海水模式种青鳉鱼(Oryzias melastigma)的胚胎发育观察

海水青鳉鱼(Oryzias melastigma)作为一种新兴的海洋模式生物,可应用于海洋生态毒理学的研究。鱼类发育的早期阶段对污染物最为敏感,海水青鳉鱼胚胎毒性分析已成为毒理学研究的重要方法,但是目前尚未见有关海水青鳉胚胎发育的有关报道,因此本研究对海水青鳉鱼的繁殖习性和胚胎发育过程进行了详细观察。利用体视显微镜对海水青鳉的早期胚胎发育过程的形态特征进行了连续的实验观察,并描述了各个发育时期的特征。在水温(26±0.5)°C的条件下,海水青鳉鱼受精卵历时220h 30min孵化出膜。胚胎发育过程分为受精卵激活阶段、受精卵胚盘形成阶段、卵裂阶段、囊胚阶段、原肠胚阶段、神经胚阶段、器官形成阶段、孵化出膜阶段8个阶段,共分为33个时期。

低温驯化对斑马鱼胚胎发育和mtDNA拷贝数的影响

旨在探索低温驯化对斑马鱼胚胎线粒体DNA(mtDNA)拷贝数及胚胎低温发育能力的影响。27℃发育至性成熟的斑马鱼,在22℃驯化6个月,构建低温驯化模型。驯化组与未驯化组分别交配产卵后,收集0hpf胚胎,在22℃和20℃下发育并观察胚胎的低温发育能力。提取0hpf以及8hpf、12hpf、24hpf4个时期的胚胎DNA,通过绝对荧光定量PCR比较分析胚胎中mtDNA拷贝数的变化情况。结果显示,低温驯化后斑马鱼0hpf胚胎mtDNA拷贝数显著低于未驯化组胚胎mtDNA拷贝数,且mtDNA拷贝数在胚胎发育后期的3个不同时期仍低于未驯化组胚胎,但差异逐渐缩小。同时,相比于未驯化胚胎,低温驯化后的斑马鱼胚胎在22℃低温具有更高的成活率,且可以在20℃低温胁迫下成活。研究表明,低温驯化致使斑马鱼胚胎mtDNA拷贝数降低,同时提高了斑马鱼胚胎的低温发育能力。

斑马鱼早期胚胎发育囊胚sphere时期的蛋白组学研究

斑马鱼(Danio rerio)早期胚胎发育囊胚时期是胚胎发育过程的关键时期,利用i TRAQ蛋白质质谱分析技术,检测斑马鱼早期胚胎发育过程中囊胚sphere时期的蛋白质表达情况,并分析该时期表达的蛋白质的相应功能和参与调控的生物过程。以野生型斑马鱼发育至sphere时期即4 hpf的胚胎为样本,利用i TRAQ标记与LC-MS/MS串联质谱技术,结合数据库比对,对该时期表达的蛋白质进行定性和定量的鉴定分析。检测结果共鉴定到的总蛋白数为1 178个,利用生物信息学进行功能分析,发现这些蛋白广泛参与了细胞信号传递、细胞运动和细胞骨架构建、细胞增殖、细胞分化、物质合成与代谢等各项重要的生命活动过程。研究表明,利用i TRAQ标记的方法可以对4hpf时期的斑马鱼胚胎中的蛋白质进行有效的分离和鉴定,并初步建立了斑马鱼早期发育关键阶段sphere时期的蛋白质组表达图谱,以期为斑马鱼胚胎发育过程中蛋白质组学和调控机制的研究提供参考。

低温胁迫导致斑马鱼尾部发育畸形的分子机制

相比于恒温动物,环境温度对鱼类等变温动物的影响更加剧烈。为研究低温胁迫对鱼类胚胎发育时期的影响,我们将斑马鱼体节发生期的胚胎分成3组,其中两组分别在低温12℃处理12 h（12℃/12 h）和24 h（12℃/24 h）,第三组作为对照在常温下孵育。我们发现经受低温胁迫的胚胎发育成幼鱼后体长均变短,并且这种体长变短的现象在12℃/24 h组中比12℃/12 h明显。在12℃/12 h处理组中大约5%的幼鱼尾部弯曲出现畸形状态,而经过12℃/24 h处理后大约有90%的幼鱼尾部出现畸形。为了探究低温胁迫导致尾部发育畸形的原因,我们用RT-qPCR的方法检测与凋亡相关的基因p53、c-Jun、gadd45αa和与肌肉发育相关的基因myod、mrf4、myf5,发现低温胁迫以后凋亡相关基因p53、c-Jun、gadd45αa的表达量显著上升,而肌肉发育相关基因myod、mrf4、myf5的表达量显著下降。并且利用TUNEL（TdT mediated dUTP nick end labeling）凋亡检测方法也发现低温胁迫后斑马鱼幼鱼的尾部出现细胞凋亡信号。证明低温胁迫可引起细胞凋亡和肌肉发育的阻滞,进而导致尾部发育畸形。