遗传和温度因素对鱼类性别分化相关基因表达及性别比例的影响

鱼类的性别决定机制较为复杂,是遗传和环境共同作用的结果,具有很大的可塑性。随着分子生物技术的不断更新,对鱼类性别决定及分化相关基因的鉴定和研究有了新的进展,环境因子如温度、光照、p H、低氧、水压等均能影响大多数鱼类的性别决定和分化过程。本研究中,阐述了鱼类遗传型性别决定(GSD)和温度依赖型性别决定(TSD)方式,并对TSD与遗传型性别加温度影响(GSD+TE)性别决定机制下,性别决定相关基因在雌雄异型中的表达及结合温度诱导性逆转进行概述,分析了温度对鱼类性别比例的影响,并提出今后应加强对性别决定基因的鉴定、解析和基因功能研究,为科学制定鱼类繁殖计划提供指导。     

鱼类性别决定的遗传基础及性别控制技术在水产养殖中的应用

控制鱼类的性别比例在养殖中常常至关重要。在一些物种中,因为雌雄二态性的存在,单性群体养殖可以显著提高养殖效益。对某些种类来说,性别转变甚至是其生命周期必经的一部分,比如某些雌雄同体的种类,在生命开始时是一种性别,在一段时间后转变为另一种性别,许多鱼类的性别具有较强的可塑性。性别决定遗传结构的研究有利于控制性别比例和育种方案的实施。哺乳动物和鸟类具有高度保守的性别决定主基因,控制着一个保守的遗传网络通路,该通路负责性别决定与性腺分化。不同于哺乳动物和鸟类,鱼类的性别决定机制存在着巨大的多样性。本文综述了鱼类性别决定多样性的研究进展,并以水产养殖主养品种罗非鱼、大菱鲆为例介绍了性别控制在生产上的应用,以期为水产养殖业的发展提供参考。     

棘皮动物性别决定与分化研究进展

棘皮动物是重要的海洋渔业资源,中国现有棘皮动物500余种,其中海参和海胆均被誉为"海产八珍",具有极高的经济价值。大多数棘皮动物不存在明显的雌雄二态性,但在性腺色泽、免疫力、激素水平等层面却展现了性别差异,因此,针对棘皮动物性别决定及分化机制展开研究、实现单性群体养殖具有重要的理论和经济意义。本文综述了棘皮动物,尤其是经济棘皮动物(海参、海胆)的生殖对策、性别决定和性别分化遗传基础,并就棘皮动物性染色体的确定、性别连锁分子标记的开发应用、基因编辑技术应用及性激素诱导单性养殖等方面提出未来重点研究建议,以期推动经济棘皮动物性别控制育种工作进程。     

尼奥罗非鱼及其亲本中性别分化相关基因的表达模式比较

Dmrt1、Amh、Cyp19a1a、Foxl2是鱼类性别决定与分化相关的重要基因,为了研究罗非鱼种间杂交后代的性别形成机制,对尼奥罗非鱼Oreochromis niloticus(尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus♀×奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus♂)及其亲本中这4个性别分化相关基因的性别表达模式进行了比较分析。结果表明:Dmrt1、Amh基因在尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼精巢中的表达量显著或极显著高于卵巢(P<0.05或P<0.01),而Cyp19a1a、Foxl2基因在卵巢中的表达量则显著高于精巢(P<0.05),4个基因在尼奥罗非鱼精巢、卵巢中的表达模式与其亲本基本一致;奥利亚罗非鱼精巢中Dmrt1基因表达高于尼罗罗非鱼,卵巢中Cyp19a1a、Foxl2基因表达也高于尼罗罗非鱼;尼奥罗非鱼精巢、卵巢中4个基因的表达水平均低于其亲本,特别是精巢中Cyp19a1a、Foxl2基因的表达水平极低。推测Cyp19a1a表达抑制可能是引起尼奥罗非鱼雄性率高的重要条件之一。     

尼奥罗非鱼及其亲本中性别分化相关基因的表达模式比较

Dmrt1、Amh、Cyp19a1a、Foxl2是鱼类性别决定与分化相关的重要基因,为了研究罗非鱼种间杂交后代的性别形成机制,对尼奥罗非鱼Oreochromis niloticus(尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus♀×奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus♂)及其亲本中这4个性别分化相关基因的性别表达模式进行了比较分析。结果表明:Dmrt1、Amh基因在尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼精巢中的表达量显著或极显著高于卵巢(P<0.05或P<0.01),而Cyp19a1a、Foxl2基因在卵巢中的表达量则显著高于精巢(P<0.05),4个基因在尼奥罗非鱼精巢、卵巢中的表达模式与其亲本基本一致;奥利亚罗非鱼精巢中Dmrt1基因表达高于尼罗罗非鱼,卵巢中Cyp19a1a、Foxl2基因表达也高于尼罗罗非鱼;尼奥罗非鱼精巢、卵巢中4个基因的表达水平均低于其亲本,特别是精巢中Cyp19a1a、Foxl2基因的表达水平极低。推测Cyp19a1a表达抑制可能是引起尼奥罗非鱼雄性率高的重要条件之一。     

