不同体色锦鲤体色观察、基因表达以及过表达pnp4a对体色发育的影响

锦鲤色彩鲜艳,游姿飘逸,观赏价值高,被称作“会游泳的艺术品”。鱼类体色主要是由皮肤或鳞片上的色素细胞的种类和分布决定的。本文对黑色、白色、黄色和红色4种不同体色锦鲤的鳞片和皮肤的色素细胞组成、分布及形态结构等进行了比较观察,结果显示,鳞片和皮肤的色素细胞组成一致,4种锦鲤均存在着丰富的虹彩细胞,在黑色锦鲤中还观察到了黑色素细胞,黄色锦鲤和红色锦鲤还分布着黄/红色素细胞,在白色锦鲤中只观察到虹彩细胞。利用透射显微镜观察了4种体色锦鲤的虹彩细胞的超微结构,虹彩细胞主要有3种不同形态:梭形、短棒状和空泡状;采用实时荧光定量PCR检测了8个虹彩细胞发育相关基因在4种不同体色锦鲤皮肤中的表达情况,结果显示,8个虹彩细胞发育相关基因在不同体色锦鲤皮肤中均有表达,但表达存在差异,其中alk、pka、sox10、pax3、foxd3和pnp4a基因在红色和黄色锦鲤中相对表达量较高,ltk和alx4a基因在白色锦鲤中相对表达量最高。为进一步证实pnp4a基因在虹彩细胞中的作用,构建了pnp4a过表达重组质粒,并将其显微注射至AB斑马鱼受精卵中,过表达斑马鱼中虹彩细胞明显多于对照组,进一步证实了pnp4a在鱼类体色形成尤其是在虹彩细胞发生方面发挥着重要作用。

花鲫早期体色发育和几个体色相关基因在不同鲫的表达分析

红白花鲫胚胎发育期先观察到黑色素细胞的发生,孵化出膜后先后出现黄色素细胞、红色素细胞及虹彩细胞。1月龄花鲫幼苗体色呈浅青灰色,2月龄前后,花鲫皮肤黑色素细胞逐渐减少,体色发生“青转花”的变化,3月龄时基本形成红白镶嵌的成体体色。克隆获得了鲫Slc7a11和Pnp4a体色基因的全长cDNA。鲫Slc7a11全长1782bp,编码496个氨基酸,与斑马鱼Slc7a11基因氨基酸同源性达93.7%;鲫Pnp4a全长1535bp,编码291氨基酸,与斑马鱼Pnp4a基因氨基酸同源性达95.1%。RT-PCR检测了Mitfa、Tyr、Slc7a11和Pnp4a在白鲫、红鲫、花鲫三种不同体色鲫胚胎及成体组织中的表达,分析结果显示:花鲫和红鲫一样有一个黑色素消退过程,鲫Slc7a11和Pnp4a体色基因与斑马鱼Slc7a11和Pnp4a具有高度同源性,花鲫成体皮肤组织也和红鲫成体皮肤组织一样检测到了Mitfa和Tyr的表达。Pnp4a在不同鲫的不同体色发育时期和不同组织都有表达,Slc7a11在不同鲫的不同体色发育时期均有表达,但在不同鲫的成体皮肤组织中均未表达。

AG1478抑制剂对白鲫体色发育的影响

鱼类的体色由基本色素细胞相互配合而成,色素细胞主要有4种类型:黑色素细胞、红色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞。AG1478是针对酪氨酸激酶(Tyr)的一种新型抑制剂。Tyr是黑色素生成过程中的关键酶,在黑色素细胞中呈特异性表达。本文主要阐述了白鲫四种色素细胞以及两种不同形态黑色素细胞的超微结构观察,探讨了AG1478抑制剂对白鲫早期体色发育的影响,实验结果表明抑制剂对白鲫早期体色发育没有明显影响。

