摘要: 促红细胞生成素(EPO)是一种糖蛋白激素,在动物低氧适应中发挥着重要作用。本研究采用RT-PCR方法克隆了花斑裸鲤(Gymncypris eckloni)Epo和Epor基因的编码序列,并开展了分子进化和低氧诱导表达研究。结果表明,花斑裸鲤Epo基因编码序列长度为552 bp,编码183个氨基酸;Epor基因编码序列长度为1 590 bp,编码529个氨基酸。氨基酸序列同源性分析显示,花斑裸鲤促红细胞生成素(EPO)和促红细胞生成素受体(EPOR)与鲤科其他鱼类均有较高的同源性,表明在进化过程中具有较强保守性,同时花斑裸鲤Epo和Epor基因均未经历正向选择。在重度低氧[溶解氧为(0.3±0.1)mg/L]和中度低氧[溶解氧为(3.0±0.1)mg/L]胁迫下,花斑裸鲤部分关键组织如红肌、脑组织中Epo m RNA表达量急剧升高,表明促红细胞生成素(EPO)可能在花斑裸鲤运动、神经营养和神经保护方面发挥了重要作用,是对低氧环境适应的一种调节机制。

摘要: 研究采用现代几何形态测量法并结合Micro CT扫描技术对两水系(黄河上游与柴达木水系格尔木河)花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni Herzenstein)的形态进行定量分析,讨论两水系花斑裸鲤是否存在先前研究未能发现的形态差异。结果显示:花斑裸鲤的两个地理种群在基于其头部形态轮廓二维坐标的主成分分析和判别分析的结果均聚在一起,这与之前文献记载的两水系花斑裸鲤的形态学特征相一致,并且对两水系花斑裸鲤进行的典型变量分析也同样支持这一结果;对花斑裸鲤两个地理种群背鳍支鳍骨插入椎骨间的相对位置这一形态特征进行卡方检验,结果表明在骨骼这一更具分类学意义的形态特征上表现出显著性差异。通过对花斑裸鲤两个地理种群的几何形态与Micro CT扫描,准确定量地分析了两水系花斑裸鲤形态上的异同,为正确评价两水系花斑裸鲤真实的演化关系奠定了形态学基础。

摘要: 为了探讨花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)血红蛋白时序转换利用花斑裸鲤全基因组数据鉴定胚胎/仔鱼型血红蛋白基因家族成员,并通过整胚原位杂交方法,检测花斑裸鲤胚胎/仔鱼型血红蛋白基因在胚胎发育不同阶段的表达及定位。结果表明,花斑裸鲤基因组中共鉴定到5个胚胎/仔鱼型血红蛋白基因,分别为hbae1、hbae4、hbae5、hbbe1和hbbe3,与斑马鱼(Danio rerio)相比,花斑裸鲤基因组缺少hbae3和hbbe2基因,暗示第四轮全基因组复制事件后所经历的小规模基因删除事件在花斑裸鲤特异性血红蛋白基因形成中发挥了重要作用。整胚原位杂交结果显示, hbae1基因在胚胎发育的120h至432h内持续表达, hbbe1基因在96h开始表达持续至432h, hbbe3基因杂交信号出现在胚胎发育120h至384h内,在胚胎发育全过程中未能观察到hbae4和hbae5基因的杂交信号。杂交信号主要位于胚胎正中轴、后部侧向中胚层、背主动脉腹侧区、尾部造血区及卵黄。正义探针作为阴性对照,在胚胎发育阶段均无任何杂交信号。花斑裸鲤具有与其他鱼类不同的胚胎/仔鱼型血红蛋白基因家族成员及血红蛋白转换表达特征; hbae1、hbbe1和hbbe3基因在花斑裸鲤早期胚胎发育过程中发挥重要作用,而hbae4和hbae5基因的生物学功能可能有所弱化。

摘要: 为了进一步解析鱼类在高原低氧环境下的适应性进化机制,确定相关基因KLF17是否在红细胞发育过程中发挥功能。将高原裂腹鱼亚科鱼类的代表物种——花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)作为实验对象,以实验室前期花斑裸鲤全基因组测序数据为基础,鉴定出红细胞发育相关基因KLF17启动子序列,以其启动子DNA为诱饵,对花斑裸鲤肾脏组织蛋白进行筛选,采用LC-MS/MS技术对候选结合蛋白进行鉴定分析,并进行生物信息学分析。结果表明,在花斑裸鲤肾脏组织中共筛选到576个与KLF17启动子区域特异性结合的蛋白,去除未能鉴定到的蛋白,共有306个候选结合蛋白,其中包括真核翻译起始因子2、细胞色素P450酶、转铁蛋白、含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶、丙酮酸脱氢酶、红细胞膜蛋白带4.1蛋白等与红细胞或造血相关的蛋白。GO功能富集分析表明,这些候选结合蛋白涉及多种生物学功能,包括参与细胞生长、细胞周期、免疫反应、信号传导、核酸与转录因子结合等过程。KEGG通路分析表明,以上蛋白参与多条信号通路,包括氨基酸代谢通路、细胞凋亡信号通路、PPAR信号通路、Hippo信号通路、细胞色素P450代谢信号通路、HIF-1信号通路及神经营养因子信号通路等。研究筛选出的KLF17启动子候选结合蛋白主要有参与红细胞发育相关的真核翻译起始因子2、细胞色素P450酶、转铁蛋白等,经过功能分析发现它们参与HIF-1信号通路,通过调控血红素、珠蛋白基因表达、铁代谢、血管生成、糖酵解等途径激发红细胞的生成与发育,提示KLF17在转录水平上参与调控红细胞中血红素、铁和珠蛋白间的相互作用,为红细胞分化机制研究提供重要信息。同时,转铁蛋白作为参与铁和氧调节的交叉调控因子,它能够促进血液中铁的运输和增强血氧的结合能力,使得机体在低氧环境中长期生存,这也揭示了花斑裸鲤的低氧适应机制与HIF-1下游的转铁蛋白有关。研究可对下一步验证该蛋白与KLF17的互作机制提供研究基础,为解析高原土著鱼类造血系统发育和低氧环境适应性进化的分子机制提供科学数据。

摘要: 花斑裸鲤Gymnocypris eckloni是我国重要的水生野生动物资源,青海省级保护鱼类。本研究分析比较了人工养殖和天然生长的黄河花斑裸鲤肌肉中的8种矿物质元素(K、Na、Ca、Fe、Zn、Mn、Cu和Mg)和4种重金属元素(Hg、As、Pb和Cd)的含量。结果表明:除了Zn、Mn以外,人工养殖黄河花斑裸鲤肌肉中K、Na、Ca、Fe、Cu和Mg的含量均等于或大于天然生长的,差异不显著。人工养殖和天然生长的黄河花斑裸鲤肌肉中4种重金属含量都符合国标要求。人工养殖黄河花斑裸鲤肌肉中Hg和Pb的含量小于天然生长的,但是As和Cd的含量稍大于天然生长的。结合先前的研究表明,人工养殖的花斑裸鲤肌肉品质和自然生长的花斑裸鲤没有显著的差异,花斑裸鲤具有较大的开发利用前景。