牙鲆生殖細(xì)胞增殖、分化規(guī)律及分子機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 16:08
生殖細(xì)胞系是兩性配子生成和種族延續(xù)的基礎(chǔ)。作為生殖細(xì)胞的祖先,原始生殖細(xì)胞(PGCs)會(huì)經(jīng)歷特定遷移,增殖,并分化為雌雄性原細(xì)胞。在模式及少數(shù)淡水魚類中發(fā)現(xiàn),性原細(xì)胞增殖數(shù)量決定雌雄性別分化方向。然而目前魚類性原細(xì)胞增殖相關(guān)的規(guī)律及機(jī)制卻仍不清楚,并缺乏相關(guān)海水魚類的研究。牙鲆(Paralichthys olivaceus)是我國(guó)重要的海水養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚類,具有XX/XY性別決定機(jī)制。養(yǎng)殖過程中,牙鲆雌魚較雄魚生長(zhǎng)快,個(gè)體大,且其性別決定受到環(huán)境因素的影響。因此本研究采用雄激素(17α-甲基睪酮),高溫(27.5±0.5℃),雌激素(17β-雌二醇)及對(duì)照(18°C±0.5°C)處理XX牙鲆幼魚,并分別獲得4組雌雄主導(dǎo)群體,性別比率分別為雄93%,雄95.24%,雌99%和雌95%。我們以生殖細(xì)胞為研究主體,分析了雌雄生殖細(xì)胞增殖分化的基本規(guī)律;并進(jìn)一步分析了性分化過程中,gsdf,amh和p450arom三個(gè)基因在雌雄主導(dǎo)群體中的表達(dá)及其對(duì)生殖細(xì)胞增殖的調(diào)控機(jī)制。首先我們以牙鲆雌雄主導(dǎo)群體為研究對(duì)象,詳盡系統(tǒng)地描述了生殖細(xì)胞遷移,增殖和分化的基本規(guī)律。孵化后,牙鲆PGCs經(jīng)歷特定胚后遷移...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 魚類性腺發(fā)育
1.1.1 魚類原始生殖細(xì)胞的遷移
1.1.2 魚類性腺分化
1.1.2.1 魚類性腺分化的類型
1.1.2.2 魚類性腺分化的標(biāo)志
1.1.3 魚類配子發(fā)生
1.1.3.1 卵細(xì)胞分期及形態(tài)特征
1.1.3.2 精細(xì)胞分期及形態(tài)特征
1.2 魚類性別分化機(jī)制
1.2.1 魚類性別決定
1.2.1.1 基因型性別決定
1.2.1.2 環(huán)境型性別決定
1.2.2 生殖細(xì)胞在魚類性分化中的作用
1.2.3 體細(xì)胞調(diào)控生殖細(xì)胞的分化
1.3 牙鲆性別分化研究進(jìn)展
1.4 本研究的意義及目的
第二章 牙鲆生殖細(xì)胞遷移,增殖及分化規(guī)律的研究
2.1 前言
2.2 雌性生殖細(xì)胞遷移,增殖及卵子生成的規(guī)律
2.2.1 材料與方法
2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1.2 主要試劑和儀器
2.2.1.3 組織學(xué)觀察
2.2.1.4 熒光定量
2.2.1.5 foxl2原位雜交分析
2.2.1.6 數(shù)據(jù)分析
2.2.2 結(jié)果
2.2.2.1 PGCs胚后遷移
2.2.2.2 原始性腺
2.2.2.3 未分化性腺
2.2.2.4 卵巢分化
2.2.2.5 卵巢腔形成
2.2.2.6 產(chǎn)卵板和生殖上皮形成
2.2.3 討論
2.2.3.1 PGCs的遷移和未分化的性腺
2.2.3.2 性腺分化開始
2.2.3.3 卵巢分化
2.3 雄性生殖細(xì)胞遷移,增殖及精子生成的規(guī)律
2.3.1 材料與方法
2.3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.3.1.2 主要試劑和儀器
2.3.1.3 性腺組織學(xué)
2.3.1.4 生殖細(xì)胞數(shù)量及細(xì)胞大小
2.3.1.5 免疫組化
2.3.1.6 數(shù)據(jù)分析
2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.2.1 未分化性腺
2.3.2.2 精巢發(fā)育
2.3.2.2.1 輸精管形成
2.3.2.2.2 精小葉形成
2.3.2.3 精子生成
2.3.2.3.1 生殖細(xì)胞細(xì)胞核形態(tài)學(xué)
2.3.2.4 Nanos2顯示GSC分布
2.3.3 討論
第三章 牙鲆生殖細(xì)胞增殖與分化方向關(guān)聯(lián)分析
3.1 前言
3.2 材料和方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和取樣
3.2.2 主要試劑及儀器
3.2.3 石蠟組織切片
3.2.4 熒光定量PCR
3.3 結(jié)果
3.3.1 四組牙鲆雌雄群體全長(zhǎng)比較分析
3.3.2 四組牙鲆雌雄群體性腺發(fā)育組織學(xué)研究
3.3.3 性分化關(guān)鍵時(shí)期,四組牙鲆雌雄群體生殖細(xì)胞數(shù)量分析
