黄颡鱼性别连锁标记Pf62-Y的染色体定位

黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）隶属鲇形目、科、黄颡属,广泛分布于我国各大水域,是我国重要经济鱼类之一。桂建芳等[1]进行了黄颡鱼银染核型研究,沈俊宝等[2]也报道了黄颡鱼的核型,其核型为2n=52。刘汉勤等[3]利用人工雌核发育等技术开展了全雄黄颡鱼研究,认为黄颡鱼的遗传性别决定类型为XY雄性异配型, Wang, et al.在黄颡鱼中开展了性别连锁的DNA标记分离研究,筛选得到黄颡鱼雌性和雄性连锁的DNA标记,由此开拓出一条性别连锁标记辅助的全雄黄颡鱼培育技术路线,用于大规模全雄黄颡鱼的商业生产[4,5]。Pf62-Y作为重要的黄颡鱼雄性连锁标记之一,我们通过对 Pf62-Y 的研究,探索黄颡鱼的性别决定与分化机制。

应用DNA分子标记鉴定黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼及其杂交种的研究

为区分黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco Richardson)、瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli Richardson)及其杂交种,前期研究构建了一个YY超雄黄颡鱼的BAC文库并筛选到了一个包含性别连锁标记Pf62-Y的BAC克隆。研究对该BAC克隆进行测序并鉴定到了一个新基因Inad-like,而且Inad-like的外显子序列在X和Y染色体上基本一致。通过黄颡鱼Inad-like的外显子序列及序列的保守性我们设计引物在瓦氏黄颡鱼中扩增获得了其部分内含子序列。通过内含子序列比对,发现瓦氏黄颡鱼比黄颡鱼少了一个DNA片段。基于黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼的显著遗传差异,设计了一对引物,该引物在黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼基因组中分别扩增出1908和1178 bp DNA片段,而且在杂交黄颡鱼中同时扩增出这两个DNA片段。总之,这个新的遗传标记提供了一种稳定、高效识别黄颡鱼及其与瓦氏黄颡鱼杂交种的方法。

黄颡鱼FTR67基因的克隆及功能研究

鱼类TRIM(Tripartite motif)家族的特异性扩张产生了一个硬骨鱼类特有的亚家族finTRIM(Fish novel TRIM,FTR),为探究finTRIM在黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco)先天抗病毒免疫中发挥的作用,文章鉴定了1个与斑马鱼(Danio rerio)FTR67同源性较高的黄颡鱼finTRIM基因,命名为TfFTR67(Tachysurus fulvidraco FTR67)。系统进化树分析表明,FTR67在有些鱼类物种中发生了基因重复,导致基因拷贝增多。TfFTR67不受SVCV的诱导表达,是一个组成型表达的基因。过量表达TfFTR67抑制poly(I﹕C)及RLR信号分子诱导的干扰素反应,同时促进病毒在细胞中的复制。鉴于TfFTR67与斑马鱼FTR67的表达特征和功能不同,研究结果表明,鱼类FTR67在不同物种中发生了基因重复和功能歧化。

翘嘴鳜养殖与野生群体及其家系的遗传多样性分析

通过5个翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)的微卫星标记,对收集的湖北、广东翘嘴鳜养殖与长江野生3个群体及其家系的遗传结构进行了分析和比较。结果表明:筛选的5个微卫星位点具有高度可提供信息性,平均多态信息含量(PIC)>0.5,三个群体遗传多样性关系为:湖北养殖群体(BF)>长江野生群体(WBF)>广东养殖群体(DF),不同家系的期望杂合度在0.4～0.7之间,家系间的遗传分化显著。分子方差分析结果显示,家系群体内的变异(83.33%)是总变异的主要来源。可见,湖北养殖群体具有较高的遗传多样性,具备进一步繁育筛选优良群体的潜质,微卫星分子标记技术可用于翘嘴鳜家系育种过程中的亲子鉴定。

