第卷第期年月水生生物学报】!,,两个雌核发

育白缝群体同工酶分析及遗传标记的确定杨书婷桂建芳中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉摘要取源于武汉两个不同渔场两尾白鳞的卵子,经紫外照射遗传物质失活的鲤鱼精子刺激雌核发育和热休克诱导第二极体保留的基因组操作技术,获得了两个不同的人工雌核发育白鳝群体.
采用聚丙烯酞胺垂直板电泳技术,分析了这两个不同人工雌核发育白维群体分别称为一,和一内不同个体的肝脏、肌肉组织以及红细胞中乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、酉旨酶、超氧化物歧化酶等几种同工酶的表达谱式,并与普通繁殖的同龄白鳞进行了比较.
结果表明,各个雌核发育白鳝群体内不同个体间的酶谱表现出很大程度的一致性,具较高的纯合度,而两个不同雌核发育群体一和一之间表现有明显差异特别是肝脏和肌肉组织迁移率较快的酷酶谱带等以其稳定的差异,建议作为区分这两个人工雌核发育白鳞群体的生化遗传标记.
关键词同工酶,人工雌核发育,遗传标记,白鳞白鲍功尹叩人人因其食浮游生物的特性,在我国的淡水渔业中占有相当重要的位置.
但近年来由于缺乏行之有效的选育工作,在许多人工繁殖种群中出现了生长迟缓等经济性状严重退化现象.
本实验在以前工作的基础上,结合人工雌核发育技术对白避优良品系进行选育,采用聚丙烯酞胺垂直板电泳技术,对取自武汉市野芷湖和南湖渔场亲鱼卵进行雌核发育人工诱导技术处理所得二倍体白鳝内不同个体的肝脏、肌肉以及红细胞中的乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、酉旨酶、过氧化物脱氢酶等几种同工酶的表达谱式进行了研究,并与普通繁殖的同龄白醚进行了比较,由此分析了雌核发育白鳞同工酶基因表达的一些特点.
其目的是试图在不同的雌核发育白鳞群体中找到较为明确的生化遗传标记,为生产上进行合理的人工繁殖和良种选育提供理论依据.
材料和方法人工雌核发育二倍体白鲍群体的获得白鳞卵子分别取自武汉市南湖渔场和野芷湖渔场.
采用常规的人工诱导雌核发育方法',,即用经紫外线照射而遗传失活的红鲤精书一收稿,一一修回期杨书婷等两个雌核发育白鳞群体同工酶分析及遗传标记的确定子与白醚卵子授精而激活其雌核发育.
待授精后,采用热休克处理℃,保留第二极体,促使卵子染色体组加倍而获得雌核发育二倍体白鳞.
由源于南湖渔场的一尾白鳞卵子所获得的人工雌核发育群体被称为一,,由源于野芷湖渔场的一尾白鳞卵子所获得的雌核发育白鳞群体被称为一.
样品制备及电泳、显色按照朱蓝菲报道的方法进行.
一群体共分析尾鱼,一群体共分析巧尾鱼,普通繁殖的白鳞一作为对照,共分析了尾鱼.
所用材料鱼均为当年获得的一龄鱼.
结果酉旨酶,酉旨酶为单聚体酶,多数鱼类的醋酶存在多态性.
本实验表明,在雌核发育群体和人工繁殖的普通白醚肝脏组织中,酉旨酶谱式相当复杂,最多显示出条谱带,根据其迁移率大致可划分为快、中、慢三部分图版.
在区段存在有两条活性很强的酶带,应由单独基因座位控制,此酶带在检测的所有个体中均存在,可以认为是白鳞醋酶的基础酶带管家酶此外,在区段还存在另外两条活性较弱且迁移率又很慢的酶带.
在区段一和一以及普通白醚群体之间无明显差异区段由条明显的酶带和较其迁移率更快的至条较弱的酶带组成,普通白鳞群体既表现为杂合型,又见有快带纯合型和缺失型一群体表现为快带纯合型和个别缺失型一则全部表现为慢带纯合型.
区段的迁移率介于二者之间,所显示酶带在普通白避个体之间具有多态性,存在不同表型.
一群体的酶谱接近普通白鳝群体,一群体则明显不同,酶活性极低.
肌肉组织中的醋酶酶谱均比较简单图版.
在迁移率慢的区段,谱型基本一致,但在迁移率快的两条谱带表现出差异一,表现为快带纯合型,一为慢带纯合型,对照组普通白醚则多数为杂合型,也有少数个体表现为慢带纯合型.
