本研究探究了aldh3a2a在斑马鱼色素细胞发育中的意义及其对醛代谢和肝脏健康的影响。利用CRISPR/Cas9技术，成功构建aldh3a2a敲除纯合突变家系，导致黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞数量减少，csf1ra、pnp4a、itk下调，黑色素合成通路关键基因mitfa、tyrp1b和kita下调。转录组分析揭示了基因表达谱系的变化，差异基因scd、lpla和aox5在类固醇生物合成途径中下调，指示aldh3a2a对类固醇生物合成的关键作用。对视黄醇代谢通路的转录组分析和qpcr联合研究结果表明，aldh3a2a可以调控raldh2、rxrab以及aox5，表明其对视黄酸受体的信号传导有一定影响，同时aldh3a2a可以调控钾离子通道蛋白kcns3b，指示其对色素细胞的影响与钾离子信号传导有关。GO和KEGG富集分析发现突变体的细胞周期、同源重组、RNA降解、RNA转运、p53信号通路、真核生物核糖体生物发生、DNA复制、碱基切除修复、氨基酰基-tRNA生物合成、细胞质DNA传感通路、类固醇生物合成、错配修复、类固醇激素生物合成和醛酸盐代谢等通路也有着广泛影响。此外，aldh3a2a基因敲除会导致体内醛积累明显，产生细胞毒性进而引发肝脏体积异常增大、肝脏内出现空泡，体质量增加的表征，类似于Sj?gren-Larsson综合征的症状，揭示了aldh3a2a在斑马鱼体内的作用及其与人类遗传疾病的相关性，将有助于更深入地了解其在斑马鱼和人类中的功能和潜在的治疗靶点。

细胞周期蛋白M2(CNNM2)是参与体内镁离子平衡的重要候选基因,实验采用的CRISPR/Cas9系统是近几年发展起来的一类新型基因打靶技术。在斑马鱼CNNM2基因的一号外显子处选取打靶位点,构建sgRNA表达载体。随后将体外转录的sgRNA和Cas9 mRNA混合物分别以约30 pg和300 pg的剂量显微注射到斑马鱼单细胞期的受精卵中实现对目的靶基因CNNM2的敲除。24~48 h后PCR产物回收,限制性酶切法初步检测基因打靶情况,最后进行测序分析确定突变类型。为进一步验证突变的稳定遗传性,选择了具有敲除效率的F0与野生型斑马鱼进行外交,对获得的F1进行逐一剪尾,提取DNA进行PCR和测序...

细胞周期蛋白Ｍ２（ＣＮＮＭ２）是参与体内镁离子平衡的重要候选基因，实验采用的ＣＲＩＳＰＲ／ＣａＳ９系统是近几年发展起来的一类新型基因打靶技术。在斑马鱼ＣＮＮＭ２基因的一号外显子处选取打靶位点，构建ＳｇＲＮａ表达载体。随后将体外转录的ＳｇＲＮａ和ＣａＳ９ ＭＲＮａ混合物分别以约３０ Ｐｇ和３００ Ｐｇ的剂量显微注射到斑马鱼单细胞期的受精卵中实现对目的靶基因ＣＮＮＭ２的敲除。２４～４８ ｈ后ＰＣＲ产物回收，限制性酶切法初步检测基因打靶情况，最后进行测序分析确定突变类型。为进一步验证突变的稳定遗传性，选择了具有敲除效率的Ｆ０与野生型斑马鱼进行外交，对获得的Ｆ１进行逐一剪尾，提取ＤＮａ进行ＰＣＲ和测序．．．

