摘要: 近年在隶属头索动物亚门的文昌鱼体内发现有内源性绿色荧光蛋白存在,并发现文昌鱼荧光蛋白的发光现象在不同发育时期以及个体间有较大的差异。为了进一步揭示GFP基因在文昌鱼中的进化模式,探索其可能执行的功能,该文首先对白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GFP基因作了全面鉴定,并对其不同发育阶段胚胎及成体不同区域中的荧光信号进行了实时观察记录,进而对GFP基因在绿色荧光表达强烈的两个特定时期做了绝对定量检测。研究结果表明,文昌鱼基因组中至少有12个内源性GFP基因,在个体发育的不同时期,内源性荧光出现的位置有所变化,而且在变态后的个体之间出现荧光的情况差异较大,荧光蛋白基因的表达由多个GFP同源基因共同参与,这些基因在不同的发育时期表达量有较大的差异,提示不同的GFP基因在特定发育阶段可能行使各自的功能。

摘要: 文昌鱼是进化发育研究的重要模式动物,目前实验材料均采自野外。因此,对其进行正确的物种鉴定和地理种群的遗传分化分析十分必要。该研究扩增并测定了COXⅠ基因部分序列,结合NCBI数据库中的COXΙ序列信息,对太平洋西岸文昌鱼的种类和地理种群分化情况进行了分析。结果表明,马来文昌鱼(Branchiostoma malayanum)、白氏文昌鱼(B.belcheri)和日本文昌鱼(B.japonicum)这3个种之间的遗传差异很大,再次证实3个物种的有效性,同时提出应当审慎对待NCBI数据库中文昌鱼的种名标注;太平洋西岸文昌鱼属Branchiostoma的3种文昌鱼群体遗传多样性均处于较高水平,同一物种的不同地理种群间没有出现明显的遗传分化,反映了海洋动物的基因交流较容易,不同海域隔离较弱。

摘要: 肌动蛋白是一种分布广泛而且在进化上十分保守的蛋白,是构成细胞骨架的关键组分。肌动蛋白通常被分成肌肉型和胞质型两种类型,各自行使着不同的功能。在此,作者对弗罗里达文昌鱼基因组中的肌动蛋白基因家族进行了系统分析,发现文昌鱼中该基因家族成员多达30多个,其中很多都是连锁分布的。基因结构趋于多样,分别包含2～7个外显子。进化分析的结果显示,文昌鱼的肌动蛋白基因家族可能通过串联重复而发生了扩增。作者还克隆了厦门文昌鱼两个不同的肌肉型肌动蛋白基因,并比较了它们在文昌鱼早期胚胎中的表达图式。结果显示,这两个基因在表达上有着细微的差别,提示文昌鱼肌动蛋白基因家族成员在功能上的分化。上述结果将有助于阐明肌动蛋白基因家族及其功能在脊索动物中的演化。

摘要: 文昌鱼的进化地位十分重要,对其染色体的研究在进化和比较基因组学方面有重要意义。然而文昌鱼的染色体制备困难,使研究受到了限制。本文介绍了一种改良的文昌鱼胚胎细胞染色体标本制备方法,以及用文昌鱼成体再生细胞制备染色体,首次获得了文昌鱼体细胞中期染色体标本,并观察了厦门2种文昌鱼的染色体,其中白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)二倍体2n=40,日本文昌鱼(B.japonicum)二倍体2n=36。再次从细胞分类学角度证实白氏文昌鱼和日本文昌鱼作为两个独立物种的分类地位。

摘要: GATA基因在脊椎动物和非脊椎动物的发育中行使重要的功能,该家族的成员在进化上也是非常保守的。脊椎动物的GATA基因分为两个亚群:GATA1/2/3和GATA4/5/6。通过生物信息分析,在文昌鱼的基因组中找到了3个GATA基因:一个GATA1/2/3亚家族基因,两个GATA4/5/6亚家族基因;还找到一个类GATA基因。还克隆了白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GATA123的一段序列,并研究了它在早期胚胎发育中的表达图式。结果表明GATA123在原肠胚的中内胚层表达,而在神经胚晚期和幼体早期,GATA123在脑泡和消化道中部区域表达。这种表达模式与头部发育的重要基因Otx相类似。结果提示在文昌鱼脑泡的发育过程中GATA123和Otx很可能共同发挥着重要的作用。