金钱鱼(Scatophagus argus)体色发育及黑斑的形成过程

鱼类的体色图案作为外部形态最显著的特征之一,在动物生存与物种间的交流中起着重要作用。为探究金钱鱼(Scatophagus argus)体色发育及黑斑的形成过程,首先对成年金钱鱼鳍条中色素细胞进行显微观察,采用Olympus体视解剖镜观察了金钱鱼从胚胎色素形成期到仔鱼后期体表色素细胞的种类与分布特征,并跟踪观察了金钱鱼从稚鱼期到成鱼期主要图案黑斑的形成过程,同时对成年金钱鱼的黑斑和非黑斑皮肤进行透射电镜切片观察。结果显示,构成金钱鱼体色共四种色素细胞,分别为:黑色素细胞、黄色素细胞、虹彩色素细胞和红色素细胞,黑色素细胞在胚胎发育阶段最早发生,黄色素细胞和红色素细胞次之,而虹彩色素细胞发生最晚,直到仔鱼后期阶段才观察到。金钱鱼体色仔鱼期(0-24 dph)出现了有趣的变化过程:在0 dph(day post hatching)仔鱼体色较浅到1 dph仔鱼体色明显加深,而2-7 dph仔鱼的躯干部体色出现明显的褪黑现象,在8-24 dph阶段金钱鱼体色又出现了明显的复黑现象,并且在24 dph时通体发黑,在30 dph时虹彩色素细胞在皮肤中的大量出现并形成隐约可见的色素条带,直到幼鱼阶段(50 dph)形成清晰的黑色纵带条纹后不断演变成多个黑斑并在成年金钱鱼中稳定沉积的过程。透射电镜结果发现皮肤中黑色素细胞和虹彩色素细胞数量最多,分布最广。黑斑形成的关键原因是黑素小体和黑色素细胞大量聚集,虹彩色素细胞在其周围大量聚集并形成明显的包围界限。追踪观察了金钱鱼从胚胎色素发育、前期仔鱼、后期仔鱼、稚鱼、幼鱼和成鱼共六个阶段的色素沉积和体色变化过程,为金钱鱼野生群体的年龄鉴定提供了参考,并为进一步的金钱鱼体色改良提供理论指导。

细锯脂鲤银膜及全透两个品系的体色及发育的对比

细锯脂鲤(Pristella maxillaris)因其成鱼体色透明而越来越受到模式生物研究学者们的青睐.本研究从组织形态学和细胞学水平连续观察了银膜和全透两个品系细锯脂鲤不同发育时期眼睛、鳃部、腹部、背鳍、臀鳍及尾鳍的特征.结果表明:(1)银膜系鱼中观察到3种色素细胞,发育时序为黑色素细胞、虹彩细胞和黄色素细胞;全透系鱼中仅先后出现黑色素细胞与黄色素细胞2种色素细胞.(2)背鳍中部,银膜系鱼仅有树突状黑色素细胞,全透系鱼还具有颗粒状黄色素细胞;臀鳍中部,银膜系鱼的黑色素细胞均为树突状,但全透系鱼中黑色素细胞与黄色素细胞形态都为颗粒状;尾鳍中部,银膜系鱼均匀分布着散射状黄色素细胞,而全透系鱼黄色素细胞形态除散射状外还呈颗粒状形态.(3)银膜系鱼眼睛、背鳍与臀鳍上的黑色素细胞数量均多于全透系鱼,而黄色素细胞数量则相反.上述研究结果可为后续相关鱼类体色发育机制及可视化模式生物的建立提供重要的基础资料.

紫刺参早期生长发育与体色形成的研究

本研究对紫刺参胚胎和幼体发育过程进行了显微观测,比较分析了其幼体早期生长情况与体色形成过程。结果表明:(1)在水温 21.0±0.2℃条件下,紫刺参受精卵在受精 10~15min 后释放第一极体,5h 30min^6h 30min进入囊胚期, 18~20h发育成原肠胚;30~34h进入耳状幼体阶段, 8~10d变态发育为樽形幼体, 12~14d 发育成稚参;紫刺参胚胎和幼体发育时序与普通刺参无显著差异。(2)紫刺参早期发育中的樽形幼体发生率和附着变态率分别为 58.4±4.7%和 45.1±2.7%,高于普通刺参。(3)紫刺参浮游阶段后期随日龄增长表现出较普通刺参发育更快的优势,在日龄 6~7d 表现出显著差异(P<0.05)。(4)紫刺参稚参在日龄 35d 前后自背部开始着色, 50d^60d 腹部开始着色, 110d 体表紫色转变近乎成参体色,完成变色过程。

蓬莱玉参早期发育的形态学观察

本研究对仿刺参（Apostichopus japonicus）的一个特殊品系蓬莱玉参产卵、受精及胚胎和幼体发育过程进行显微观察，并与普通仿刺参进行比较。在19～21℃水温下，蓬莱玉参受精卵分别在受精12min和24min后释放第一、二极体，1h后卵裂成2细胞期，之后每30min左右完成一次卵裂，6h后进入囊胚期，19h后发育成原肠胚；40h后进入耳状幼体阶段，在其后侧臂的一端出现一个不规则形的石灰质骨片，并发现其位置与水体腔处于同一侧这一规律；5d和8d后发育为中耳状幼体和大耳状幼体，10d后变态发育为樽形幼体，骨片由不规则状发育为齿轮状，并出现第二个石灰质骨片；12d后发育为五触手，14d后发育成稚参，40d后发育为幼参。蓬莱玉参胚胎和幼体发育时序与当前己报道的仿刺参无显著差异，但从幼参开始蓬莱玉参通体始终为白色，而普通仿刺参在45日龄时体表局部出现色素，疣足处较为明显，60日龄幼体一半以上全身布满色素。蓬莱玉参因通体纯白色而受到了众多养殖企业和研究领域的关注，本文的结果为其今后的研究奠定了可靠的理论基础。