多倍体鲫鲤雄性育性机制研究
发布时间:2022-02-24 10:32
自然界中,多倍化现象存在于多种生物体中,在新物种形成和物种进化中具有重要的意义。对多倍体生物和多倍体化现象的研究,是非常有价值的,它不仅有利于研究多倍化在生物进化理论中的重要作用,对于动植物中的多倍体育种也具有重要的指导意义。在作者实验室以往多年的研究中,进行了雌性红鲫(Carassius auratus red var.)(2n=100)与雄性鲤(Cyprinus carpio)(2n=100)杂交,获得F3-F24的异源四倍体鱼(4n=200)。雄性和雌性四倍体个体都是可育的。然后,雄性四倍体与雌性二倍体红鲫倍间杂交获得不育的三倍体鱼。四倍体鲫鲤(AT)的精巢发育正常并且能稳定地产生正常的二倍体精子,而三倍体鱼的精巢虽然能正常的发育,但是不能产生正常的精子。雄性三倍体鲫鲤中生殖细胞能发育至圆形的精细胞阶段,然后退化。不育的三倍体鱼和可育的四倍体鱼群体的获得,为研究倍性的改变对鱼类育性的影响机制提供了不可多得的宝贵的材料。此外,人工两性可育四倍体品系在鱼类中是首次获得,并且可能是脊椎动物中的第一个,为我们研究杂交导致的多倍化现象也是非常有意...
【文章来源】:湖南师范大学湖南省211工程院校
【文章页数】:155 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 组学的研究进展及应用
1.1.1 转录组与转录组学
1.1.2 蛋白质组学
1.1.3 代谢组等其它类别的组学
1.2 多倍体动物育性机制的研究
1.2.1 四倍体鱼育性的研究及应用
1.2.2 三倍体鱼育性的研究及应用
1.3 转录组学在精子发生中的研究及进展
1.4 蛋白质组学在精子蛋白质组成的研究
1.5 本研究的目的和意义
第二章 雄性三倍体不育分子机制的研究
2.1 实验材料
2.1.1 材料
2.1.2 主要药品、试剂和酶
2.1.3 主要仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 构建cDNA文库及转录组测序
2.2.2 转录组数据生物信息学分析
2.2.3 实时荧光定量PCR分析
2.2.4 精巢组织的电镜观察
2.3 实验结果与分析
2.3.1 不同倍性鱼精巢RNA-seq测序与组装结果
2.3.2 不同倍性鱼精巢转录基因注释结果统计
2.3.3 二、三倍体鱼差异表达基因
2.3.4 四、三倍体鱼差异表达基因
2.3.5 二、四倍体与三倍体鱼共同差异表达基因
2.3.6 鞭毛合成基因在三种不同倍性鱼的表达模式
2.3.7 转录因子在三种不同倍性鱼的表达模式
2.3.8 实时荧光定量PCR对三倍体精巢中差异表达基因的验证
2.3.9 不同倍性鱼精巢组织电镜观察
2.4 讨论
2.4.1 三种鱼精巢基因表达模式分析
2.4.2 三倍体中差异表达基因对精子发生的影响
2.4.3 三倍体中鞭毛合成基因差异表达对精子发生的影响
2.4.4 三倍体中转录因子差异表达对精子发生的影响
第三章 雄性四倍体鱼繁殖特性改变的分子机制研究
3.1 二、四倍体鱼精巢转录组分析
3.1.1 实验材料
3.1.1.1 材料
3.1.1.2 主要药品、试剂和酶
3.1.1.3 主要仪器设备
3.1.2 实验方法
3.1.3 实验结果与分析
3.1.3.1 二、四倍体鱼差异表达基因
3.1.3.2 二、四倍体鱼精巢差异表达基因的注释
3.1.4 讨论
3.1.4.1 四倍体中差异表达基因可能对精子发生的影响
3.2 雄性四倍体鱼精子和鲤鱼单倍体精子蛋白质组学分析
3.2.1 实验材料
3.2.1.1 材料
3.2.1.2 主要药品、试剂和酶
3.2.1.3 主要配制溶液方法
3.2.1.4 主要仪器设备
3.2.2 实验方法
3.2.2.1 精液中精子的分离和收集
3.2.2.2 不同倍性精子DNA含量测定
3.2.2.3 不同倍性精子活力测定
3.2.2.4 不同倍性精子总蛋白的提取和纯化
3.2.2.5 不同倍性精子提取总蛋白浓度的测定
3.2.2.6 SDS-PAGE双向凝胶电泳
3.2.3 实验结果与分析
3.2.3.1 不同倍性精子DNA含量检测
3.2.3.2 不同倍性精子活力检测
3.2.3.3 两种精子的差异表达蛋白2-DE图谱的构建及分析
3.2.3.4 两种倍性精子差异蛋白质谱结果
3.2.3.5 转录组CDS序列进行差异蛋白质进一步鉴定
3.2.3.6 差异蛋白质的注释分析
3.2.4 讨论
3.2.4.1 不同倍性精子生理学差异
3.2.4.2 两种不同倍性精子差异蛋白质功能分析
第四章 总结
参考文献
