转GH基因鲤鱼生殖生长特性及其调控机制初步研究

【作者】 曹梦西； 汪亚平； 李勇明； 廖兰杰； 朱作言； 胡炜；

【机构】 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；

【摘要】 以转GH基因鲤鱼(转基因鲤)为研究对象,对其生殖生长特性及调控机制进行了初步研究。采用组织切片、Real-time PCR、western、ELISA等方法,对转基因鲤和对照鲤性腺发育、生殖生长相关因子的周年变化情况进行比较分析,发现具有快速生长特性的转基因鲤血液中GH蛋白表达水平显著或极显著高于对照鲤,垂体内源GH mRNA受到血液高水平GH蛋白表达的负反馈调控,表达水平极显著低于对照鲤。western检测发现转基因鲤垂体中GH蛋白表达水平低于对照鲤。转植入的外源GH mNRA表达不受体内负反馈调控,在下丘脑、垂体、肝脏、肌肉、性腺中持续稳定表达。转植入的外源GH在下丘脑、肝脏、肌肉中并没有表达为成熟GH蛋白,推测这些组织中可能不存在可以分泌GH的细胞类型。Real-time PCR分析发现,转基因鲤肌肉中IGF-I mRNA表达水平高于对照鲤,可能是转基因鲤快速生长的原因之一。与对照鲤比较,转基因鲤雌性初次性成熟推迟,GSI在各检测时期均显著低于对照鲤,组织切片显示其性腺发育显著滞后于对照鲤。Real-time PCR分析发现,kiss、sGnRH mNRA在转基因鲤性腺发育的早期较对照鲤出现上调表达,而GtH mRNA的表达较对照鲤下调。我们的研究结果表明GH和控制鱼类青春期启动的信号分子kiss-sGnRH之间存在相互调控关系;在性腺发育早期,转基因鲤体内外源GH mRNA的高水平表达,促进了生殖轴kiss-sGnRH mRNA的表达,但抑制了GtHs mRNA及蛋白的表达,从而引起青春期启动及性腺发育周期信号的紊乱,最终导致转GH基因鱼生殖特性发生改变。更多还原