热带爪蛙的单性生殖及雌核发育单倍体的转录组分析
发布时间：2021-12-12 04:09
脊椎动物人工单性生殖（Unisexual reproduction）中比较常用的两种方式是雌核发育（Gynogenesis）和雄核发育（Androgenesis）,人工单性生殖可以极大地缩短获得基因修饰动物纯合子品系的周期。雌核发育是一种需要精子存在但精子并不提供遗传物质,发育过程中胚胎仅由母本基因控制的单性生殖方式。脊椎动物自发性雌核发育大多存在于一些鱼类和少部分两栖动物中,而人工诱导的雌核发育个体则可以通过破坏精子的DNA以消除雄性遗传物质以及抑制卵子的第二次减数分裂或第一次卵裂以恢复染色体的二倍性来实现。雄核发育是指在卵子不提供核遗传物质的情况下,仅依靠雄性原核进行发育形成后代的特殊的单性生殖方式。自发性的雄核发育在脊椎动物中极为罕见,而人工诱导的雄核发育可通过对卵子进行遗传性灭活并对精子雄核染色体进行二倍化处理来实现。爪蛙中人工诱导的雌核发育可获得健康可育的雌核发育二倍体个体,而人工诱导的雄核发育还存在许多尚未解决的问题。本文在热带爪蛙中进行人工诱导的雌核发育,观察到雌核发育单倍体典型的单倍体综合征表型,获得了健康存活的雌核发育二倍体纯合个体,并将早期冷休克雌核发育与晚期冷休克...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雌核发育单倍体与野生型二倍体不同时期对比
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-34-4.4利用人工诱导雌核发育快速获得二倍体热带爪蛙子代人工诱导的冷休克雌核发育技术作为一种单性生殖方式，与常规的双亲繁殖方式相比具有一些不可取代的优势，已经作为我们实验室的热带爪蛙品系的一种传代手段。通常情况下，在热带爪蛙的基因编辑过程中，要经历G0（嵌合体）、F1（杂合体）才能在F2代中获得期望的基因修饰爪蛙的纯合子个体。而利用人工诱导的雌核发育技术对G0代亲本热带爪蛙进行单性生殖传代，可以在F1代即可获得健康存活的二倍体纯合子代个体，极大缩短育种周期。通过人工诱导的早期冷休克雌核发育和晚期冷休克雌核发育获得的雌核发育二倍体热带爪蛙个体与正常受精的二倍体个体一样可健康存活，并且可以正常繁育后代，如图4-5所示。理论上说早期冷休克雌核发育诱导的子代个体并非在所有基因座处都是纯合的，但早期冷休克雌核发育技术的操作难度较小，胚胎存活率高，因此使用更多。4.5讨论本文在热带爪蛙中诱导雌核发育，通过早期冷休克和晚期冷休克雌核发育得到了雌核发育二倍体个体，并比较了早期冷休克雌核发育和晚期冷休克雌核发育诱导的胚胎存活率，在卵子质量较好的情况下，早期冷休克雌核发育诱导的胚胎存活率可达80%，而晚期冷休克雌核发育胚胎存活率较低，一般来说不图4-4单倍体综合征的几种典型症状a)st26期单倍体胚胎脊柱弯曲、尾巴上翘症状b)st30期单倍体胚胎腹部水肿症状c)st40期单倍体胚胎躯体解聚现象
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-35-足40%。造成这种存活率差异的原因可能是早期冷休克雌核发育原理是抑制受精卵第二极体的排出，处理的时间节点稳定容易精确控制，通常在室温22-25℃环境下，在受精激活5min开始冷休克处理，抑制第二极体排出的效果较为稳定，处理后胚胎存活率很高；而晚期冷休克雌核发育的原理是抑制受精卵的第一次卵裂，处理的时间节点不够稳定，难以控制，理论上说需要在受精卵发生第一次卵裂之前的适宜时间段内进行冷休克处理，但实际上受精卵个体之间存在差异，发生第一次卵裂的时间点不够统一，并且发育快慢受温度影响较大，在不同温度环境下发生第一次卵裂的时间点也会不同，因此晚期冷休克雌核发育受卵子质量、环境温度等因素影响，冷休克处理的时间节点不够稳定，因而抑制第一次卵裂的效果不稳定，造成处理后的胚胎死亡率高。4.6本章小结（1）本文通过在热带爪蛙中人工诱导雌核发育，获得了热带爪蛙雌核发育单倍体胚胎，并鉴定了典型的单倍体综合征表型；（2）利用早期冷休克雌核发育和晚期冷休克雌核发育可以在热带爪蛙中成功诱导健康可育的雌核发育二倍体爪蛙个体，极大缩短获得基因修饰动物纯合子品系的周期。早期冷休克雌核发育法诱导的胚胎存活率高，一般可达到80%以上，而晚期冷休克雌核发育诱导较为困难，一般存活率低于40%，因此早期图4-5热带爪蛙中人工诱导雌核发育获得健康存活子代a)正常双性繁殖二倍体子代b)早期冷休克雌核发育二倍体子代c)晚期冷休克雌核发育二倍体子代
【参考文献】：
期刊论文
[1]雌核发育在水产养殖业的应用[J]. 曲木,张宝龙,赵子续,辛蕊,翟胜利. 农业开发与装备. 2019(11)
[2]Weighted Correlation Network Analysis（WGCNA） of Japanese Flounder（Paralichthys olivaceus） Embryo Transcriptome Provides Crucial Gene Sets for Understanding Haploid Syndrome and Rescue by Diploidization[J]. ZHAO Haitao,DU Xinxin,ZHANG Kai,LIU Yuezhong,WANG Yujue,LIU Jinxiang,HE Yan,WANG Xubo,ZHANG Quanqi. Journal of Ocean University of China. 2018(06)