博士学习期间撰写、发表的主要论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于高通量转录组测序的山羊睾丸和附睾头差异表达基因分析[J]. 张春香,张国林,郭丽娜,赵辉,任有蛇. 畜牧兽医学报. 2014(03)
[2]多倍体生物研究进展[J]. 宋灿,刘少军,肖军,何伟国,周毅,覃钦博,张纯,刘筠. 中国科学:生命科学. 2012(03)
[3]半滑舌鳎四倍体鱼苗的诱导与鉴定[J]. 李文龙,陈松林,季相山,谢明树,徐营,邓寒. 中国水产科学. 2012(02)
[4]鱼类人工多倍体育种的研究进展[J]. 孙远东,谭立军,唐新科,李自君. 现代生物医学进展. 2008(09)
[5]A new type of triploid crucian crap—red crucian carp (♀)×allotetraploid (♂)[J]. SHEN Jiamin, LIU Shaojun**, SUN Yuandong, ZHANG Chun, LUO Kaikun, TAO Min, ZENG Chen and LIU Yun(Key Laboratory of Protein Chemistry and Developmental Biology of State Ministry of China, College of Life Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China). Progress in Natural Science. 2006(12)
[6]富集低丰度蛋白的人类精子全蛋白二维电泳整合图的建立[J]. 孙波澜,范立青,李凌伟,朱文兵,卢光琇. 中华男科学杂志. 2006(04)
[7]四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫染色体减数分裂观察(英文)[J]. 张纯,何晓晓,刘少军,孙远东,刘筠. 动物学报. 2005(01)
[8]细胞周期调控基因在精子发生中的作用[J]. 李丹,卢光琇. 国外医学.遗传学分册. 2005(01)
[9]应用双向电泳技术初步建立人精子头部蛋白质图谱[J]. 谭玉梅,范立青,罗克莉,朱文兵,卢光琇. 中华男科学杂志. 2004(12)
[10]三倍体鲫鱼——异源四倍体鲫鲤 (♂ )×金鱼 (♀ )[J]. 刘少军,孙远东,张纯,罗凯坤,刘筠. 遗传学报. 2004(01)
硕士论文
[1]水牛精液蛋白质组学的相关研究[D]. 杨丽.广西大学 2012
[2]绵羊精子冷冻前后差异蛋白质组学研究[D]. 李鸿岩.甘肃农业大学 2011
[3]山羊精子蛋白质组学技术体系优化及冻融前后精子差异蛋白分析[D]. 阮崇美.安徽农业大学 2010
[4]奶牛X、Y精子比较蛋白质组学的条件优化及初步研究[D]. 韩伟东.甘肃农业大学 2009
本文编号:3642543
【文章来源】:湖南师范大学湖南省211工程院校
【文章页数】:155 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 组学的研究进展及应用
1.1.1 转录组与转录组学
1.1.2 蛋白质组学
1.1.3 代谢组等其它类别的组学
1.2 多倍体动物育性机制的研究
1.2.1 四倍体鱼育性的研究及应用
1.2.2 三倍体鱼育性的研究及应用
1.3 转录组学在精子发生中的研究及进展
1.4 蛋白质组学在精子蛋白质组成的研究
1.5 本研究的目的和意义
第二章 雄性三倍体不育分子机制的研究
2.1 实验材料
2.1.1 材料
2.1.2 主要药品、试剂和酶
2.1.3 主要仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 构建cDNA文库及转录组测序
2.2.2 转录组数据生物信息学分析
2.2.3 实时荧光定量PCR分析
2.2.4 精巢组织的电镜观察
2.3 实验结果与分析
2.3.1 不同倍性鱼精巢RNA-seq测序与组装结果
2.3.2 不同倍性鱼精巢转录基因注释结果统计
2.3.3 二、三倍体鱼差异表达基因
2.3.4 四、三倍体鱼差异表达基因
2.3.5 二、四倍体与三倍体鱼共同差异表达基因
2.3.6 鞭毛合成基因在三种不同倍性鱼的表达模式
2.3.7 转录因子在三种不同倍性鱼的表达模式
2.3.8 实时荧光定量PCR对三倍体精巢中差异表达基因的验证
2.3.9 不同倍性鱼精巢组织电镜观察
2.4 讨论
2.4.1 三种鱼精巢基因表达模式分析
2.4.2 三倍体中差异表达基因对精子发生的影响
2.4.3 三倍体中鞭毛合成基因差异表达对精子发生的影响
2.4.4 三倍体中转录因子差异表达对精子发生的影响
