機(jī)制提供了重要基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S917.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 黨廣成;劉羽清;付佩勝;程安達(dá);劉洋;趙燕;朱永安;宋憬愚;季相山;;高溫誘導(dǎo)對(duì)尼羅羅非魚(yú)性別分化及生長(zhǎng)的影響[J];漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展;2011年05期

2 賀斌;史海濤;廖廣橋;;龜鱉類(lèi)溫度依賴型性別決定機(jī)制的研究進(jìn)展[J];動(dòng)物學(xué)雜志;2009年05期

3 周林燕 ,張修月 ,王德壽;脊椎動(dòng)物性別決定和分化的分子機(jī)制研究進(jìn)展[J];動(dòng)物學(xué)研究;2004年01期

4 戈賢平,夏德全,俞菊華;魚(yú)類(lèi)性別決定的研究進(jìn)展[J];中國(guó)水產(chǎn)科學(xué);2002年04期

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本文編號(hào)：1320707