鱼类线粒体DNA研究新进展

线粒体DNA是分子生物学研究中的一个热门领域 ,已成为鱼类进化生物学和群体遗传学研究的重要分子遗传标记。本文对鱼类线粒体DNA分子生物学的最新研究进展进行了较详细的阐述 ,重点介绍鱼类线粒体DNA全序列的研究进展、组成及特征 ,鱼类线粒体DNA非编码区结构研究进展 ,鱼类线粒体DNA多态性及其主要的检测方法 ;综述了最近有关鱼类线粒体DNA在鱼类系统学、种间杂交渐渗、种群识别、起源和进化、地理分化等研究中的应用情况。

基于性别操控的昆虫不育技术研究进展

昆虫不育技术(sterile insect technique, SIT)是一种通过释放经辐射不育的雄性至野外与野生雌性交配从而产生不能孵化后代的害虫防治技术。随着分子生物学技术如基因编辑技术CRISPR/Cas9的不断发展,基于性别操控的昆虫不育技术如精确引导昆虫不育技术(precision-guided SIT, pgSIT)、昆虫不相容技术和昆虫不育技术相结合(incompatible insect technique and sterile insect technique, IIT-SIT)以及昆虫性比扭转(sex ratio distortion, SRD)已成功应用于多种农业害虫和媒介昆虫的防控。本文综述了pgSIT, IIT-SIT和SRD的研究现状,并对这些基于性别操控的昆虫不育技术的优缺点进行了讨论。介绍了细菌和病毒介导的杀雄分子机制及其在害虫防治中的应用潜力,以期为靶向昆虫性别的害虫不育防治技术提供理论支持。

异源四倍体鲫鲤雌核发育后代的RAPD分析

在优化RAPD(随机扩增多态性DNA)检测条件基础上,从134个随机引物中筛选出53个扩增较好且多态性强的引物,对异源四倍体鲫鲤第1代(G1)、第2代(G2)人工诱导的雌核发育二倍体后代群体的DNA多态性及分子标记进行了分析。结果显示,53个随机引物在G1群体和G2群体中检测到的位点数分别为541、511,其中多态性位点数分别为70、52,多态位点比例分别为12.94%、10.18%。两个群体的平均遗传距离分别为0.0732、0.0464。研究表明,经过连续2代人工雌核发育,G2的遗传多样性明显减少,种质进一步纯化。还从53个随机引物的扩增谱带中找到了2个引物(S50、S223)的特异扩增谱带,可以作为第1、2代雌核发育群体间的分子遗传标记。由计算机软件程序构建的分支系统树清晰地反映了两个雌核发育群体及其个体间的相互关系。

蛋白磷酸酶PP-1c在不同倍性鱼6种组织中的分化表达模式

以异源四倍体鲫鲤及其二倍体父/母本(湘江野鲤/红鲫)和子代三倍体湘云鲫等为实验材料,运用W estern-blotting技术及荧光免疫组织化学技术等实验手段,分析了PP-1的催化亚基在上述不同倍性鱼体内的表达模式:蛋白水平检测发现PP-1c在不同倍性鱼的大脑、心脏、肌肉、肾脏、肝脏和性腺6种主要器官组织中均有表达,且不同的组织中显示了明显的差异表达模式,而PP-1c在这4种不同鱼的肌肉组织中的表达差异更显著,其中在异源四倍体鲫鲤中表达最低,在父/母本红鲫中的表达水平相对较高,子代三倍体湘云鲫中的表达最高,这种差异性可能从生化的角度说明了子代与父母本之间的变异性。免疫荧光组化实验结果显示,从整体水平来看,4种不同鱼的同一组织中,PP-1c的表达模式是非常相似的,这可能从蛋白和细胞的水平说明了异源四倍体鲫鲤与其二倍体父/母本及子代三倍体湘云鲫之间的遗传相似性。但对于同一组织的不同细胞的具体表达部位是有差异的,具有细胞特异性。

异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和它们父母本线粒体DNA12SrRNA基因遗传变异的分析

采用质粒克隆测序方法 ,获得了异源四倍体鲫鲤 5个个体、异源四倍体鲫鲤雌核发育二倍体后代 2个个体、三倍体湘云鲫 2个个体及红鲫、湘江野鲤和日本白鲫各 1个个体的线粒体DNA 12SrRNA基因的全序列。经对比发现 ,异源四倍体 5个个体共享 2种单元型 ,异源四倍体鲫鲤雌核发育二倍体后代 2个个体、三倍体湘云鲫 2个个体以及红鲫、湘江野鲤和日本白鲫各 1个个体分别共享 1种单元型。用MEGA 1 0软件分析了它们的碱基组成和核苷酸序列差异 ,用邻接法构建系统进化树。它们间的序列同源性在 95 %～ 99%之间 ,异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和它们母本 (分别为红鲫和日本白鲫 )之间的序列同源性大于异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和它们父本(分别为湘江野鲤和异源四倍体鲫鲤 )之间的序列同源性 ,结果表明 :异源四倍体鲫鲤和三倍体湘云鲫在线粒体DNA 12SrRNA基因上具有母性遗传特征。另一值得注意的地方是异源四倍体鲫鲤经过 9代 (F3 F11)繁殖后 ,在 5个个体中发现了 2种单元型 ,说明在四倍体基因库中存在遗传多样性 ,为四倍体基因库的繁殖。