3.3.4 性分化關(guān)鍵時(shí)期,四組牙鲆雌雄群體vasa表達(dá)量分析
3.4 討論
3.4.1 外源激素抑制牙鲆的生長(zhǎng)
3.4.2 外源激素和高溫改變牙鲆性腺發(fā)育
3.4.3 牙鲆雌雄群體生殖細(xì)胞呈二態(tài)性增殖
第四章 gsdf/amh/p450arom在牙鲆性分化過程中的表達(dá)研究
4.1 前言
4.2 材料和方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和取樣
4.2.2 主要試劑和儀器
4.2.3 牙鲆gsdf基因全長(zhǎng)克隆
4.2.4 基因序列分析及進(jìn)化樹構(gòu)建
4.2.5 半定量RT-PCR組織特異性分析
4.2.7 gsdf原位雜交分析
4.2.7.1 gsdfRNA探針合成
4.2.7.2 gsdf原位雜交
4.2.8 四組牙鲆雌雄群體gsdf/amh/p450arom熒光定量分析
4.3 結(jié)果
4.3.1 牙鲆gsdf基因克隆及序列分析
4.3.2 牙鲆gsdf基因在成體組織定量表達(dá)分析
4.3.3 牙鲆gsdf基因在雌雄性腺中定位表達(dá)分析
4.3.4 性分化時(shí)期,四組牙鲆雌雄群體gsdf/amh/p450arom差異表達(dá)分析
4.4 討論
4.4.1 牙鲆gsdf序列高度保守
4.4.2 牙鲆gsdf特異于生殖細(xì)胞周圍體細(xì)胞中表達(dá)
4.4.3 牙鲆gsdf/amh/p450arom可能參與調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞增殖
第五章 gsdf在牙鲆雌雄性腺發(fā)育過程中的表達(dá)和功能研究
5.1 前言
5.2 材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 主要試劑和儀器
5.2.3 性腺組織學(xué)
5.2.4 RT-PCR定量
5.2.5 原位雜交
5.2.6 免疫組化
5.2.7 gsdf基因的過表達(dá)及敲降
5.2.8 數(shù)據(jù)分析
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.1 雌雄群體中g(shù)sdfmRNA表達(dá)量
5.3.2 性腺中g(shù)sdfmRNA和蛋白的定位
5.3.2.1 未分化性腺
5.3.2.2 分化的精巢和卵巢
5.3.2.3 成熟的精巢和卵巢
5.3.3 gsdf的過表達(dá)和敲降
5.4 討論
第六章 ly75在牙鲆雌雄性腺的表達(dá)模式研究
6.1 前言
6.2 材料與方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
6.2.2 主要試劑和儀器
6.2.3 牙鲆ly75基因全長(zhǎng)克隆
6.2.4 基因序列分析及進(jìn)化樹構(gòu)建
6.2.5 半定量RT-PCR組織特異性分析
6.2.6 ly75原位雜交分析
6.2.6.1 ly75RNA探針合成
6.2.6.2 ly75原位雜交
6.2.7 Nanos2免疫組化
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.3.1 牙鲆ly75基因克隆及序列分析
6.3.2 牙鲆ly75基因組織特異性表達(dá)分析
6.3.3 牙鲆ly75基因在性腺中定位分析
6.4 討論
第七章 結(jié)論與展望
7.1 研究結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Progress in studies of fish reproductive development regulation[J]. CHEN Ji,HU Wei,ZHU ZuoYan. Chinese Science Bulletin. 2013(01)
[2]17α-甲基睪酮對(duì)劍尾魚的影響[J]. 韓建,許言,余逸敏,薛麗娜,方展強(qiáng). 中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào). 2010(06)
[3]Fish germ cells[J]. XU HongYan1, LI MingYou1, GUI JianFang2 & HONG YunHan1,2 1Department of Biological Sciences, National University of Singapore, Singapore 119260, Singapore; 2 State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China. Science China(Life Sciences). 2010(04)
[4]環(huán)境激素對(duì)魚類內(nèi)分泌軸線的干擾作用及其機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 田華,汝少國(guó),邴欣. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]牙鲆性腺分化的組織學(xué)研究[J]. 孫鵬,尤鋒,張立敬,文愛韻,吳志昊,徐冬冬,李軍,徐永立,張培軍. 海洋科學(xué). 2009(03)
