IHB OpenIR  > 学位论文
达氏鲟种内和种间生殖细胞移植研究; Establishment of an intraperitoneally allogeneic and xenogeneic germ cell transplantation system in Dabry′s sturgeon, Acipenser dabryanus
叶欢
Subtype博士
Thesis Advisor危起伟,李创举,竹内裕
2017-05
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract由于人类活动的影响,中华鲟和达氏鲟的生存环境急剧恶化,物种处于极度濒危状态。鲟鱼繁殖生物学和生活史特征导致它们的自然种群恢复极为缓慢。尽管已突破中华鲟全人工繁殖技术,但亲鱼培育面临着较多问题,如初次性成熟时间长且雌雄成熟不同步、繁殖周期长等。然而,达氏鲟规模化全人工繁殖已实现,但通过增殖放流来恢复其野生种群的方法效果有限。因此,有必要开发新技术和方法来加强中华鲟和达氏鲟种质资源与遗传多样性的保护。经过十多年的发展,鱼类生殖细胞移植技术已成功应用到多种鱼类,在缩短鱼类性成熟时间、种质资源保存、增殖放流和物种恢复方面具有重大的应用潜力。本论文主要围绕达氏鲟种内和种间生殖细胞移植技术体系建立来开展工作,涉及移植受体、生殖细胞标记基因鉴定、供体细胞制备、细胞移植及嵌合体发育检测。 在平均水温为19.1℃下,达氏鲟胚胎历时108 h开始出膜,所需总积温为2056.4-2265.4℃·h。根据其胚胎发育形态特征,划分为7个阶段:合子、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官形成和出膜,并简单描述了每个时期的主要形态特征。通过组织切片发现,出膜后第28天,达氏鲟仔鱼生殖嵴形成;出膜后第78天,发生性别分化,但生殖细胞尚未开始增殖;在543和728日龄,雌性和雄性生殖细胞分别已发生有丝分裂,大量增殖;在728和1155日龄,雌性和雄性生殖细胞分别已发生减数分裂。据此推断,达氏鲟仔鱼作为移植受体的最佳时期在出膜后第28天之前,雌性和雄性达氏鲟作为供体的最佳年龄分别为543和728日龄左右。鉴定了达氏鲟vasa基因(Advasa)的7个亚型,分别从RNA和蛋白质水平揭示其表达模式,发现Advasa主要在精巢和卵巢中表达,但两性存在着差异。在卵巢中,Advasa mRNA和蛋白质在处于有丝和减数分裂时期的生殖细胞中表达,且细胞质和细胞核中都有表达;而在精巢中,Advasa主要在处于有丝分裂时期的生殖细胞的细胞质中表达。通过显微注射人工合成的融合红色荧光蛋白编码区(RFP)和Advasa 3′ 非编码区(UTR)mRNA 到达氏鲟、斑马鱼和青鳉的受精卵中,发现Advasa 3′ UTR能够标记达氏鲟和斑马鱼原始生殖细胞(PGCs),但不能够标记青鳉PGCs。该结果表明,达氏鲟和骨鳔鱼类vasa 3′ UTR RNA定位机制可能相同,而在真真骨鱼类与骨鳔鱼类发生分化的过程中,该机制也发生了变化。此外,解析了达氏鲟PGCs迁移模式,即直到胚胎发育至神经管闭合期,PGCs才出现在尾部原基后方;随后,经卵黄球运动到躯干后部两侧;最后,通过间质作用运动到生殖嵴形成的位置。这为后续对达氏鲟生殖细胞的操作提供必要的基础资料。选取2龄雄性达氏鲟和11.5龄雌性中华鲟作为生殖细胞移植供体,性腺组织切片的免疫组化结果表明,2龄达氏鲟精巢主要含有A型精原细胞,而11.5龄中华鲟卵巢主要含有卵黄形成前的卵母细胞和极少数卵原细胞。将达氏鲟精巢和中华鲟卵巢用蛋白酶(Trypsin与 Collagenase H)消化,获得的细胞经PKH26染色后,注射到出膜后第7-8天达氏鲟仔鱼腹腔。在移植后第2和51天,受体的成活率分别在90%和70%以上。在移植后第51天,经激光共聚焦显微镜观察发现,带PKH26标记的供体细胞嵌合到受体达氏鲟幼鱼性腺,且这些细胞的细胞核在形态和大小方面具有与相应供体达氏鲟精原细胞或中华鲟卵原细胞相同的特征。同种精巢生殖细胞移植(Group 1)的嵌合率为70%,而另外两组异种卵巢生殖细胞移植(Group 2和Group 3)的嵌合率分别为6.7%和40%。在Group 1、Group 2和Group 3中,嵌合到受体性腺的生殖细胞数目相对达氏鲟幼鱼性腺中内源生殖细胞数目的比例分别为11.96%、5.35%和3.56%。因此,本研究成功建立了达氏鲟种内和种间生殖细胞移植体系。将多来源的达氏鲟生殖细胞移植到同一个受体,可有效恢复该物种的遗传多样性;同时,将中华鲟生殖细胞移植到受体达氏鲟,可实现异种生殖,从而缩短中华鲟初次性成熟时间,为中华鲟的物种延续提供新的途径。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/31182
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
叶欢. 达氏鲟种内和种间生殖细胞移植研究, Establishment of an intraperitoneally allogeneic and xenogeneic germ cell transplantation system in Dabry′s sturgeon, Acipenser dabryanus[D]. 中国科学院水生生物研究所,2017.
Files in This Item:
File Name/Size DocType Version Access License
达氏鲟种内和种间生殖细胞移植研究.pdf(8279KB)学位论文 限制开放CC BY-NC-SAApplication Full Text
Related Services
Recommend this item
Bookmark
Usage statistics
Export to Endnote
Google Scholar
Similar articles in Google Scholar
[叶欢]'s Articles
Baidu academic
Similar articles in Baidu academic
[叶欢]'s Articles
Bing Scholar
Similar articles in Bing Scholar
[叶欢]'s Articles
Terms of Use
No data!
Social Bookmark/Share
All comments (0)
No comment.
 

Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.