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久效磷对斑马鱼性别决定相关基因Vasa和Cyp3cl基因表达影响的研究

作　者: 尹德玉
导　师: 汝少国
学　校: 中国海洋大学
专　业: 生态学
关键词: 久效磷 斑马鱼 性别决定 Vasa基因 Cyp3c1基因 环境雌激素活性
分类号: X174
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 217次
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内容摘要


环境内分泌干扰物(EDCs)能够干扰生物体内性激素的正常表达,从而影响生物的性别分化和生殖功能。已有诸多论文报道农药、人工合成化学品及雌激素等多种EDCs对鱼类具有雌性化的效应。如4-NP、双酚A、4-PP、EE2等具有环境激素活性的化学物质能够改变鱼类某些性别决定相关基因的表达水平,引起鱼类产生雌性化。久效磷是一种高水溶性有机磷农药,已被证明能够诱导鱼类产生卵黄原蛋白,具有环境雌激素活性,但是久效磷能否影响鱼类性别决定尚无报道。为搞清楚久效磷是否会影响鱼类性别决定,本论文选取美国EPA推荐的EDCs筛选活体模式生物斑马鱼进行研究。斑马鱼(Zebrafish,Danio rerio)是研究鱼类性别决定的理想模型生物,斑马鱼幼鱼发育至l0-12dph,所有幼鱼体内都会先产生卵巢样性腺;孵化至21-25dph,性别分化开始,卵巢样性腺继续发育为卵巢或开始退化发育形成精巢;至30dph左右,性别分化完成;42-49dph的鱼体中精巢结构能够被鉴别出来;孵化后3-4个月可达性成熟。在斑马鱼性别分化过程中,起决定作用的是遗传基因。Vasa基因和Cyp3c1基因是斑马鱼性别决定的重要相关基因,Vasa基因是斑马鱼原始生殖细胞的特异性标记基因(也是人类生殖细胞的特异性标记基因),Cyp3c1基因是在斑马鱼中新发现的一个重要的性别决定相关基因。因此,本论文选取0-21dph、0-30dph、0-42dph斑马鱼幼鱼和4个月龄性成熟雄性斑马鱼进行暴露实验,采用Real-time Quantitative PCR实验方法,检测分析0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷对斑马鱼Vasa基因和Cyp3c1基因表达水平的影响。研究结果表明:(1)在幼鱼暴露实验对照组中,Vasa基因和Cyp3c1基因在21、30和42dph的表达量分别为0.0043±0.0034、0.0126±0.0034、0.0644±0.0171和0.0098±0.0041、0.0231±0.0176、0.1478±0.0443,表明幼鱼性别分化开始到完成过程中,Vasa基因和Cyp3c1基因表达水平逐渐升高。(2)采用0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷暴露斑马鱼幼鱼,发现0.01和0.1mg/L久效磷在21、30和42dph均能够引起幼鱼体内Vasa基因表达水平明显升高,其中0.01mg/L久效磷暴露组Vasa基因表达水平不仅极显著高于对照组,而且极显著或显著高于0.001、0.1mg/L和E2组。(3)采用0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷暴露斑马鱼幼鱼,发现0.01和0.1mg/L久效磷均能够引起21dph幼鱼体内Cyp3c1基因表达水平明显升高;并且0.01和0.1mg/L久效磷暴露组Cyp3c1基因表达水平与E2组基本一致。但在30和42dph,久效磷暴露组幼鱼体内Cyp3c1基因表达水平与对照组相比无明显差异。(4)采用0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷暴露4个月龄性成熟雄性斑马鱼28d,发现0.001、0.01、0.1mg/L久效磷和E2均能够促进其精巢中Vasa基因表达水平明显提高,其中0.1mg/L久效磷暴露组Vasa基因表达水平相当于E2组的13倍以上。综上可见,久效磷能够在21、30和42dph引起斑马鱼幼鱼体内Vasa基因表达水平明显升高,在21dph引起斑马鱼幼鱼体内Cyp3c1基因表达水平明显升高,对斑马鱼性别决定过程产生影响。久效磷对斑马鱼幼鱼Vasa基因和Cyp3c1基因表达产生的这种影响,与E2组非常相似。由于E2是一种已经被公认的环境雌激素,能够对鱼类产生雌性化效应,我们认为久效磷对斑马鱼产生的这种影响,从性别决定角度进一步证明了久效磷的环境雌激素活性。在本论文性成熟雄性斑马鱼久效磷暴露实验中,久效磷和E2对Vasa基因表达产生影响的结果也证明了这一观点。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-12
前言  12-14
1 环境内分泌干扰物影响鱼类性别决定的研究进展  14-24
  1.1 鱼类性别决定机制  14-17
    1.1.1 鱼类基因型性别决定(GSD)  14-16
    1.1.2 鱼类环境型性别决定(ESD)  16-17
  1.2 环境内分泌干扰物对鱼类性别决定的影响  17-21
    1.2.1 环境内分泌干扰物对鱼类的雄性化效应  17-19
    1.2.2 环境内分泌干扰物对鱼类的雌性化效应  19-21
  1.3 环境内分泌干扰物(EDCs)影响鱼类性别决定的机制  21-22
    1.3.1 环境内分泌干扰物引起鱼类性别决定基因及相关基因产生突变  21
    1.3.2 环境内分泌干扰物影响鱼类性别决定基因及相关基因的表达  21-22
    1.3.3 环境内分泌干扰物影响鱼类性别决定基因及相关基因表达产物与受体结合  22
  1.4 展望  22-24
    1.4.1 环境内分泌干扰物对鱼类性别决定基因及相关基因表达影响的深入研究  22-23
    1.4.2 应用绿色荧光标记技术研究鱼类性别决定基因及相关基因表达  23
    1.4.3 环境内分泌干扰物影响鱼类性别决定的生态风险评估  23-24
2 久效磷对斑马鱼Vasa 基因表达的影响  24-42
  2.1 材料方法  24-33
    2.1.1 实验药品  24-25
    2.1.2 实验试剂与仪器  25
    2.1.3 实验动物  25-26
    2.1.4 实验方法  26-33
  2.2 结果与分析  33-38
    2.2.1 PCR 产物的确定性分析  33-35
    2.2.2 久效磷对斑马鱼幼鱼Vasa 基因表达的影响  35-37
    2.2.3 久效磷对性成熟雄性斑马鱼Vasa 基因表达的影响  37-38
  2.3 讨论  38-41
  2.4 小结  41-42
3 久效磷对斑马鱼Cyp3c1 基因表达的影响  42-51
  3.1 材料方法  42-44
    3.1.1 实验药品  42
    3.1.2 实验试剂与仪器  42
    3.1.3 实验动物  42
    3.1.4 实验方法  42-44
  3.2 结果与分析  44-48
    3.2.1 PCR 产物的确定性分析  44-46
    3.2.2 久效磷对斑马鱼幼鱼Cyp3c1 基因表达的影响  46-48
  3.3 讨论  48-50
  3.4 小结  50-51
4. 结论  51-52
参考文献  52-62
致谢  62-63
个人简历  63
发表的学术论文  63

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境动物学
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