[目的 ]：对银腺杨（Populus alba×P. glandulosa‘84k’）组氨酸激酶PagHK3a基因敲除株系的抗旱性进行评价，同时探究PagHK3a基因在杨树响应干旱胁迫过程中的分子调节机制。[方法 ]：利用5%PEG模拟干旱胁迫处理继代25 d的野生型银腺杨（WT）及其PagHK3a基因敲除株系（C1和C2）组培苗，处理3h后采用实时定量PCR(Quantitative real-time PCR)方法测定各株系叶片PagHK3a基因、PagHK3a下游基因、干旱胁迫响应基因及抗氧化基因的表达水平；利用称重控水法对各株系盆栽苗进行3个梯度的温室干旱胁迫处理，包括正常浇水（土壤相对含水量：70%～75%）、中度干旱（40%～45%）以及重度干旱（25%～30%），干旱胁迫4周后测定WT及C1、C2株系的瞬时光合参数、过氧化氢（H2O2）及丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）酶活性、株高和地径等生理生化及生长指标。[结果 ]：在温室中度干旱条件下，C1和C2株系株高生长量均显著高于WT，而在重度干旱条件下，这两个株系的株高生长量与WT相比均无显著差异。分析光合参数发现，在中度干旱条件下，基因敲除株系C1和C2气孔导度及胞间CO2浓度均显著高于WT，但在重度干旱胁迫条件下只有C2株系胞间CO2浓度显著高于WT；在中度干旱胁迫条件下C1株系瞬时净光合速率显著高于WT，在重度干旱胁迫条件下，C2株系瞬时净光合速率显著高于WT。同时生化指标测定结果显示，在中度干旱条件下基因敲除株系C1和C2中MDA及H2O2含量显著低于WT，而在重度干旱胁迫时，仅C2株系显著低于WT；对比分析各株系抗氧化酶活性发现，正常供水条件下，C1株系叶片POD酶活性以及C2株系SOD酶活性显著高于WT，在中度干旱胁迫条件下，C1株系这两种保护酶活性均显著高于WT，而C2株系仅在重度干旱胁迫下显著高于WT。另外，在PEG模拟干旱胁迫处理下，基因敲除株系C1和C2叶片组氨酸激酶基因PagHK3a及其下游响应调节蛋白PagRR2、PagRR15基因表达量与WT相比均显著下调；而干旱胁迫响应基因PagNAC3以及过氧化物酶合成基因POD1的表达则显著上调，超氧化物歧化酶合成基因SOD4的表达与WT相比无显著差异。[结论 ]：在PagHK3a基因敲除株系中，PagHK3a基因及细胞分裂素信号传导途径中响应调节因子基因PagRR2、PagRR15表达均较WT显著降低，而胁迫响应基因PagNAC3及POD合成基因POD1表达显著升高；同时，在中度干旱条件下PagHK3a基因敲除株系的气体交换能力更强，MDA以及H2O2含量更低，株高生长量更大，从而具有更强的抗旱能力。

为了探究水流对鱼类体色的影响，比较了不同流速水流养殖下斑马鱼皮肤黑色素细胞数量和基因的表达，结果表明：相对于低流速（0.010 m/s），在高流速（0.022 m/s）下养殖斑马鱼3个月后，皮肤黑色素细胞数量显著增加，尤其是鱼体尾部区域；实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果显示高流速组斑马鱼皮肤黑色素细胞标记基因kita、mitfa和tyrp1a相对表达量显著升高，黄色素细胞标记基因csf1ra显著降低，虹彩细胞标记基因pnp4a无显著变化，表明高流速水流诱导黑色素细胞而抑制黄色素细胞的形成。RT-qPCR结果显示，相比于低流速组，高流速组斑马鱼皮肤中黑色素细胞形成抑制因子基因asip1的相对表达量显著减少，与黑色素细胞形成相关的黑皮质素受体基因mc1r、阿黑皮素原基因pomca无显著性变化，视黄酸合成相关的视黄醛脱氢酶基因raldh2和raldh3显著下调，提示水流刺激可通过降低asip1的表达来诱导黑色素细胞形成；水流刺激瞬时受体通道蛋白基因trpv4和压电式机械敏感通道蛋白基因piezo2的表达上调，而piezo1无显著性变化。以上结果表明，水流能诱导斑马鱼黑色素细胞的形成，可能是通过皮肤机械力感受蛋白Trpv4或Piezo2介导水流刺激减少asip1表达的结果。Asip1除了调控黑色素细胞形成以外还调控脂肪的积累，相比于低流速组，高流速组斑马鱼肥满度也显著下降，GO富集分析显示差异表达基因主要富集到甘油三酯分解代谢、高密度脂蛋白颗粒、脂质结合等条目，差异表达基因显著富集的KEGG通路有：氨基糖和核苷酸糖的代谢、PPAR信号通路、亚油酸代谢、花生四烯酸代谢等。RT-qPCR检测与脂肪代谢相关的脂肪酸过饱和酶2基因fads2显著上调，瘦素基因lep无显著性差异，提示水流可能通过Asip1影响Fads2进而影响脂肪降解。本研究首次报道了水流对鱼类体色的影响，为理解目前越来越普遍的流水养殖对鱼类体色和肥满度的影响提供了初步的理论基础。

