异源四倍体鲫鲤sox基因及黄鳝类固醇激素合成酶研究

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1、湖南师范大学博士学位论文异源四倍体鲫鲤Sox基因及黄鳝类固醇激素合成酶研究姓名：刘季芳申请学位级别：博士专业：发育生物学指导教师：刘少军20070501中文摘要Sox基因家族是在动物中发现的一类新的编码转录因子的基因家族，其产物具有一个HMG基序保守区，参与诸如性别决定、骨组织的发育、血细胞生成、神经系统的发育、晶状体的发育等多种早期胚胎发育过程。世界上首次培育成功的两性可育异源四倍体鲫鲤新种群的获得为研究多倍体鱼的性别决定及分化机制提供了非常重要的实验材料。本文主要对异源四倍体鲫鲤Sox基因进行研究，旨在为鱼类性别决定及分化的分子机制、Sox基因的进化

2、等研究提供新的资料和观点。同时，我们对天然性逆转黄鳝类固醇激素合成酶如P450arom，P4501lp，P450SCC和P450C17及潜在的参与雄性性别发育相关基因的表达进行了初步研究。这不仅有利于揭示黄鳝性别决定及性反转的机制，而且对经济动物性别的人为控制、进一步丰富鱼类性别决定和分化的理论等具有积极意义。本论文的主要研究结果如下：1．对异源四倍体鲫鲤精巢型Sox9b基因进行了克隆及表达分析。Sox9b在精巢宏量表达，在心脏和脑微量表达，而在卵巢不表达。其次，我们首次在硬骨鱼中发现2个表达模式相同的Sox9转录子，大小分别为2．1kb和1．7kb。由

3、此可见，Sox9b可能参与雄性四倍体鱼的性腺发育。而且，Sox9b的组织表达多样性为进一步证明硬骨鱼中某些古老基因，如Sox9基因的复制及功能的分化有利于不同谱系鱼类的分歧提供了重要的分子生物学证据。2．对异源四倍体鲫鲤及其原始亲本Sox9基因HMG保守区内含子遗传变异性进行了分析。结果表明，四倍体鱼及其原始亲本Sox9基因HMG基序内含子不仅具有长度多态性，而且内含子之间存在遗传变异性，这为进一步探讨异源四倍体鲫鲤的起源和进化提供了重要的分子生物学证据，同时也为正确掌握内含子的位置信息，功能和起源进化有着十分重要的作用。3．克隆了四倍体鱼Sox4基因部

4、分序列，并对其5’端调控区启动子片段的活性进行了初步研究。实验结果显示，克隆到的异源四倍体鲫鲤Sox4基[]600bp启动子能够指导外源增强型绿色荧光蛋(enhancedgreenfluorescentprotein。EGFP)的表达，这为进一步研究四倍体鱼Sox4基因在转录和翻译过程中的调控机制和以及此过程所涉及的调控因子具有极其重要的意义。4．对三个不同发育时期即雌性、间性和雄性黄鳝性腺中4种类固醇激素合成酶及3个潜在的参与雄性性腺发育相关基因的表达进行了初步研究，这将为揭示黄鳝性反转的机制提供重要的分子生物学依据。5．对雌激素合成酶P450芳香化酶

5、(P450atom)及雌激素受体a(ERa)在卵子发生中的表达进行了研究，并探讨了它们之间的关系及其调控机制，为进一步揭示雌激素在黄鳝卵子发生中的作用提供重要的实验数据。关键词：异源四倍体鲫鲤，黄鳝，Sox基因，类固醇激素合成酶IIABSTRACTTheSoxfamilyoftranscriptionfactorswerefoundthroughouttheanimalkingdom．TheywerecharacterizedbythepresenceofaHMGdomain，involvedintheregulationofsuchdiversedev

6、elopmentalprocessesofearlyembryogenesis硒sexdetermination，chondrogenesis，haemopoiesis，neuraldevelopmentandlensdevelopment．Theformationoftetraploidstockofredcruciancarps(CarassiusauratusredVar．，早，2n2100)andcommoncarps(CyprinuscarpioL．，8，2n=100)providedaveryimportantexperimentalmate

7、rialforthestudiesonthemechanismofsexdeterminationanddifferentiationofpolyploidyfishes．Inthepresentstudy,Soxgenesofallotetraploidfishwereaddressedinordertoprovidenewmaterialsandviewsforthemolecularmechanismofsexdeterminationanddifferentiationinfish，theoriginandevolutionofSoxgenes，

8、andSOon．Meanwhile，investigationsontheexp