斑马鱼雄核发育及其雄性控制研究

作     者：杨景峰 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：龚世园

授予年度：2004年

学科分类：0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：斑马鱼 雄核发育 性别控制 染色体组操作 胚胎发育 

摘      要：本文通过利用模式生物——斑马鱼(Danio rerio)进行了雄核发育(Androgenesis)及其通过雄核发育进行鱼类性别控制的基础理论研究。研究结果如下： 1．体表为条纹状花纹的斑马鱼和体表为豹斑状花纹的变种豹斑斑马鱼分别自交，后代均没有发生性状分离，说明斑马鱼和豹斑斑马鱼体表花纹均为纯合基因控制。斑马鱼和豹斑斑马鱼正反交的后代体表均为条状花纹，和斑马鱼一致。正反交Fl代自交后代发生性状分离，实验结果均符合条纹：豹斑=3：1的预期。F代同豹斑斑马鱼侧交后代性状也发生了分离，实验结果均符合条纹：豹斑=1：1的预期。这表明斑马鱼体表花纹由一对基因控制，条纹相对豹斑是绝对显性。群体繁殖的结果与以上结果一致。因此由纯合隐性基因控制的豹斑花纹可以作为雄核发育的遗传标记。 2．为筛选有效的斑马鱼雌核灭活手段，将斑马鱼卵直接进行紫外线照射，或置于纯水、Ringer氏溶液和Cortland鱼用生理盐水进行紫外线照射，结果表明，各种方法中均得到畸形鱼苗，并经染色体检查大多为单倍体;四种方法中在Cortland鱼用生理盐水中灭活效果最好，雌核完全灭活的紫外线剂量为120 mJ／cm;而干法处理不能使雌核完全灭活，纯水中灭活后的卵子受精率较低，Ringer氏溶液的效果好于纯水，但较Cortland鱼用生理盐水差。延迟受精的结果也表明，盐度较高的Cortland鱼用生理盐水可以较好的保护卵子，维持较长时间的受精能力，和其它处理方法有明显的差异。 3．通过比较正常二倍体、雌核发育单倍体、雄核发育单倍体和人工诱导雄核发育二倍体四种斑马鱼胚胎的发育速度和形态学特征，结果表明，四种胚胎发育速度有明显区别，表现为：正常二倍体雌核发育单倍体雄核发育单倍体人工诱导雄核发育二倍体;雌核发育单倍体在原肠晚期开始滞后于正常二倍体，雄核发育单倍体和人工诱导雄核发育二倍体在囊胚晚期滞后于正常二倍体和雌核发育单倍体，人工诱导雄核发育二倍体又在原肠早期滞后于雄核发育单倍体。形态学上单倍体胚胎为畸形发育，孵化后的鱼苗表现为头小，尾短，活动能力弱，破膜困难等特征，具 有典型的单倍体综合症，人工诱导雄核发育二倍体胚胎则同正常二倍体胚胎同期特 征一致，但在胚胎期和孵化期活动能力弱，破膜困难。以上结果表明单染色体组是 造成胚胎畸型的主要原因，紫外线、热休克刺激也有可能影响胚胎发育。 4.用豹斑斑马鱼的精液与经雌核灭活的斑马鱼卵受精，热休克诱导斑马鱼雄核 发育二倍体，经41.5士0.5℃热休克处理Zmin的结果表明，受精后不同的时间进行 热休克处理结果有很大差异，分别在11min和23min出现两个二倍体产量高峰，最 高二倍体诱导率为46.15%，出现在后一高峰，同期的斑马鱼雄核发育二倍体产量为 2 .45%。 5.通过雄核发育斑马鱼鱼苗和杂交鱼苗的养殖对比实验结果表明，刚孵化的雄 核发育鱼苗在体长和体重和都明显低于杂交鱼苗，但在1月龄以后，就没有了明显 的差异。在所得9尾雄核发育成鱼中有6尾雄性、3尾雌性，但所有鱼均没有繁殖， 可能为不育个体。