卵形鲳鲹促性腺激素释放激素基因的鉴定及其在生殖调控中的功能研究

作     者：任席林 

作者单位：广东海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈华谱

授予年度：2022年

学科分类：0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：卵形鲳鲹 GnRH 反馈调节 肝脏 生殖调控 

摘      要：促性腺激素释放激素(Gonadotropin releasing hormone,GnRH)是生殖系统中重要的肽类激素,对动物性腺发育成熟和生殖行为起着十分重要的作用。卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)是我国南方沿海重要的海产经济鱼类之一,但目前关于卵形鲳鲹的繁殖生物学等研究比较薄弱。为了完善卵形鲳鲹繁殖生物学的调控机理,本研究以生殖调控最关键的因子GnRH为切入点,开展以下研究,结果如下:1.卵形鲳鲹gnrh基因的克隆和表达模式本研究在卵形鲳鲹中鉴定出三种gnrh基因亚型,分别为sbgnrh、cgnrh-Ⅱ和sgnrh。gnrh mRNA在卵形鲳鲹不同组织中的表达水平结果显示:三种gnrh基因均在雌雄卵形鲳鲹的脑中高表达。sbgnrh在所有组织中均有表达,显示出了广泛的组织分布模式;cgnrh-Ⅱ和sgnrh主要在脑中表达,在肾、肠、肌肉和鳃等组织中的表达相对较弱。2.GnRH多肽对fshβ和lhβmRNA的表达影响在体注射不同剂量的三种GnRH多肽,注射3 h后发现,10 ng/gbw和100 ng/gbw剂量的sbGnRH多肽对fshβ的表达有显著的促进作用。1 ng/gbw和10 ng/gbw剂量的sbGnRH多肽对lhβ的表达有显著的促进作用;100 ng/gbw的s GnRH多肽对fshβ和lhβ的表达有显著促进作用。注射6 h后,100 ng/gbw剂量的三种GnRH多肽均对fshβ的表达有显著的促进作用。1 ng/gbw和10 ng/gbw剂量的sbGnRH多肽对lhβ的表达有显著的促进作用,而100 ng/gbw剂量的sbGnRH多肽对lhβ的表达没有影响。100ng/gbw剂量的cGnRH-Ⅱ多肽对lhβ的表达有显著的促进作用。在离体实验中,孵育3 h和6 h后,10μM的sbGnRH多肽对fshβ和lhβ的表达均有显著促进作用。孵育3 h后,1μM和10μM的s GnRH多肽对fshβ的表达有显著的促进作用,孵育6 h后,10μM的cGnRH-Ⅱ多肽对fshβ的表达有显著促进作用,对lhβ的表达均无显著影响。3.雌激素/雄激素对GnRH的反馈调节作用不同浓度的雌激素和雄激素离体孵育卵形鲳鲹下丘脑,处理时间为3 h、6 h和12 h。结果表明,E呈剂量依赖性抑制sbgnrh的表达,而E对cgnrh-Ⅱ和sgnrh的表达没有显著的影响。同样,MT抑制sbgnrh的表达,但对cgnrh-Ⅱ和sgnrh的表达没有显著影响。4.sbGnRH多肽对肝脏生殖调控相关基因的表达影响10 ng/gbw sbGnRH多肽在体注射3 h后,转录组测序结果表明,检测出的99种差异表达基因,包括77个上调基因和22个下调基因。KEGG通路显示,差异表达基因主要富集在卵母细胞减数分裂、孕酮介导的卵母细胞成熟、GnRH信号通路、MAPK信号通路和mTOR信号通路等与生殖相关的信号通路中。其中vtg、cpeb1b、rps6ka3b和egr1等生殖调控相关基因表达水平显著上调。脂代谢结果显示,高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量增加。脂代谢酶活性结果表明,肝脏中肉毒碱脂酰转移酶的活性和肝脂酶活性增强,而乙酰辅酶A氧化酶、脂肪酸合成酶、肝脏脂肪酶和脂蛋白脂酶的活性降低。因此,sbGnRH能通过肝脏直接参与生殖调控。综上所述,在卵形鲳鲹中存在3中不同的GnRH亚型,均能促进fshβ和lhβ基因的表达,但显示出不同的作用效率;其中sbGnRH对GTHs的作用存在脱敏效应,并且在生殖调控过程中发挥最主要的作用;sbGnRH能通过肝脏直接参与生殖调控过程。