罗非鱼性别分化相关基因纵向表达模式的研究

发布时间：2020-04-14 23:42

【摘要】：性别分化是一些诱导信号作用下性别决定基因选择性地表达的结果。温度和外源性激素是生产上诱导单性鱼常用的手段。为了了解温度、17α-甲基睾丸酮(17α-methyltestosterone,MT)对罗非鱼性别分化相关基因纵向表达的影响模式,本研究以吉富品系尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus,GIFT strain)为研究对象,通过Box-Behnken实验设计,利用RT-PCR技术检测不同诱导环境下罗非鱼性别分化期Sox9a、ARα和GATA4基因的纵向表达水平,并运用响应曲面法(Response surface methodology,RSM)分析这些性别相关基因的纵向表达模式,旨在为罗非鱼性别分化机制的进一步研究提供参考。具体研究如下:(一)温度及MT联合诱导下Sox9a基因表达的纵向变化Sox9是雄性性别决定主效基因Sry的直接下游靶基因,Sox9a已被证明在鱼类睾丸形成和发育中起重要作用。结果显示:温度的一次效应和二次效应对吉富鱼性腺组织中Sox9a表达有极显著影响(P0.01);17α-甲基睾丸酮的一次效应和二次效应对Sox9a表达无显著影响(P0.05);诱导持续时间的一次效应不显著(P0.05),但二次效应极显著(P0.01);温度和诱导持续时间的互作效应显著(P0.05),而温度和17α-甲基睾丸酮、17α-甲基睾丸酮和诱导持续时间之间的互作效应都不显著(P0.05)。三因子影响度大小依次为:温度诱导持续时间17α-甲基睾丸酮。经响应曲面分析,随着温度逐渐升高,Sox9a表达先出现轻微下调,之后呈上调趋势;随着诱导时间的延长,Sox9a基因表达呈先上升后下降的抛物线型。实验建立的性腺Sox9a表达回归模型的决定系数R2和校正决定系数Adj.R2分别为0.9778、0.9493,表明构建的模型拟合恰当,可以为温度、17α-甲基睾丸酮诱导下吉富鱼性别分化期Sox9a基因表达的纵向变化提供参考依据。(二)温度及MT联合诱导下ARα基因表达的纵向变化雄激素的生理作用主要是通过雄激素受体(androgen receptor,AR)介导的。结果表明:温度、17α-甲基睾丸酮和诱导持续时间三因子的一次效应和二次效应对ARα基因表达都有极显著(P0.01)或显著影响(P0.05);三个因子间均不存在互作效应(P0.05)。三因子影响度强度依次为:温度诱导持续时间17α-甲基睾丸酮。由响应曲面模型分析,在实验设置温度范围内,ARα基因表达随着温度的升高呈上调趋势;ARα基因表达随17α-甲基睾丸酮浓度的增大先上调后下调;随着诱导持续时间的延长,ARα基因表达持续上调。构建的性腺ARα表达回归模型的决定系数R2和校正决定系数Adj.R2分别为0.9972、0.9937,表明构建的模型拟合恰当,可以准确预测温度、17α-甲基睾丸酮诱导下吉富鱼性别分化期ARα基因表达的纵向变化。(三)温度及MT联合诱导下GATA4基因表达的纵向变化GATA4是参与哺乳动物性别决定和性别分化的重要转录调控因子,然而,GATA4在鱼类繁殖中的作用却知之甚少。结果显示:温度、17α-甲基睾丸酮和诱导持续时间三因子的一次效应和二次效应对GATA4基因表达都有极显著(P0.01)或显著影响(P0.05);温度和诱导持续时间、17α-甲基睾丸酮和诱导持续时间之间的互作效应均极显著(P0.01),温度和17α-甲基睾丸酮间无互作效应(P0.05),影响度大小依次为:温度17α-甲基睾丸酮诱导持续时间。经响应曲面模型可知,随着温度的升高,GATA4基因表达逐渐上调;随着17α-甲基睾丸酮浓度的增加,诱导持续时间的延长,GATA4基因表达量呈先上调后下调的抛物线型。实验建立的性腺GATA4表达回归模型的决定系数R2和校正决定系数Adj.R2分别为0.9918、0.9813,表明构建的模型拟合恰当,可以为温度、17α-甲基睾丸酮诱导下吉富鱼性别分化期GATA4基因表达的纵向变化提供参考依据。
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S917.4

【参考文献】