[6]魚類性別決定與分化相關(guān)基因研究進(jìn)展[J]. 文愛韻,尤鋒,徐永立,張培軍. 海洋科學(xué). 2008(01)
[7]魚類原始生殖細(xì)胞的研究進(jìn)展[J]. 宋卉,王樹迎. 吉林畜牧獸醫(yī). 2004(04)
碩士論文
[1]厚頜魴卵巢發(fā)育與卵子發(fā)生的形態(tài)和化學(xué)組分變化研究[D]. 杜長(zhǎng)雷.西南大學(xué) 2011
[2]牙鲆Paralichthys olivaceus性腺分化與發(fā)育的組織學(xué)研究[D]. 孫朝徽.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3185940
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 魚類性腺發(fā)育
1.1.1 魚類原始生殖細(xì)胞的遷移
1.1.2 魚類性腺分化
1.1.2.1 魚類性腺分化的類型
1.1.2.2 魚類性腺分化的標(biāo)志
1.1.3 魚類配子發(fā)生
1.1.3.1 卵細(xì)胞分期及形態(tài)特征
1.1.3.2 精細(xì)胞分期及形態(tài)特征
1.2 魚類性別分化機(jī)制
1.2.1 魚類性別決定
1.2.1.1 基因型性別決定
1.2.1.2 環(huán)境型性別決定
1.2.2 生殖細(xì)胞在魚類性分化中的作用
1.2.3 體細(xì)胞調(diào)控生殖細(xì)胞的分化
1.3 牙鲆性別分化研究進(jìn)展
1.4 本研究的意義及目的
第二章 牙鲆生殖細(xì)胞遷移,增殖及分化規(guī)律的研究
2.1 前言
2.2 雌性生殖細(xì)胞遷移,增殖及卵子生成的規(guī)律
2.2.1 材料與方法
2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1.2 主要試劑和儀器
2.2.1.3 組織學(xué)觀察
2.2.1.4 熒光定量
2.2.1.5 foxl2原位雜交分析
2.2.1.6 數(shù)據(jù)分析
2.2.2 結(jié)果
2.2.2.1 PGCs胚后遷移
2.2.2.2 原始性腺
2.2.2.3 未分化性腺
2.2.2.4 卵巢分化
2.2.2.5 卵巢腔形成
2.2.2.6 產(chǎn)卵板和生殖上皮形成
2.2.3 討論
2.2.3.1 PGCs的遷移和未分化的性腺
2.2.3.2 性腺分化開始
2.2.3.3 卵巢分化
2.3 雄性生殖細(xì)胞遷移,增殖及精子生成的規(guī)律
2.3.1 材料與方法
2.3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.3.1.2 主要試劑和儀器
2.3.1.3 性腺組織學(xué)
2.3.1.4 生殖細(xì)胞數(shù)量及細(xì)胞大小
2.3.1.5 免疫組化
2.3.1.6 數(shù)據(jù)分析
2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.2.1 未分化性腺
2.3.2.2 精巢發(fā)育
2.3.2.2.1 輸精管形成
2.3.2.2.2 精小葉形成
2.3.2.3 精子生成
2.3.2.3.1 生殖細(xì)胞細(xì)胞核形態(tài)學(xué)
2.3.2.4 Nanos2顯示GSC分布
2.3.3 討論
第三章 牙鲆生殖細(xì)胞增殖與分化方向關(guān)聯(lián)分析
3.1 前言
3.2 材料和方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和取樣
3.2.2 主要試劑及儀器
3.2.3 石蠟組織切片
3.2.4 熒光定量PCR
3.3 結(jié)果
3.3.1 四組牙鲆雌雄群體全長(zhǎng)比較分析
3.3.2 四組牙鲆雌雄群體性腺發(fā)育組織學(xué)研究
3.3.3 性分化關(guān)鍵時(shí)期,四組牙鲆雌雄群體生殖細(xì)胞數(shù)量分析
3.3.4 性分化關(guān)鍵時(shí)期,四組牙鲆雌雄群體vasa表達(dá)量分析
3.4 討論
3.4.1 外源激素抑制牙鲆的生長(zhǎng)
3.4.2 外源激素和高溫改變牙鲆性腺發(fā)育
3.4.3 牙鲆雌雄群體生殖細(xì)胞呈二態(tài)性增殖
第四章 gsdf/amh/p450arom在牙鲆性分化過程中的表達(dá)研究
4.1 前言
4.2 材料和方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和取樣
4.2.2 主要試劑和儀器
4.2.3 牙鲆gsdf基因全長(zhǎng)克隆
4.2.4 基因序列分析及進(jìn)化樹構(gòu)建
4.2.5 半定量RT-PCR組織特異性分析
4.2.7 gsdf原位雜交分析
4.2.7.1 gsdfRNA探針合成
4.2.7.2 gsdf原位雜交
4.2.8 四組牙鲆雌雄群體gsdf/amh/p450arom熒光定量分析
4.3 結(jié)果
4.3.1 牙鲆gsdf基因克隆及序列分析
