枝角類生殖轉化相關功能基因的研究

《枝角類生殖轉化相關功能基因的研究》是依託華東師範大學，由趙雲龍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：枝角類生殖轉化相關功能基因的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙雲龍
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

本項目擬以傳統的研究方法為基礎，結合現代生物學的方法和技術，以淡水水域常見種隆線溞（Daphnia carinata）為研究對象，通過文庫中篩選出的5個功能基因片段，採用分子生物學技術克隆獲得其cDNA全長，利用生物信息學手段進行基因序列分析；採用體外重組表達判斷該基因對性別轉化的作用，並利用dsRNA (雙鏈RNA，double stranded RNA)干擾技術鑑定這幾種基因的功能；運用分子生物學、生態學等方法在一定環境條件刺激下，分析該功能基因的表達差異和對隆線溞生殖轉化的影響，在此研究基礎上，使用整體原位RNA雜交技術和整體原位免疫組化的方法確定幾種基因和蛋白在隆線溞不同生殖狀態下溞體的表達部位，以驗證它們在隆線溞生殖轉化中的作用。本研究旨在探索枝角類生殖轉化的規律和分子機理，拓展和豐富甲殼動物發育生物學的研究內容，為實現枝角類生殖轉化的人為調控奠定基礎。

結題摘要

隆線溞（Daphnia carinata）和蚤狀溞（Daphnia pulex）為一種常見的小型浮遊動物。其生殖方式特殊：當外界條件適宜時進行孤雌生殖（無性生殖）；當環境條件惡化時會產生雄溞進行兩性生殖（有性生殖）。但有時環境條件的改變並不會導致枝角類生殖方式轉變。因此，有學者認為枝角類進行有性生殖可能主要是由自身基因決定，環境變化在一定程度上僅起誘導作用。但有關的生殖轉換的相關基因及其分子機制尚不清楚。本項目以傳統的形態學研究方法為基礎，結合現代生物學的方法和技術，在著重研究隆線溞生殖轉化機理的基礎上，同時研究了與蚤狀溞生殖轉化相關的功能基因，並對兩者進行比對分析，探討了枝角類生殖轉化的機理。 本項目選擇與隆線溞和蚤狀溞生殖轉化相關的7種重要功能基因Chk1、CP、doublesex1、transformer、DacaCSP2/ DacaCSP3、SaP和Hsp90為切入點，首次探明了關鍵基因參與和調控隆線溞和蚤狀溞生殖轉化中的作用，這是枝角類生殖生物學研究上的一次嘗試，也是為今後全面揭示枝角類生殖轉化分子機制的研究提供模式或思路；運用RT-PCR和RACE-PCR技術首次成功克隆了隆線溞和蚤狀溞 Chk1、CP、doublesex1、transformer、DacaCSP2/ DacaCSP3、SaP和Hsp90基因cDNA全長序列，填補了枝角類在這一研究領域的空白；國內首次用整體原位雜交技術對枝角類進行基因定位，探明了性別決定重要基因Chk1、CP、doublesex1、transformer、DacaCSP2/ DacaCSP3和SaP在隆線溞和蚤狀溞中的表達位點，建立了在溞類中的整體原位雜交試驗流程；建立了在溞類中的Western-blot 檢測技術試驗流程；首次採用浸泡法對蚤狀溞的 Chk1、Dpdsx1和Dptra基因進行了RNA干擾，並成功的干擾其在不同生殖狀態中的表達。國內外利用該技術在多種動物的生殖生物學研究中已有不少成功的報導，但在蚤狀溞等枝角類的研究中則鮮見報導。隨著這些方法和技術的套用，將有利於拓展枝角類乃至甲殼動物蝦蟹生殖生物學的內容，也使研究內容由巨觀、細胞水平逐漸向分子水平發展。 本研究旨在探索枝角類生殖模式的變化規律和分子基礎，為實現枝角類生殖轉化的人為調控奠定基礎。