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青鳉性腺发育的组织学观察和DMY、Dmrt1基因的表达分析

作　者: 张静
导　师: 陈松林
学　校: 上海海洋大学
专　业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 青鳉性别鉴定性别决定性腺发育和分化性反转DMY和Dmrt1的表达分析
分类号: S917.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

青鳉（Oryzias latipes）体型小巧，是比较受欢迎的小型宠物鱼。因其繁殖力强且繁殖周期短、产卵量大、透明度高、受精情况易辨别、胚胎发育速度快、对水质敏感等特点，越来越被广泛应用于发育生物学、分子生物学以及毒理学等研究领域，是研究脊椎动物生殖细胞增殖、遗传突变和疾病以及污染物的致毒效应等的良好模式生物。为了更加详细的获得青鳉性别决定和控制的基础资料，本研究从三个方面进行阐述：一是利用特异性引物对青鳉的遗传性别进行鉴定；二是用苏木精-伊红（HE）染液对青鳉不同发育阶段的组织切片进行染色观察，获得青鳉全面的性腺发育资料；三是通过实时荧光定量技术检测DMY和Dmrt1基因在雌雄个体内的表达差异，并结合青鳉不同发育时期的性腺组织切片观察，对它们在性别决定中的功能进行阐述。主要结果如下：1.利用特异性引物鉴定青鳉的遗传性别现在已经有许多关于青鳉遗传性别鉴定方法的报道，但是这些已知的方法需要两对特异性引物，而且，通过此类方法来鉴定青鳉的遗传性别容易出现错误。我们利用Jawahar等设计的这对引物，优化后发现不仅能够鉴出成鱼的遗传性别，对胚胎和幼鱼也同样适用。但我们用这对引物鉴定青鳉的遗传性别，得到异于前人的结果（雄性两条带，一条片段大小为933bp，另一条片段大小为1906bp；雌性仅仅扩增出一条片段大小为1906bp的带），经分析后，我们认为我们的结果更加准确。这对依赖于青鳉遗传性别的生态和生物医学的研究都大有裨益。2.青鳉各个时期性腺组织的发育和分化本文以青鳉孵化后不同时期的生殖腺为材料，经石蜡切片和HE染色后，光学显微镜下观察了青鳉性腺从出现、分化到成熟的发育过程。结果发现：孵化后5-10天的仔鱼腹腔右侧已经可以观察到生殖腺，生殖腺中的生殖细胞体积明显比周围的体细胞大；孵化后10天，青鳉的性腺开始分化，雌、雄性个体的性腺出现结构上的差异，在雌性生殖腺内可以明显观察到生殖包囊结构；随后，在青鳉雌、雄性生殖腺内先后观察到卵子和精子的发生过程；孵化后50天，首次观察到卵巢腔结构和成熟的精子。除此之外，我们还观察到两性特征共存的现象，即，在遗传性别为雄性的生殖腺内，同时观察到卵母细胞和精子结构。这些实验结果将为发育生物学、遗传生物学提供有价值的信息和珍贵的基础资料。3.DMY、Dmrt1基因的表达分析目前，对DMY基因是青鳉雄性性腺发育起始的“开关”基因已经有了较统一的认识；另一个关于青鳉性别控制的“明星”基因是Dmrt1。这两个基因都是青鳉雄性性腺发育的控制因子。但是，目前，我们并不清楚DMY基因是如何控制青鳉雄性睾丸发育和分化的，我们也不清楚Dmrt1基因是如何参与到青鳉雄性性腺发育、分化和成熟的过程中。在本研究中，我们将青鳉性腺发育的组织学观察与DMY、Dmrt1基因的表达分析相结合，检测DMY和Dmrt1基因在青鳉雌雄性个体内的表达差异，期望能够发现这两个基因在青鳉性腺发育、分化和成熟时所起的作用。结果显示，DMY基因在青鳉雌雄性个体受精后的10天、15天内表达量基本持平，直到青鳉雌雄个体的性腺开始出现形态上的差异，即性腺开始分化时，它的表达水平在雄性个体内剧增，在雌性个体内变化不大；Dmrt1基因在青鳉雄性性腺分化时表达量也上升，只是没有DMY基因那么明显，而且，Dmrt1基因在青鳉雌雄个体的性腺未分化时，表达差异并不明显，在精子发生和成熟时，Dmrt1基因在雄性个体内的表达水平剧增。我们推测， DMY基因可能诱导雄性睾丸的发育和分化，而Dmrt1基因则主要调控青鳉精子的发生和成熟。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章引言  12-26
  1 鱼类的性别决定  12-17
    1.1 性别决定系统  13-14
    1.2 鱼类的性染色体  14-16
    1.4 非常规的遗传机制  16-17
  2 环境对性别决定的影响  17-18
    2.1 激素对性别决定的影响  17
    2.2 温度以及其他物理变量对性别决定的影响  17
    2.3 环境污染对性别决定的影响  17-18
  3.鱼类性别决定基因 DMY 和 Dmrt1 的研究进展  18-23
    3.1 DMY 基因的研究进展  19-21
    3.2 Dmrt1 基因的研究进展  21-22
    3.3 DMY 与 Dmrt1 基因的关系  22
    3.4 DMY 与 Dmrt1 的功能  22-23
  4.青鳉的生物学特性及饲养管理  23-26
    4.1 青鳉的生物学特性  24
    4.2 青鳉的饲养与管理  24-26
第二章青鳉遗传性别的鉴定  26-32
  1 引言  26-27
  2 材料与方法  27-29
    2.1 材料  27
    2.2 方法  27-29
  3 结果与分析  29-30
  4 讨论  30-32
第三章青鳉性腺发育过程观察  32-42
  1 引言  32
  2 材料与方法  32-36
    2.1 实验材料  32-33
    2.2 实验方法  33-36
  3 结果与分析  36-39
    3.1 遗传性别分析结果  36
    3.2 青鳉性腺发育观察结果  36-39
  4 讨论  39-42
第四章青鳉 DMY 和 Dmrt1 基因的表达  42-50
  1 引言  42-43
  2 材料和方法  43-46
    2.1 材料  43
    2.2 方法  43-46
  3 结果与分析  46-48
    3.1 DMY 基因在青鳉雌雄个体内的表达分析  46-47
    3.2 Dmrt1 基在青鳉雌雄个体内因的表达分析  47-48
  4 讨论  48-50
    4.1 DMY 在睾丸分化及分化前的表达  48-49
    4.2 Dmrt1 在睾丸分化及分化前的表达  49-50
参考文献  50-62
致谢  62

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