卵胎生许氏平鲉Sox9基因的克隆、启动子分析、表达及其细胞定位研究

为研究卵胎生许氏平鲉Sebastes schlegeli性腺分化及性别决定分子机制,采用同源克隆和RACE技术从许氏平鲉(体质量758 g±15 g)性腺组织中获得了许氏平鲉Sox9基因全长cDNA,运用生物学软件对Sox9启动子转录因子结合位点进行预测,并利用实时定量PCR和原位杂交对Sox9基因的表达进行了研究。结果表明:许氏平鲉Sox9基因cDNA全长2039 bp,包括1461 bp的ORF,336 bp的5′UTR和242 bp的3′UTR,其编码产物(486 aa)含有高度保守的HMG结构域;许氏平鲉Sox9基因启动子区存在多个转录因子结合位点,包括AP-1、GATA-3、Oct-1、FOXD3,以及性别相关SRY、Sox5、Sox9等蛋白结合位点;实时定量PCR显示,许氏平鲉Sox9基因在仔鱼发育阶段(出生后1～35日龄)均有表达,在性腺分化的敏感时期(25日龄)表达量达到较高水平;在成体性腺中显示了性别两相性差异,即在精巢中的表达高于卵巢;原位杂交显示,许氏平鲉Sox9基因在精巢的生殖细胞、Sertoli细胞,以及卵巢的卵母细胞和滤泡细胞中均有表达。研究表明,Sox9基因在许氏平鲉性腺分化及性腺发育过程中可能发挥重要作用。     

果蝇求偶行为分子调控机制的研究进展

果蝇(Drosophila)的求偶行为受多个基因调控,例如fruitless(fru)、dissatisfaction(dsf)和retained(retn)等。它们通过不同的剪切方式产生特异性产物,利用这些产物来控制雌雄果蝇的求偶行为,它们的剪切方式是雌雄果蝇求偶行为和性别决定所必需的。主要阐述了这些基因在果蝇求偶行为方面的分子调控机制,为进一步研究果蝇的求偶行为和性别决定提供理论依据。     

雌二醇刺激对菲律宾蛤仔Dmrt基因表达的影响

为研究菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum不同发育时期及雌二醇刺激下Dmrt基因组织表达的变化状况,在菲律宾蛤仔基因组数据中(未发表),运用BLASTe比对确定了菲律宾蛤仔的3个Dmrt基因,运用MEGA、expasy、SMART等软件进行基因结构和进化分析,根据系统发生树的聚类对3个Dmrt基因进行命名,分别为Dmrt3-like、Dmrt4-like-1、Dmrt4-like-2,并采用实时荧光定量PCR方法对Dmrt基因在菲律宾蛤仔中的时空表达及其对雌二醇处理的响应进行了研究。结果表明:菲律宾蛤仔Dmrt 3个基因的表达量从担轮幼虫到壳顶幼虫时期呈迅速增长趋势,其中Dmrt4-like-2在菲律宾蛤仔的不同发育时期均有表达;在未进行雌二醇激素处理的正常菲律宾蛤仔体内,Dmrt4-like-1和Dmrt4-like-2在鳃和外套膜中表达量最高,Dmrt3-like在鳃和内脏团中表达量较高,在外套膜和水管中不表达;短时期内(72 h)雌二醇浸泡处理使得这3个基因在菲律宾蛤仔性腺中的表达量均发生上调;长时期(60 d)雌二醇浸泡处理后,空白组的雄性性腺中3个基因的表达量皆高于雌性性腺,试验组雌雄同体性腺中的Dmrt4-like-1和Dmrt4-like-2表达量略高于雌性中的表达量(P>0.05),但显著低于雄性中的表达量(P<0.05)。研究表明,菲律宾蛤仔Dmrt基因家族参与性别分化、性腺发育过程。     

