利用驯化构建斑马鱼低温发育模型及低温驯化初步机制探究

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1、学校代码：10264研究生学号：M150110185上海海洋大学硕士学位论文利用驯化构建斑马鱼低温发育模型题目：及低温驯化初步机制探究Establishmentofacoldtolerancezebrafish英文题目：modelbylong-termacclimationandpreliminaryfunctionalstudy专业：生物学研究方向：分子生物学姓名：冉皓宇指导教师：陈良标二O一八年五月二十日I上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所

2、取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于

3、不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注中科院上海植物生理生态研究李轩研究员主席所许强华上海海洋大学教授委员关桂君上海海洋大学教授委员陆颖上海海洋大学研究员委员彭司华上海海洋大学副研究员委员王映上海海洋大学博士秘书答辩地点水产与生命学院A211答辩日期2018.5.29上海海洋大学硕士学位论文利用驯化构建斑马鱼低温发育模型及低温驯化初步机制探究摘要温度是影响生物体生长和生存的重要理化性质。鱼类生活的水环境中水温的变化对鱼类行为和生理生化活动影响巨大。极端温

4、度会使水产养殖业遭受严重的损失，故而建立鱼类抗寒机制的研究模型，对于阐明鱼类抗寒基因调控网络及其作用机理具有重要应用意义。斑马鱼作为鱼类中的重要生物模型，其在低温下的调控网络已有比较多的研究，以斑马鱼为材料构建低温发育模型，可以为开展研究鱼类抗寒行为和机制相关实验提供便利基础。近年来多个研究发现生物在受到较弱于极端温度的条件下，会产生温度驯化效应，使其对极端温度的耐受性提高。本研究通过对野生型斑马鱼进行长期的低温驯化，获得了能够在低于斑马鱼适宜温度，包括斑马鱼胚胎临界致死温度22℃和致死低温20℃下能够正常繁殖的斑马鱼品系。本研究中根据斑马鱼养殖温度的不同，分为野

5、生型未驯化组TE27(Thetemperature27℃)和驯化组斑马鱼TA22(Acclimationtemperature22℃)，TA20(Acclimationtemperature20℃)的斑马鱼品系。经受过低温驯化的斑马鱼成鱼，可以在低温下正常生长，并繁殖后代。在驯化低温下所产的胚胎，可以在其驯化温度下正常孵育至出膜，且成I上海海洋大学硕士学位论文活率高达80%以上。实验发现由于驯化温度较低，斑马鱼发育出膜的时间不断延长，野生型斑马鱼孵育出膜仅需2.5-3天，TA22驯化组斑马鱼胚胎出膜需3-4天，TA20斑马鱼胚胎出膜需要更久的5-6天。进一步研究驯

6、化组斑马鱼的子一代，发现驯化组所产的胚胎孵育出膜后，可以在驯化温度下正常生长至体型正常和性成熟，并且与野生型未驯化组斑马鱼相比，生长至体型正常和性成熟的时间不断延长。驯化子代斑马鱼的性成熟时间从在27℃需要的3-4个月，延长为在22℃需要的6个月，而20℃发育至性成熟的时间需9个月以上。观察驯化子代斑马鱼的体型，繁殖能力，心跳速率检测等重要生理指标，发现与未驯化组无明显差异，说明驯化的子代斑马鱼可以在低温下正常繁衍。同时发现驯化降低了斑马鱼胚胎的临界致死低温和致死低温。原本27℃野生型斑马鱼的临界致死低温（孵化率为50%）为22℃，胚胎致死低温（孵化率为0%）为2

7、0℃，通过低温驯化以后，TA22驯化组斑马鱼胚胎的临界致死低温变为20℃，致死低温变为18℃。TA20驯化组斑马鱼的胚胎在18℃有10%左右能孵化出膜，其致死低温为16℃。利用构建的低温驯化品系斑马鱼对斑马鱼低温胁迫适应性机制进行初步研究探索。研究首先发现在未驯化斑马鱼胚胎在适宜温度27℃发育一定时间后，在致死低温20℃具有一定的孵化出膜能力。证明低温胁迫对斑马鱼发育的影响主要体现在其受精后的早期胚胎发育阶段，经实验观察统计定位在约为3.5hpf(hourpost-fertilization)的囊胚后期，II上海海洋大学硕士学位论文而低温驯化对斑马鱼子代的影响主要

8、也体现在0