[3]人工诱导雌核发育技术在淡水鱼类遗传育种研究中的应用[J]. 张龙岗,李娴,付佩胜. 湖北农业科学. 2011(07)
[4]鱼类雄核发育的研究进展[J]. 赵振山,吴清江,高贵琴. 遗传. 2000(02)
[5]人工诱导大鳞副泥鳅雄核发育二倍体克隆鱼的产生[J]. 赵振山,吴清江. 遗传学报. 1998(05)
[6]鲤鱼人工雌核发育及其作为建立近交系新途径的研究[J]. 吴清江,陈荣德,叶玉珍,柯鸿文. 遗传学报. 1981(01)
本文编号：3535984
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雌核发育单倍体与野生型二倍体不同时期对比
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-34-4.4利用人工诱导雌核发育快速获得二倍体热带爪蛙子代人工诱导的冷休克雌核发育技术作为一种单性生殖方式，与常规的双亲繁殖方式相比具有一些不可取代的优势，已经作为我们实验室的热带爪蛙品系的一种传代手段。通常情况下，在热带爪蛙的基因编辑过程中，要经历G0（嵌合体）、F1（杂合体）才能在F2代中获得期望的基因修饰爪蛙的纯合子个体。而利用人工诱导的雌核发育技术对G0代亲本热带爪蛙进行单性生殖传代，可以在F1代即可获得健康存活的二倍体纯合子代个体，极大缩短育种周期。通过人工诱导的早期冷休克雌核发育和晚期冷休克雌核发育获得的雌核发育二倍体热带爪蛙个体与正常受精的二倍体个体一样可健康存活，并且可以正常繁育后代，如图4-5所示。理论上说早期冷休克雌核发育诱导的子代个体并非在所有基因座处都是纯合的，但早期冷休克雌核发育技术的操作难度较小，胚胎存活率高，因此使用更多。4.5讨论本文在热带爪蛙中诱导雌核发育，通过早期冷休克和晚期冷休克雌核发育得到了雌核发育二倍体个体，并比较了早期冷休克雌核发育和晚期冷休克雌核发育诱导的胚胎存活率，在卵子质量较好的情况下，早期冷休克雌核发育诱导的胚胎存活率可达80%，而晚期冷休克雌核发育胚胎存活率较低，一般来说不图4-4单倍体综合征的几种典型症状a)st26期单倍体胚胎脊柱弯曲、尾巴上翘症状b)st30期单倍体胚胎腹部水肿症状c)st40期单倍体胚胎躯体解聚现象
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-35-足40%。造成这种存活率差异的原因可能是早期冷休克雌核发育原理是抑制受精卵第二极体的排出，处理的时间节点稳定容易精确控制，通常在室温22-25℃环境下，在受精激活5min开始冷休克处理，抑制第二极体排出的效果较为稳定，处理后胚胎存活率很高；而晚期冷休克雌核发育的原理是抑制受精卵的第一次卵裂，处理的时间节点不够稳定，难以控制，理论上说需要在受精卵发生第一次卵裂之前的适宜时间段内进行冷休克处理，但实际上受精卵个体之间存在差异，发生第一次卵裂的时间点不够统一，并且发育快慢受温度影响较大，在不同温度环境下发生第一次卵裂的时间点也会不同，因此晚期冷休克雌核发育受卵子质量、环境温度等因素影响，冷休克处理的时间节点不够稳定，因而抑制第一次卵裂的效果不稳定，造成处理后的胚胎死亡率高。4.6本章小结（1）本文通过在热带爪蛙中人工诱导雌核发育，获得了热带爪蛙雌核发育单倍体胚胎，并鉴定了典型的单倍体综合征表型；（2）利用早期冷休克雌核发育和晚期冷休克雌核发育可以在热带爪蛙中成功诱导健康可育的雌核发育二倍体爪蛙个体，极大缩短获得基因修饰动物纯合子品系的周期。早期冷休克雌核发育法诱导的胚胎存活率高，一般可达到80%以上，而晚期冷休克雌核发育诱导较为困难，一般存活率低于40%，因此早期图4-5热带爪蛙中人工诱导雌核发育获得健康存活子代a)正常双性繁殖二倍体子代b)早期冷休克雌核发育二倍体子代c)晚期冷休克雌核发育二倍体子代
【参考文献】：
期刊论文
[1]雌核发育在水产养殖业的应用[J]. 曲木,张宝龙,赵子续,辛蕊,翟胜利. 农业开发与装备. 2019(11)
[2]Weighted Correlation Network Analysis（WGCNA） of Japanese Flounder（Paralichthys olivaceus） Embryo Transcriptome Provides Crucial Gene Sets for Understanding Haploid Syndrome and Rescue by Diploidization[J]. ZHAO Haitao,DU Xinxin,ZHANG Kai,LIU Yuezhong,WANG Yujue,LIU Jinxiang,HE Yan,WANG Xubo,ZHANG Quanqi. Journal of Ocean University of China. 2018(06)
[3]人工诱导雌核发育技术在淡水鱼类遗传育种研究中的应用[J]. 张龙岗,李娴,付佩胜. 湖北农业科学. 2011(07)
[4]鱼类雄核发育的研究进展[J]. 赵振山,吴清江,高贵琴. 遗传. 2000(02)
[5]人工诱导大鳞副泥鳅雄核发育二倍体克隆鱼的产生[J]. 赵振山,吴清江. 遗传学报. 1998(05)
[6]鲤鱼人工雌核发育及其作为建立近交系新途径的研究[J]. 吴清江,陈荣德,叶玉珍,柯鸿文. 遗传学报. 1981(01)
本文编号：3535984
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3535984.html
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