黄颡鱼和杂交黄颡鱼“黄优1号”形态及性腺发育的比较

选取相同养殖条件的10月、22月和34月龄的黄颡鱼和新品种杂交黄颡鱼(黄颡鱼P.fulvidraco♀×瓦氏黄颡鱼P.vachelli♂)“黄优1号”进行形态及性腺发育的比较研究。通过形体指标测量发现“黄优1号”生长性能显著优于黄颡鱼;在22月和34月龄黄颡鱼中,雄性的体重是雌性的2倍左右,雄性生长速度显著高于雌性;而在“黄优1号”中,两性生长异形现象被显著减弱。基于性腺解剖形态分析发现雌性“黄优1号”卵巢完全退化,呈细线状结构且没有卵子产生,故“黄优1号”雌鱼完全不育;雄性“黄优1号”精巢组织呈现透明状和退化状态。精巢组织切片HE染色分析发现10月龄“黄优1号”的精小囊为空腔状几乎没有精子产生,22月和34月龄“黄优1号”的精小囊内出现极少量精子。计算机辅助精子分析系统(CASA)分析发现,相比于黄颡鱼,“黄优1号”精巢中精子量非常少,有效活力低下;经过繁殖能力测试,22月龄“黄优1号”雄鱼不具备繁殖能力。新品种杂交黄颡鱼“黄优1号”在生长性能提高上显现了杂交优势,具有推动黄颡鱼产业发展的潜力。

抗菌肽HBβ-C在全雄和杂交黄颡鱼对多子小瓜虫抗性差异中的作用

为研究全雄黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、瓦式黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)和杂交黄颡鱼(黄颡鱼P.fulvidraco♀×瓦氏黄颡鱼P.vachelli♂)对多子小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis)的抗性差异,通过生物信息学分析黄颡鱼皮肤黏液蛋白质组,发现其血红蛋白源抗菌肽(HBβ-C)位于血红蛋白β链HBβ的碳端,共33个氨基酸。利用化学合成的不同浓度的HBβ-C肽段进行体外抗虫实验,研究发现其能有效杀死滋养体、包囊体和掠食体阶段的多子小瓜虫,其中15μg/mL的HBβ-C能在3min内杀死所有滋养体。基因表达量分析显示,在杂交黄颡鱼的鳃和皮肤组织中,HBβ的mRNA表达量高于全雄黄颡鱼;但在应对小瓜虫感染的过程中,全雄黄颡鱼的HBβmRNA转录水平快速提升,其表达水平和上升倍率显著高于杂交黄颡鱼。蛋白表达量分析显示,HBβ在全雄黄颡鱼鳃组织中的蛋白表达量明显高于杂交黄颡鱼。免疫荧光定位结果显示,抗菌肽HBβ-C特异地在红细胞中表达,可以分泌并附着在滋养体上。综上所述,相对于杂交黄颡鱼,全雄黄颡鱼中HBβ具有更高的翻译效率,可以更高效地应对多子小瓜虫的感染。

利用鱼类性逆转技术创制黄颡鱼XX雄鱼的方法

目前黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco Richardson)生产上使用的母本非常混杂,成为影响黄颡鱼产业发展的一个突出问题。建立一个优良性状稳定的全雌家系对于全雄黄颡鱼和杂交黄颡鱼的生产尤为重要,而将XX雌性黄颡鱼逆转为XX雄性黄颡鱼是创制全雌家系中的关键一步。黄颡鱼性染色体连锁分子标记的开发为鉴定XX雄鱼提供了技术支撑。研究使用不同浓度的17α-甲基睾酮(MT)和芳香化酶抑制剂来曲唑(LZ)处理黄颡鱼鱼苗54d(7—60日龄)。61日龄测量并统计各组鱼的存活率、体长及体重。解剖观察性腺结构,结合性腺组织切片和性别分子标记分析各组实验鱼中XX鱼性腺发育情况。结果显示:2种药物对黄颡鱼的存活率影响较小,与对照组没有显著差异;MT处理的XX性腺为空腔状精小囊结构,不能逆转为功能性精巢;适当剂量的LZ可以将XX雌性黄颡鱼性逆转成正常的XX雄鱼,诱导效果随着剂量的增加而增强。用完全逆转的XX生理雄鱼分别与XX雌鱼和YY雌鱼交配,能够正常繁殖并具备较好的繁殖能力。研究建立了一种使用芳香化酶抑制剂来曲唑创制黄颡鱼XX雄鱼的方法,为全雄黄颡鱼的品种改良及新品种的培育奠定了基础。