《不育三倍體魚生長特性的分子機制研究》是依託湖南師範大學，由段巍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：不育三倍體魚生長特性的分子機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：段巍
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
魚類下丘腦-垂體-肝臟（GH/IGF）軸在生長調控和性腺發育中扮演著重要角色。用雄性四倍體鯽鯉與雌性二倍體日本白鯽交配形成的不育三倍體湘雲鯽具有生長速度快，肉質鮮嫩和抗病性強等多種優勢。本項目擬對三倍體湘雲鯽與原始親本的GH/IGF軸相關基因的表達特性進行研究，以期找到下丘腦-垂體-肝臟（GH/IGF）軸對三倍體湘雲鯽生長特性及性腺不育的作用，分析下丘腦-垂體-肝臟（GH/IGF）軸與下丘腦-垂體-性腺（HPG）軸之間的相互調控機制。本項目的開展將為進一步揭示三倍體魚不育和快速生長的分子內分泌學機制提供理論依據，同時也為探討鯉科魚類GH/IGF軸的調控作用及硬骨魚類性腺發育和繁殖的分子機理提供參考。
結題摘要
項目組所在實驗室通過異源四倍體鯽鯉和二倍體日本白鯽倍間交配獲得了具有不育、生長速度快等優良性狀的三倍體湘雲鯽。GH/IGF軸、HPG軸分別在魚類的生長調控、繁殖中發揮著重要作用。三倍體湘雲鯽中生長軸與生殖軸之間是否存在相互影響？它們之間的相互調控機制如何？為此，本項目研究內容如下： （1）不同倍性魚GH/IGF軸相關基因克隆和差異性表達研究。項目獲得GH/IGF軸相關基因cDNA，並開展了不同時期不同組織的表達差異研究。結果表明：GH/IGF軸相關基因在三倍體湘雲鯽中的高表達可能是其快速生長的原因之一。 （2）三倍體湘雲鯽不同類型的性腺與其生長性狀關聯性研究。研究發現脂肪型三倍體魚的生長速度快於精巢型和卵巢型三倍體魚，表明三倍體的生長速度與性腺的發育具有相關性。 （3）GH/IGF軸、HPG軸相關因子在不同倍性魚中蛋白質表達研究。從蛋白水平證明了GH在三倍體魚垂體中的表達量最高；不同時期HPG軸相關基因在不同倍性魚中表達差異明顯。證明了三倍體魚基因表達與激素表達紊亂，過量GH的表達對GTH的表達產生負反饋調控，從而導致三倍體魚性腺發育異常。此外，比較研究了IGF-1蛋白在不同倍性鯽鯉卵巢中的定位。 （4）三倍體湘雲鯽卵巢中的IGF-1 mRNA在繁殖季節和非繁殖季節中的表達量偏高，表明三倍體湘雲鯽HPG軸基因表達紊亂，從而不能正常抑制IGF-1的表達，導致了三倍體湘雲鯽卵巢和肝臟中的IGF-1表達的上升。 （5）不同倍性鯽鯉精巢轉錄組及GH/IGF軸相關基因表達影響的研究，靶定了不育相關基因，為研究三倍體不育的分子生物學機制提供了依據方向，同時為三倍體不育與快速生長的研究奠定了基礎。 綜上，我們從mRNA和蛋白水平分析了不同狀態下不同倍性魚HPG軸和GH/IGF軸的基因表達情況，並推斷三倍體快速生長可能來自三倍體湘雲鯽垂體中GH的高表達和HPG軸相關基因表達的紊亂兩方面的影響。本項目的開展將為進一步揭示三倍體魚不育和快速生長的分子內分泌學機制提供理論依據，為魚類GH/IGF軸的調控作用及性腺發育和繁殖的分子機理提供參考。
