雌激素受体在金钱鱼生殖调节中的作用研究

发布时间：2020-05-29 14:19

【摘要】：金钱鱼(Scatophagus argus),隶属于鲈形目(Perciformes),金钱鱼科(Scatophagidae),金钱鱼属(Scatophagus),是一种兼具观赏和经济价值的优质品种。金钱鱼抗病性和环境适应性极强,逐渐成为沿海地区养殖的重要种类,但是由于金钱鱼雌雄性腺发育不同步,人工繁育技术不成熟,大部分鱼苗来自野外捕捞,极大地影响了养殖规模,因此研究金钱鱼性腺发育相关基因,不但可以初步提供硬骨鱼类繁殖的分子机制材料,而且也可为指导金钱鱼人工育苗提供帮助。目前,对金钱鱼形态学,组织学以及性腺分化相关基因有了初步研究,与其他脊椎动物相比,关于金钱鱼生殖方面的分子生物学研究还处在初级阶段。因此,获得性腺发育相关基因,阐述其表达模式,可为金钱鱼性腺发育和性别差异的分子机制提供基础研究资料。本文以金钱鱼精巢和卵巢的高通量测序数据库中获得的雌激素受体序列片段,并且参考已经提交的硬骨鱼类雌激素受体各亚型序列进行引物设计,获得中间片段,利用RACR技术,以已获得的中间片段为基础得到了金钱鱼雌激素受体ERα,ERβ1和ERβ2全长c DNA序列,通过半定量和荧光定量技术分析了三种受体在金钱鱼雌鱼和雄鱼各器官以及精巢和卵巢发育过程中的表达模式。结果如下:1)ERα基因全长共2621bp,5′-UTR(非编码区)241bp,3′-UTR472bp,编码635个氨基酸;预测分子量为69.38 KD。组织分布结果显示,金钱鱼ERα雌性和雄性在所检测组织器官中都有分布,但主要在肝脏,脑,垂体以及精巢表达。荧光定量检测雌雄性腺中表达含量,ERα在卵巢发育早期以及卵黄充满期表达量较高,随着精巢发育ERα表达量显著升高。2)ERβ1全长2891bp,5′-UTR 597bp,3′-UTR 611bp,编码560个氨基酸,预测分子量为63.02KD。组织分布结果显示,金钱鱼ERβ1在所测组织中也都有表达,主要分布在雌鱼和雄鱼脑,垂体以及精巢等器官,但肝脏中几乎不表达。ERβ1在早期卵巢发育中表达量较高,卵黄积累时期逐渐升高,而在精巢发育过程中先升高后降低,其中在精母细胞增长期最高。3)ERβ2全长2410bp,5′-UTR 281bp,3′-UTR 168bp,共编码657个氨基酸,预测分子量为72.44 KD。ERβ2主要在肝脏中表达,随着卵巢逐渐成熟,含量逐渐降低,而在精巢发育过程中一直维持高表达,但在精子变态期时显著下降。本研究采用原位杂交实验检测金钱鱼配子发生过程中的表达定位,结果如下:1)ERβ1在卵巢发育的各个时期均有表达,在卵原细胞,初级卵母细胞,以及成熟卵母细胞中均有表达。精巢发育中,精原细胞含量最高,而在初级精母细胞以及精细胞中信号较弱,但是在整个精子产生过程中间质细胞的表达量都很高。2)ERβ2在卵子产生初期主要在卵原细胞,卵母细胞表达;而卵黄合成期的卵母细胞中表达较弱,在成熟卵母细胞中表达量极高。精子产生过程中ERβ2也主要在精巢间质细胞和精原细胞中存再强阳性信号,精母细胞以及精细胞信号较弱。综上所述,克隆分析金钱鱼雌激素受体在各组织和性腺发育各时期表达情况,表明三种雌激素受体可能在性腺发育中起到重要的作用,但是起主要作用的时期不尽相同。原位杂交结果显示,ERβs在早期卵母细胞发育中表达位置一致,而在卵黄蛋白合成期时ERβ2主要在卵细胞核中表达,表明两种受体虽然都促进卵原细胞增殖,但作用机制可能不同。ERβs在精巢间质细胞和精原细胞杂交信号较强,表明雌激素结合雌激素受体可能通过影响间质细胞的功能调控精巢配子发生过程。本实验探究结果为从分子水平方面了解金钱鱼繁殖机制提供了基本资料。
【图文】：

雌激素,途径,效应

制原生殖细胞的增殖[31]；雌激素也可刺激卵黄蛋白原表达，育。雌激素在精巢发育中的作用也无可替代。雌激素可以调节促进精原细胞增殖和分化[32]。虹鳟中发现，低浓度雌二醇可以新，高浓度则会抑制精原干细胞增殖和精子发生[33]。雄性成可以促进精子发生，而高浓度的雌二醇可能导致雄性不育。素发挥以上生理作用需要特异性结合分布在细胞膜和细胞核内strogen receptor, ER）。ER 属于核受体，依赖配体发挥作用。通胞核内 ER 结合，，激活相关 DNA 上的反应元件，进而调控 mR生具体效应，这类过程即核受体基因组途径。但是近来研究发某些生理学过程中作用非常快，恢复也快，同时可在不含核受应，并且转录合成抑制剂也不能将其阻断，证实了存在快速非而且在哺乳动物的心肌细胞[34]，骨骼肌细胞[35]，鱼类精巢[36]，体介导的非基因组途径（图 1-1）。因此，对与雌激素结合后的雌激素受体的研究也成为了物种的生殖发育过程研究中重要

路线图,实验技术,路线图

实验技术路线图
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4

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