在红细胞中,只检查了一群体和普通白鳞群体,相对于肝脏区段的醋酶酶带,尾对照组白鳞共观察到种表型,而在一群体尾鱼中,除最大的尾和最小的一尾表现不同外,其它尾的酶谱都完全一致图版只显示了部分结果.
乳酸脱氢酶,白鳞同工酶为经典的四聚体酶,由三个基因座位控制,肌肉中只表达和一两个座位,其中以和.
,的活性为最强,,的活性最弱.
同工酶在两个雌核发育白鳞群体和普通对照白醚群体不同个体的肌肉组织中的表达无明显差异图版.
肝脏组织中、》和三个座位均得以表达,普通白醚群体中人的活性较强,但总体活性相差不明显在雌核发育白链群体中,纯合态、人明显较、杂合态的活性强.
'座位在雌核发育群体中只表现条酶带,且个体之间表型一致,但来自不同母本的两个雌核发育群体之间条酶带的迁移率不同而在普通对照组白鳞群体中所检查的条鱼中,玲座位至少有种表型图版未显示.
苹果酸脱氢酶,为二聚体,存在有相互不形成异聚体的可溶型一刊和线粒体型两部分.
普通白醚群体肌肉和肝脏组织中,个基因座位都得以表达,但不同的在两种组织中表达的程度各异,此与吴力钊等人,'〕的结果相近.
肝脏组织中,一活性很强,肌肉组织中一」和一【活性相近,在所水生生物学报卷检测个体中,未发现基因座位的多态现象图版.
超氧化物歧化酶,在生物体内,主要以同工酶的形式存在.
鱼类同工酶的类型前人曾做过一些研究,但尚无定论.
有人依据同工酶的迁移率而将其划分为一和两种类型,.
本实验所得的同工酶谱则相当复杂普通对照组白琏群体和雌核发育群体肌肉组织中的同工酶谱基本相近,可明显分为两个区段,相应于一和价两部分.
一区段由多条酶带组成,,区段存在两条每一个体都表达的基础酶带.
两个雌核发育群体各个群体内的不同个体和普通对照组白醚相比,个体之间的一致性更强图版.
肝脏组织中酶谱基本分不出快带型和慢带型,酶带自阴极到阳极成近似均匀分布.
接近中间区域为每个个体都表达的基础酶带.
在基础酶带之上,个体之间存在着酶谱变异,最少条,最多条酶带,相同数目酶带的个体,其酶带的分布也有所不同.
在普通对照组的个个体中,共检出种类型,存在明显的多态性.
而雌核发育群体内不同个体间在基础酶带之上的酶谱有较强的一致性,共存在条酶带.
在基础酶带之下,二者之间存在明显差异,如雌核发育群体均表达的迁移率最快的酶在普通对照组白鳞中未表达,而在正常二倍体中均表达的迁移率最快的酶带在雌核发育群体中只有一个个体表达,其余个体的相应位置只有极细弱的带纹.
总体比较起来,雌核发育个体的酶谱比普通对照组白避有较强的一致性图版未显示.
讨论同工酶的组织特异性表达许多学者曾对鱼类同工酶表达的组织特异性进行了研究,,','",本实验结果基本与前人的研究结果相近.
所分析的四种同工酶在白鳞肝脏组织中的表达谱式较肌肉组织复杂,雌核发育群体与普通白鳞群体之间的差异也主要表现在肝脏组织中.
此可能与组织行使的不同功能有关肝脏作为主要的内脏器官之一,具有消化、分泌以及解毒等多种功能,因而与之相适应,其同工酶亦表现出复杂的多态性比较而言,肌肉组织的功能则相对单一,因而其同工酶的表型比较一致,表明其分子进化相对保守.
此外与现有的研究资料相比,本实验所检出的有关同工酶酶谱更为复杂.
一般认为白链肝脏醋酶的多态座位有两个'",',而本实验结果表明其多态位点不少于三个,肝脏'基因所表达的酶谱也较吴力钊等人',',",的结果复杂,特别是的酶谱,其酶带数目之多在现有资料中尚属少见,关于这些酶的类型以及基因座位的确定,有待于进一步研究.
雌核发育白鳞同工酶基因表达的基本特征与普通对照组白鳞正常二倍体相比,本实验中雌核发育白鳞同工酶基因表达的最基本特征是其表型趋于一致,个体差异明显降低.