4.3.2 牙鲆gsdf基因在成體組織定量表達(dá)分析
4.3.3 牙鲆gsdf基因在雌雄性腺中定位表達(dá)分析
4.3.4 性分化時(shí)期,四組牙鲆雌雄群體gsdf/amh/p450arom差異表達(dá)分析
4.4 討論
4.4.1 牙鲆gsdf序列高度保守
4.4.2 牙鲆gsdf特異于生殖細(xì)胞周圍體細(xì)胞中表達(dá)
4.4.3 牙鲆gsdf/amh/p450arom可能參與調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞增殖
第五章 gsdf在牙鲆雌雄性腺發(fā)育過程中的表達(dá)和功能研究
5.1 前言
5.2 材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 主要試劑和儀器
5.2.3 性腺組織學(xué)
5.2.4 RT-PCR定量
5.2.5 原位雜交
5.2.6 免疫組化
5.2.7 gsdf基因的過表達(dá)及敲降
5.2.8 數(shù)據(jù)分析
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.1 雌雄群體中g(shù)sdfmRNA表達(dá)量
5.3.2 性腺中g(shù)sdfmRNA和蛋白的定位
5.3.2.1 未分化性腺
5.3.2.2 分化的精巢和卵巢
5.3.2.3 成熟的精巢和卵巢
5.3.3 gsdf的過表達(dá)和敲降
5.4 討論
第六章 ly75在牙鲆雌雄性腺的表達(dá)模式研究
6.1 前言
6.2 材料與方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
6.2.2 主要試劑和儀器
6.2.3 牙鲆ly75基因全長(zhǎng)克隆
6.2.4 基因序列分析及進(jìn)化樹構(gòu)建
6.2.5 半定量RT-PCR組織特異性分析
6.2.6 ly75原位雜交分析
6.2.6.1 ly75RNA探針合成
6.2.6.2 ly75原位雜交
6.2.7 Nanos2免疫組化
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.3.1 牙鲆ly75基因克隆及序列分析
6.3.2 牙鲆ly75基因組織特異性表達(dá)分析
6.3.3 牙鲆ly75基因在性腺中定位分析
6.4 討論
第七章 結(jié)論與展望
7.1 研究結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Progress in studies of fish reproductive development regulation[J]. CHEN Ji,HU Wei,ZHU ZuoYan. Chinese Science Bulletin. 2013(01)
[2]17α-甲基睪酮對(duì)劍尾魚的影響[J]. 韓建,許言,余逸敏,薛麗娜,方展強(qiáng). 中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào). 2010(06)
[3]Fish germ cells[J]. XU HongYan1, LI MingYou1, GUI JianFang2 & HONG YunHan1,2 1Department of Biological Sciences, National University of Singapore, Singapore 119260, Singapore; 2 State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China. Science China(Life Sciences). 2010(04)
[4]環(huán)境激素對(duì)魚類內(nèi)分泌軸線的干擾作用及其機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 田華,汝少國(guó),邴欣. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]牙鲆性腺分化的組織學(xué)研究[J]. 孫鵬,尤鋒,張立敬,文愛韻,吳志昊,徐冬冬,李軍,徐永立,張培軍. 海洋科學(xué). 2009(03)
[6]魚類性別決定與分化相關(guān)基因研究進(jìn)展[J]. 文愛韻,尤鋒,徐永立,張培軍. 海洋科學(xué). 2008(01)
[7]魚類原始生殖細(xì)胞的研究進(jìn)展[J]. 宋卉,王樹迎. 吉林畜牧獸醫(yī). 2004(04)
碩士論文
[1]厚頜魴卵巢發(fā)育與卵子發(fā)生的形態(tài)和化學(xué)組分變化研究[D]. 杜長(zhǎng)雷.西南大學(xué) 2011
[2]牙鲆Paralichthys olivaceus性腺分化與發(fā)育的組織學(xué)研究[D]. 孫朝徽.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3185940
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