mitfa基因在观赏鱼体色形成中的功能研究

摘要

观赏鱼因其绚丽多彩的体色而深受欢迎，色素细胞的发生、分化、迁徙及物质运输对于研究观赏鱼体色形成及发育有重要意义。通过对鱼类体色发育和色素基因的遗传机制研究，可以在育种和人工筛选中有效地预测及控制观赏鱼的体色。在神经嵴细胞分化成黑色素细胞的过程中，mitfa基因作为其最早的发生标志之一，对黑色素细胞的发育及其分化起着核心调控作用。本文主要以重要淡水观赏鱼——锦鲤为材料，从锦鲤体色发育、色素细胞细胞学、mitfa基因表达分析等方面进行研究。本文以锦鲤为材料，研究mitfa基因在4种不同类型锦鲤和锦鲤早期体色发育时期的表达，进一步探讨mitfa基因在鱼类体色形成中的作用。
　　首先，根据已报道的斑马鱼mitfa基因cDNA序列，克隆了乌鲤mitfa基因cDNA全长。mitfa基因cDNA全长1634bp，编码412个氨基酸。锦鲤与斑马鱼mitfa基因氨基酸同源性达92.9％。
　　然后观察了四种不同体色类型锦鲤的色素细胞组成及其分布。黑白锦鲤含有黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞三种色素细胞;三色锦鲤则含有黑色素细胞、红色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞四种色素细胞;红白锦鲤含有红色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞;黄金锦鲤仅含有黄色素细胞和虹彩细胞两种色素细胞类型。进一步对三色锦鲤早期体色发育进行了跟踪观察，发现三色锦鲤3dph(3 days past hatch)在背部出现黄色素细胞，然后颜色加深并且向尾部和腹部迁移;12dph在头部出现黑色素细胞，然后向背部和尾鳍迁徙;15dph出现腹部虹彩细胞;27dph全身黑色素细胞逐渐聚拢，黑色素细胞集中分布在将来发育成黑色斑块的部位，黄色素细胞颜色加深。
　　最后，运用RT-PCR技术检测了mitfa基因在不同体色锦鲤及锦鲤早期体色发育中的表达。结果显示，mitfa基因在黑白锦鲤和三色锦鲤皮肤中有较高量的mRNA表达，值得关注的是在无黑色素细胞的红白锦鲤和黄金锦鲤皮肤中mitfa基因也有表达。同时对三色锦鲤体色发育不同时期mitfa基因表达进行了分析，结果表明mitfa基因在三色锦鲤不同体色发育阶段都有表达，并且早在胚胎早期就有表达，在孵化出膜后mitfa基因表达量显著增高。综上所述，mitfa基因与锦鲤体色形成过程中密切关联。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 鱼类色素细胞

1．2 色素干细胞

1．3 鱼类体色变化分子遗传机制

1．3．1 鱼类体色遗传

1．3．2 调控色素细胞发育的基因

第二章 实验材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验试剂

2．3 实验仪器

2．4 mitfa基因的克隆

2．4．1 乌鲤总RNA的提取

2．4．2 CDNA第一链的合成

2．4．3 mitfa基因编码区片段克隆

2．4．4 mitfa基因cDNA的末端克隆

2．5 RT-PCR检测

2．6 锦鲤皮肤和鳞片活体显微观察

第三章 实验结果与讨论

3．1 实验结果

3．1．1 锦鲤mitfa基因的克隆及序列分析

3．1．2 四种不同类型锦鲤体色的细胞学观察

3．1．3 三色锦鲤早期体色发育的观察

3．1．4 mitfa基因在不同体色锦鲤及锦鲤早期体色发育中的表达分析

3．2 讨论

3．2．1 色素细胞

3．2．2 色素细胞类型与体色的一致性

3．2．3 mitfa基因及其家族基因分析

参考文献

附录

致谢

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