内分泌干扰物的研究目前正逐渐成为国际研究新的热点,但长期暴露条件下对生殖情况的研究目前较少。本文研究了环境类雌激素双酚A(BPA)以及和壬基酚(NP)联合的作用,对暴露一个世代的斑马鱼(F1)(Danio rerio)的生殖情况、子代质量的影响。将健康的受精卵48h后暴露于200,500,1000μg.L-1BPA以及三个浓度与30μg.L-1NP的联合,同时设置空白对照和30μg.L-1NP对照。130 dph将成鱼置于清水喂养20 d,统计每天的产卵量、产卵次数、畸形率、孵化率、卵径、破膜时间以及耐饥时间。以此为终点评估暴露后斑马鱼的生殖能力和子代质量。与对照相比NP,BPA可以抑制斑马鱼...

斑马鱼转录因子hoxb4a在心脏中的功能未见研究报道，为了阐明hoxb4a在心脏发育中的作用，本文利用基因沉默技术和mRNA基因过表达方法，分别在斑马鱼中敲降和过表达hoxb4a基因，发现抑制或过表达hoxb4a的胚胎在第3天出现心包腔肿大、心脏环化异常的表型。通过原位杂交技术对野生型及hoxb4a敲降胚胎进行心肌特异基因的原位杂交染色比较，测量结果显示hoxb4a敲降胚胎的心脏环化角度增大（P<0.05）。本研究表明斑马鱼hoxb4a沉默会导致心脏结构畸形、环化异常，并且调控了早期心脏发育基因的变化。本研究发现了hoxb4a在斑马鱼早期心脏发育中发挥作用，并通过原位杂交及qPCR结果初步探索了hoxb4a调控心脏腔室的分化及心脏环化过程，深化了人们对心脏发育调控网络的认识。

为了选择处于最佳生长阶段的斑马鱼用于药物代谢研究,本实验考察不同生长阶段斑马鱼全鱼、肝脏和肠道组织中CYP3A65及其上游核受体基因(PXR、AHR2) mRNA表达水平的变化规律。实验测定CYP3A65、PXR和AHR2相对表达量,并通过比较核受体基因与代谢酶基因mRNA之间的相关性来证实核受体基因的调控作用。结果显示,144 hpf和75 dpf两个生长阶段的斑马鱼中CYP3A65、PXR和AHR2 mRNA表达量最高;斑马鱼生长阶段中代谢酶基因和核受体基因的表达趋势一致,且受肝脏、肠道组织占全鱼比重的影响。研究表明,幼鱼期144 hpf斑马鱼及稚鱼期75 dpf的斑马鱼最适用于CYP3A65代谢研究;CYP3A65与PXR、CYP3A65与AHR2的mRNA表达之间有显著的相关性,与AHR2的相关性更显著。

【目的】为探明PpCASLUU3是否参与灰霉菌引起的小立碗藓中类过敏反应,构建PpCASLUU3-PTN182敲除载体,对早期登陆植物防卫防御的进化提供依据。【方法】根据同源重组的原理,以小立碗藓基因组DNA为模板,利用Primer 5设计的引物,扩增得到小立碗藓PpCASLUU3基因的上、下游同源臂基因片段。将上下游同源臂基因分别克隆到pMD-19T上,测序验证,使用EcoR I、EcoR V酶切含上游目的基因的pMD-19T获得上游目的基因片段,使用BamH I、Sma I酶切含下游目的基因的pMD-19T获得下游目的基因片段,同时酶切PTN182载体,经T_4-DNA连接酶连接,转入大肠杆菌感受态,筛选出阳性克隆,采用相同的方法,将下游臂连入PpCASLUU3.1-PTN182载体。【结果】经PCR检测、酶切验证,获得了完整的PpCASLUU3.1-PTN182-PpCASLUU3.2敲除载体。经测序分析,插入序列PpCASLUU3.1和PpCASLUU3.2与未插入前相似度分别为100%和99.63%。【结论】PpCASLUU3-PTN182敲除载体构建成功。