第三章 雄性四倍体鱼繁殖特性改变的分子机制研究
3.1 二、四倍体鱼精巢转录组分析
3.1.1 实验材料
3.1.1.1 材料
3.1.1.2 主要药品、试剂和酶
3.1.1.3 主要仪器设备
3.1.2 实验方法
3.1.3 实验结果与分析
3.1.3.1 二、四倍体鱼差异表达基因
3.1.3.2 二、四倍体鱼精巢差异表达基因的注释
3.1.4 讨论
3.1.4.1 四倍体中差异表达基因可能对精子发生的影响
3.2 雄性四倍体鱼精子和鲤鱼单倍体精子蛋白质组学分析
3.2.1 实验材料
3.2.1.1 材料
3.2.1.2 主要药品、试剂和酶
3.2.1.3 主要配制溶液方法
3.2.1.4 主要仪器设备
3.2.2 实验方法
3.2.2.1 精液中精子的分离和收集
3.2.2.2 不同倍性精子DNA含量测定
3.2.2.3 不同倍性精子活力测定
3.2.2.4 不同倍性精子总蛋白的提取和纯化
3.2.2.5 不同倍性精子提取总蛋白浓度的测定
3.2.2.6 SDS-PAGE双向凝胶电泳
3.2.3 实验结果与分析
3.2.3.1 不同倍性精子DNA含量检测
3.2.3.2 不同倍性精子活力检测
3.2.3.3 两种精子的差异表达蛋白2-DE图谱的构建及分析
3.2.3.4 两种倍性精子差异蛋白质谱结果
3.2.3.5 转录组CDS序列进行差异蛋白质进一步鉴定
3.2.3.6 差异蛋白质的注释分析
3.2.4 讨论
3.2.4.1 不同倍性精子生理学差异
3.2.4.2 两种不同倍性精子差异蛋白质功能分析
第四章 总结
参考文献
博士学习期间撰写、发表的主要论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于高通量转录组测序的山羊睾丸和附睾头差异表达基因分析[J]. 张春香,张国林,郭丽娜,赵辉,任有蛇. 畜牧兽医学报. 2014(03)
[2]多倍体生物研究进展[J]. 宋灿,刘少军,肖军,何伟国,周毅,覃钦博,张纯,刘筠. 中国科学:生命科学. 2012(03)
[3]半滑舌鳎四倍体鱼苗的诱导与鉴定[J]. 李文龙,陈松林,季相山,谢明树,徐营,邓寒. 中国水产科学. 2012(02)
[4]鱼类人工多倍体育种的研究进展[J]. 孙远东,谭立军,唐新科,李自君. 现代生物医学进展. 2008(09)
[5]A new type of triploid crucian crap—red crucian carp (♀)×allotetraploid (♂)[J]. SHEN Jiamin, LIU Shaojun**, SUN Yuandong, ZHANG Chun, LUO Kaikun, TAO Min, ZENG Chen and LIU Yun(Key Laboratory of Protein Chemistry and Developmental Biology of State Ministry of China, College of Life Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China). Progress in Natural Science. 2006(12)
[6]富集低丰度蛋白的人类精子全蛋白二维电泳整合图的建立[J]. 孙波澜,范立青,李凌伟,朱文兵,卢光琇. 中华男科学杂志. 2006(04)
[7]四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫染色体减数分裂观察(英文)[J]. 张纯,何晓晓,刘少军,孙远东,刘筠. 动物学报. 2005(01)
[8]细胞周期调控基因在精子发生中的作用[J]. 李丹,卢光琇. 国外医学.遗传学分册. 2005(01)
[9]应用双向电泳技术初步建立人精子头部蛋白质图谱[J]. 谭玉梅,范立青,罗克莉,朱文兵,卢光琇. 中华男科学杂志. 2004(12)
[10]三倍体鲫鱼——异源四倍体鲫鲤 (♂ )×金鱼 (♀ )[J]. 刘少军,孙远东,张纯,罗凯坤,刘筠. 遗传学报. 2004(01)
硕士论文
[1]水牛精液蛋白质组学的相关研究[D]. 杨丽.广西大学 2012
[2]绵羊精子冷冻前后差异蛋白质组学研究[D]. 李鸿岩.甘肃农业大学 2011
[3]山羊精子蛋白质组学技术体系优化及冻融前后精子差异蛋白分析[D]. 阮崇美.安徽农业大学 2010
[4]奶牛X、Y精子比较蛋白质组学的条件优化及初步研究[D]. 韩伟东.甘肃农业大学 2009
本文编号:3642543
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