低温和超低温保存对中国大鲵成熟精子的影响

中国大鲵Andrias davidianus是中国特有的一种濒危有尾两栖类动物,为了保护这一珍稀物种并且为中国大鲵人工辅助繁育建立一套可靠的技术,对中国大鲵的精子在0—4℃下低温短期保存和在液氮中超低温长期保存进行了研究。研究表明中国大鲵精子原液在常温下一般仅存活3—5h,4℃下能存活6d,0℃下存活时间可达9d。精子原液中添加Ringer氏液或Holtferter氏液,精子存活率比原液保存显著降低。在改良的超低温冻存条件下,中国大鲵精子在液氮中保存两周后解冻,精子复苏率可达10%—15%。利用扫描和透射电镜观察冻融前后中国大鲵精子的超微结构,发现受冷冻损伤精子质膜出现膨胀、破裂;精子穿孔器和轴丝显著弯曲,甚至断裂;波动膜明显脱落或膜结构损坏;精子线粒体嵴变形。结果表明,超低温冻存导致部分中国大鲵精子超微结构发生变化而产生冻伤,进而导致精子活力、复苏率下降。研究为建立规范化的中国大鲵精液保存程序和中国大鲵规模化人工繁育提供重要参考。

从ATPase8-6基因研究杂交多倍体鱼线粒体母性遗传(英文)

异源四倍体鲫鲤是世界上首例人工培育的两性可育并形成群体的且能自然繁殖的四倍体鱼。本文采用质粒克隆测序法测定了红鲫、异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤的ATPase8和ATPase6基因全序列 ,结合鲤鱼、日本白鲫和斑马鱼的同源序列 ,对不同倍性水平鲤科鱼类的ATPase8和ATPase6基因进行了比较 ,分析了碱基组成、变异情况以及核苷酸和氨基酸序列差异。红鲫、鲤鱼、异源四倍体鲫鲤、日本白鲫、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤之间的序列差异为 0 0 % - 1 3 4 % ,它们与外群斑马鱼之间的序列差异为 2 7 9% -31 0 %。用MEGA软件中的MP法、ME法、NJ法和UPGMA法构建分子系统树 ,得到了相似的拓扑结构。结果分析表明 ,人工杂交多倍体异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤在线粒体ATPase8和ATPase6基因上具有严格的母性遗传特征。值得注意的是 ,异源四倍体鲫鲤经过 1 1代的繁育后 ,与其原始母本红鲫仍然保持了非常高的同源性 ,说明了新的异源四倍体基因库在线粒体ATPase8和ATPase6基因上拥有稳定的遗传特性。对不同倍性鲤科鱼类线粒体ATPase8和ATPase6基因的研究表明 。

三倍体湘云鲫线粒体DNA序列变异性分析(英文)

对26尾三倍体湘云鲫的线粒体tRNA-Thr基因、tRNA-Pro基因和部分控制区的核苷酸序列进行了测定,获得26条长度为837—839 bp的同源基因序列,共发现65个多态性核苷酸变异位点,多态位点比例为0.077,定义了8种单元型。在湘云鲫8种单元型中确认了DNA复制终止相关的序列TAS、中央保守区序列(CSB-F、CSB-E和CSB-D)和保守序列CSB1,8种单元型含有3—5个TAS序列。在65个变异位点中,大部分序列变异为转换,8种单元型之间的序列差异在0.1%—6.3%之间。该研究为三倍体湘云鲫的繁殖和遗传改良提供了一些有价值的信息。

大鲵输卵管组织学结构观察

运用光学显微镜观察了大鲵雌性输卵管组织学结构的特点．输卵管是前端细后端粗的长而且弯曲的管状结构，长度约为体长的1．5～3倍．管壁从内到外分别由粘膜层、粘膜下层、浆膜下层和浆膜层4部分组成．不同区段输卵管在组织学结构上存在有差异，比较观察认为，不同区段输卵管的结构是与其功能相适应的．

异源四倍体鲫鲤及亲本ApoE的克隆及组织表达分析

载脂蛋白E(Apolipoprotein E,ApoE)作为胆固醇代谢过程中的关键因子,参与脂蛋白转运和性腺发育。为进一步了解该基因的作用,本实验克隆并测序了异源四倍体鲫鲤及其父母本ApoE基因的全长序列。异源四倍体鲫鲤、红鲫和鲤的ApoE全长分别为1393 bp、1384 bp和1396 bp,均编码281个氨基酸。序列对比表明,异源四倍体鲫鲤ApoE与父本鲤更为相似。另外有2个氨基酸位点发生了与父母本均不同的变异,证明异源四倍体鲫鲤除了有杂交特征外也产生了变异。通过Mega软件构建的哺乳动物ApoE进化树与系统分类相一致:鲤科鱼类的ApoE聚类在一起而分离于其它物种。Real time PCR分析表明,ApoE基因在3种鱼中的组织表达模式基本一致,所有组织均有表达,而在脾脏中表达最高。

昆虫性别决定机制研究进展及展望

昆虫在进化过程中发展出多种决定性别的调控机制。不仅不同昆虫通过不同的基因和调控机制决定性别分化,甚至在同种昆虫不同品系之间性别决定机制也不尽相同。了解昆虫性别决定分子调控机制,不仅有利于揭示昆虫性别的产生与进化,而且为昆虫的遗传操作提供理论和实践基础。本文综述了不同昆虫中的性别决定原始信号及其调控机制,介绍了昆虫性别决定底层基因doublesex和性别决定关键基因transformer、transformer-2的研究概况,以期为靶标昆虫性别决定的害虫不育防治技术提供理论支持。

中国南方蜘蛛2新种:Pinelema mulunensis sp.nov.和Stedocys vittiformis sp.nov.(蛛形纲:蜘蛛目)

依据采自中国广西壮族自治区的蜘蛛标本,本文描述了2个新种:木论平莱蛛Pinelema mulunensis sp.nov.(泰来蛛科)和丝带斯德蛛Stedocys vittiformis sp.nov.(花皮蛛科)。文中提供了2新种的彩色外形图、生殖器鉴别特征图及模式标本分布地图。模式标本保存于湖南师范大学。