肝脏醋酶、一以及等均有类似结果,表明经人工雌核发育技术处理之后,其遗传结构的纯合程度获得了提高.
此外,雌核发育白鳞同工酶表型多态性的降低,并非是普通白鳞中相应谱带的简单减少.
有些在普通白鳞表达的酶带未能在雌核发育白鳞中表达,如雌核发育群体中肝脏醋酶区段的一些酶带而有些在雌核发育白鳞中的某些酶带也不一定在普通白鳝中得以表达.
如肝脏区段中迁移率最快的一些酶带等.
此可能与基因剂量的差别表达有关即普通白鳞由于融人了父本的遗传物质,因而表达了源于期杨书婷等两个雌核发育白鳞群体同工酶分析及遗传标记的确定父本的基因产物雌核发育白琏则由于母本遗传物质加倍,纯合度增加,因而使原来表达很弱或未能表达的基因得以表达,其产物足以被检测到.
当然也不排除雌核发育白醚在母本遗传物质加倍的过程中,由于核质相互作用而使一些特殊基因活化,表达基因产物.
两个雌核发育白鳞群体的生化遗传标记余来宁等'在白醚的育种试验中曾观察到,用肝脏醋酶基因纯合型作亲本进行自交,后代也为纯合型用杂合型作亲本,后代产生分离,出现多种类型.
作者在本实验中用两种来源的亲本进行人工诱导雌核发育处理,所得两个群体在群体内个体之间谱型相当一致,而在群体之间则存在明显差异,表明亲鱼的基因型在很大程度上决定着雌核发育子代的分化情形.
研究同工酶基因表达的主要目的之一,即是要选择明显而稳定的特别是具多态性的等位基因,作为检测种群种质性状的生化遗传标记,有关这方面的工作已做了很多,'",".
从本实验也可基本确定,白维肝脏醋酶区段、肌肉醋酶区段以及红细胞醋酶酶谱等以其表型的多态性和规律性,尤其是在两个雌核发育群体内个体间的相似性和两个不同雌核发育群体间的明显差异性,基本适合作为这两个白鳝雌核发育群体的生化遗传标记.
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L[10][ll][l2][13]水生生物学报23卷ISOZYMEANALYSISANDPRELIMINARYCONFIR凡IATIONOFTHEGENETICMARKERSINTWOARTIFICIALGYNOGENETICPOPtJLATIONSOFSILVERCARP,HYPOPH刀从峨尤几叮C刀了了了1/S泪吟LITRIXYangShutingandGuiJianfang(State儿习IaboratoryofFreshwaterEc口logy朋dBiotechnology,Insti匆teof脚drobiol口g),几eChineseAeade哪of及记nees,Wuhan430072)AbstraetTwoartifieialgynogenetiePoPulationswereobtainedfromdifferentbroodstoeksofsilvercarp,了乃岁ophthalmiehthysmolitr氏originatedfromtwofishery几mlsinWtlhan.
Theeggsofeachbroodstoekwereinse而natedwithl〕V一irradiatedspermofredeommoncarp(0夕rinusearPio)andheatshoekwasperformedthrough39aCfor1minat4minaflerinseminationforinducingdiPloidbyInllibitingseeondPolarbodyextrUsion.
Fourisozymezymograms,includingesterase(ES刀,lactatedehydrogenase(LD均,malatedehydrogenase(MDI勺andstlperoxidedismutase(SOD),wereanalysedbyPolyacrylamidegradientgelelectroPhoresisinliver,museleandredbloodcellsfronlthetwoartifieialPoPulationsilverearps.
IneolllParisonwiththePopularh比herysilvercarps,thereweremore51而larisozymezymogralnsamongtheindividualsofartlfieialgynogeneticsilvercarp,andtherefore,thereexistedhigherhomogeneitybecauseofgynogenesis.
Additionally,obViousdifferencebetweenthegynogenetiePoPulationsandthehateheryPoPulationswasfoundfromtheisozymezymogranls.
SomebandsspeeifietothedifferentgynogenetiePoPulationswereobservedinESTisozymezymogl,alllsinliverandmuscle.
Therefore,thespeeifiebandswouldbesuggestedasthegeneticmarkersofthetwoartifieialgynogenetiep0Pulationsofsilvercarp.
KeywordsIsozymes,Artificialgynogenesis,Geneticmarkers,Silverear