旨在利用CRISPR/Cas9系统构建敲除真核翻译起始因子5A(Eukaryotic translation initiation factor 5A,eIF5A)的MARC-145多克隆细胞系，并验证该细胞系对PRRSV感染的影响。针对eIF5A基因构建并筛选成功获得重组慢病毒，用重组慢病毒感染MARC-145细胞，嘌呤霉素及有限稀释法进行筛选，获得敲除eIF5A的MARC-145多克隆细胞系。对构建细胞系进行活力检测，T7E1核酸内切酶、Real-time PCR以及Western blot验证eIF5A体外敲除效率，病毒增殖试验验证该细胞系对PRRSV复制的影响。结果表明：1)细胞活性检测结果显示敲除eIF5A基因对细胞活性无显著影响；2)通过T7E1核酸内切酶、Real-time PCR以及Western blot表明eIF5A表达显著降低，并将此细胞系命名为MARC-145-△eIF5A细胞系；3)使用PRRSV HN07-1感染MARC-145-△eIF5A,体外试验证明敲除eIF5A对PRRSV的增殖有抑制作用。综上，本研究成功构建eIF5A基因敲除的MARC-145多克隆细胞系，体外敲除eIF5A显著抑制PRRSV增殖，这将为进一步探索eIF5A调控PRRSV复制的分子机制奠定基础。

[目的]探究色氨酸羟化酶2(Tph2)基因敲除对雄性大鼠焦虑、抑郁样行为和社交行为的影响,为进一步研究五羟色胺(5-HT)系统对大鼠生长发育及行为的调控机制提供参考。[方法]以SD背景的雄性大鼠为研究对象,采用高效液相色谱串联高分辨质谱检测成年野生型大鼠(WT)和Tph2基因敲除(第6外显子(98 bp)及其前128 bp序列被敲除)大鼠(Tph2~(KO))脑内中缝核5-HT含量;比较10周龄WT和Tph2~(KO)大鼠的体质量;统计旷场试验范式中WT和Tph2~(KO)大鼠进入中心区域的时间、次数,以及高架十字迷宫范式中WT和Tph2~(KO)大鼠进入开放臂和闭合臂的时间、次数,从而判断大鼠的焦虑水平;统计强迫游泳范式中WT和Tph2~(KO)大鼠静止漂浮的时间,评估大鼠的抑郁样行为;统计三室试验范式中WT和Tph2~(KO)大鼠探索陌生同龄同性别大鼠的时间及探索空室的时间,评估大鼠的基础社交水平;统计社交新奇测试范式中WT和Tph2~(KO)大鼠探索陌生大鼠的时间,评估大鼠的社交新奇认知能力。[结果]Tph2~(KO)大鼠大脑中缝核5-HT含量为19.08 nmoL/g,极显著低于WT大鼠大脑中缝核5-HT含量(2 075.00 nmol/g)(P0.05)。高架十字迷宫试验中Tph2~(KO)大鼠探索开放臂的时间为69.89 s,次数为5.40次,与WT大鼠(66.25 s,4.30次)无显著差异(P>0.05)。强迫游泳试验中Tph2~(KO)大鼠静止漂浮的时间(43.92 s)与WT大鼠(27.79 s)无显著差异(P>0.05)。社会互动试验中Tph2~(KO)大鼠社会互动时间为224.00 s,极显著高于探索空室的时间(12.57 s)(P0.05);WT大鼠探索陌生鼠2的时间为124.00 s,极显著高于探索陌生鼠1的时间(69.88 s)(P<0.01)。[结论]Tph2基因敲除导致雄性大鼠大脑中缝核5-HT含量显著降低,体质量和社交新奇认知能力均显著降低。

肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,Tnf)作为重要的炎症因子,在抵抗细菌和病毒感染以及清除被感染的细胞等方面发挥着重要的作用。对斑马鱼进行腹腔注射免疫刺激物、细菌和病毒病原,并采用荧光定量PCR技术分析tnfα及其受体[tnf receptor superfamily(tnfrsf)member 1a]在肾脏和脾脏中的表达。实验结果显示:tnfα和tnfrsf1a在斑马鱼各组织中均有常量表达。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和聚肌苷酸-聚胞苷酸[polyinosinic acid-polycytidylic acid,poly(I:C)]能够调控肾脏和脾脏中tnfα和tnfrsf1a的表达。腹腔注射嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染斑马鱼后,tnfα在脾脏(48 h和72 h)和肾脏(72 h)中表达显著升高;tnfrsf1a在脾脏(48 h)表达水平也有显著上调。在注射迟缓爱德华氏菌(Edwardasiella tarda)的斑马鱼中,肾脏的tnfα表达显著增加,但在脾脏的表达则完全被抑制;tnfrsf1a基因在脾脏和肾脏(6 h和72 h)有明显上调。鲤春病毒血症病毒(spring viraemia of carp virus,SVCV)感染斑马鱼后,tnfα和tnfrsf1a在感染早期表达量有显著升高;而且在感染1～7 d中,肾脏的tnfrsf1a始终维持高水平诱导表达。实验结果表明:tnfα和tnfrsf1a在鱼类抵抗细菌和病毒感染过程中发挥重要作用。

为获得能在肌肉表达绿色荧光蛋白的转基因斑马鱼(Brachydaniorerio),采用PCR方法,从斑马鱼基因组DNA中分离了肌球蛋白轻链2启动子,序列分析表明,该启动子与国外文献报道的斑马鱼肌球蛋白轻链2启动子序列的相似性为98.6%。将改造后的启动子插入绿色荧光蛋白基因载体,构建成肌肉特异性表达载体。通过显微注射,将线性化的表达载体注入斑马鱼的受精卵,获得了转绿色荧光蛋白基因的斑马鱼。绿色荧光蛋白在胚胎期开始表达,随着鱼体的生长表达量有增加的趋势,成鱼在紫外灯下用肉眼即可观察到绿色荧光。转基因鱼绿色荧光蛋白的表达具有明显的肌肉特异性。本研究为下一步特定基因的表达研究和获得有特色的转基因观赏...

提高目的基因的转植效率与可遗传效率是转基因鱼研制的关键点之一。本研究利用近年开发的金鱼转座子系统进行转基因斑马鱼的研制，探讨其在转基因鱼上应用的可行性。通过 PCR 方法，改造 Tgf2转座子供体质粒 pTgf2-EF1α-eGFP，将肌球蛋白轻链 2 启动子(mylz2)与红色荧光蛋白基因(RFP)定向插入其中，构建可在肌肉组织特异性表达红色荧光蛋白的 Tgf2 转座子供体质粒 pTgf2-Mylz2-RFP。通过显微注射，将 Tgf2 转座子供体质粒与 Tgf2 转座酶 mRNA 共注射于斑马鱼(Danio ririo)受精卵中，共注射受精卵 972 粒，出膜后存活的仔鱼 803 尾，其中...

提高目的基因的转植效率与可遗传效率是转基因鱼研制的关键点之一。本研究利用近年开发的金鱼转座子系统进行转基因斑马鱼的研制,探讨其在转基因鱼上应用的可行性。通过PCR方法,改造Tgf2转座子供体质粒pTgf2-EF1α-eGFP,将肌球蛋白轻链2启动子(mylz2)与红色荧光蛋白基因(RFP)定向插入其中,构建可在肌肉组织特异性表达红色荧光蛋白的Tgf2转座子供体质粒pTgf2-Mylz2-RFP。通过显微注射,将Tgf2转座子供体质粒与Tgf2转座酶mRNA共注射于斑马鱼(Danio ririo)受精卵中,共注射受精卵972粒,出膜后存活的仔鱼803尾,其中携带外源基因的仔鱼为615尾,阳性率为...