雌二醇刺激对菲律宾蛤仔Dmrt基因表达的影响

为研究菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum不同发育时期及雌二醇刺激下Dmrt基因组织表达的变化状况,在菲律宾蛤仔基因组数据中(未发表),运用BLASTe比对确定了菲律宾蛤仔的3个Dmrt基因,运用MEGA、expasy、SMART等软件进行基因结构和进化分析,根据系统发生树的聚类对3个Dmrt基因进行命名,分别为Dmrt3-like、Dmrt4-like-1、Dmrt4-like-2,并采用实时荧光定量PCR方法对Dmrt基因在菲律宾蛤仔中的时空表达及其对雌二醇处理的响应进行了研究。结果表明:菲律宾蛤仔Dmrt 3个基因的表达量从担轮幼虫到壳顶幼虫时期呈迅速增长趋势,其中Dmrt4-like-2在菲律宾蛤仔的不同发育时期均有表达;在未进行雌二醇激素处理的正常菲律宾蛤仔体内,Dmrt4-like-1和Dmrt4-like-2在鳃和外套膜中表达量最高,Dmrt3-like在鳃和内脏团中表达量较高,在外套膜和水管中不表达;短时期内(72 h)雌二醇浸泡处理使得这3个基因在菲律宾蛤仔性腺中的表达量均发生上调;长时期(60 d)雌二醇浸泡处理后,空白组的雄性性腺中3个基因的表达量皆高于雌性性腺,试验组雌雄同体性腺中的Dmrt4-like-1和Dmrt4-like-2表达量略高于雌性中的表达量(P>0.05),但显著低于雄性中的表达量(P<0.05)。研究表明,菲律宾蛤仔Dmrt基因家族参与性别分化、性腺发育过程。     

圆锥钢塔调频弹簧质量阻尼器风振控制研究

针对调频弹簧质量阻尼器 (TSD)对单管圆锥钢塔风振控制的机理作了深入研究。使用通用有限元分析软件ANSYS ,结合具体工程对TSD的风振控制进行了动静力分析 ,分析了控制参数对控制效果的影响。研究表明 ,TSD可以有效地抑制单管圆锥钢塔的风振反应。     

围绝经期妇女抑郁症与性激素水平相关性探讨

目的:探讨妇女围绝经期抑郁症与性激素水平的关系。方法:对122例围绝经期妇女共采用自评抑郁量表(SDS)进行抑郁症状评估,评定有抑郁症组62例和无抑郁症组60例,另随机选取正常育龄期组58例分别检测血清中血清雌二醇(E2)及卵泡刺激素(FSH)、黄体生成激素(LH)、睾酮(T)、垂体催乳素(PRL)、(孕酮)P的水平。结果:围绝经期两组妇女血清E2水平均比正常育龄期组低,围绝经期妇女抑郁症组血清E2比无抑郁症组低,差异有统计学意义(P<0.05)。围绝经期妇女抑郁症组血清FSH、LH均较无抑郁症组增高,差异有统计学意义(P<0.05)。但无抑郁症组FSH及LH水平与正常育龄期组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。围绝经期两组妇女PRL、T水平与正常育龄期组对比差异无统计学意义(P>0.05)。结论:围绝经期抑郁症的发生与雌二醇(E2)减少及卵泡刺激素(FSH)、黄体生成激素(LH)升高有关。     

The sex ratios of human and sheep births in areas of high mineralization

The soils of the Tablelands of New South Wales are in general deficient in molybdenum. The sex ratio of lambs bred on these soils averages about 90 rams to 100 ewes. The Tablelands also contain very limited areas of fertile soils which are in the immediate neighbourhood or downstream of proven occurrences of various non‐ferrous metals. The sex ratio of lambs bred on such soils averages about 112 rams to 100 ewes.

The Merseyside Conurbation of England began in 1958 to draw very substantial quantities of water from the Dee River Scheme. There is a large mineral province on the catchment area of the Dee. The Cheshire parts of the conurbation have received the greatest proportion of the new supply, and in association with the new supply the sex ratio of live births has become very significantly more masculine, especially in the Cheshire parts.

Some 7 years after the introduction of Dee water to the conurbation, the death rates began to manifest a very significant decline, the decline being greatest where the consumption of Dee water was greatest.     

Skewed sex ratio,environmental toxins and human wellbeing: the need for policies

A skewed sex ratio exists in many developing countries. Skewed sex ratios are the result of interplay of genetic, economic, environmental and socio-historical processes. Many studies have examined the impact of skewed sex ratio at birth arising from a strong preference for sons in countries like China and India, and have suggested policies to deal with the resultant social disequilibrium. Recent scientific studies identify health concerns associated with new generations of boys and girls growing up in increasingly toxic environments, and the implications for adult sex ratios and social wellbeing. This paper highlights the issue of imbalance in the ‘latent’ adult sex ratio and raises the question of responses.     

Fecal bacteria and sex hormones in soil and runoff from cropped watersheds amended with poultry litter

The application of poultry litter to agricultural fields can provide plant nutrients for crops and forage production, but fecal bacteria and the sex hormones estradiol and testosterone are components of litter that can be detrimental to the environment. Our objective was to determine if applications of poultry litter to small watersheds would contribute to the load of fecal bacteria and sex hormones to soil and runoff. We, therefore, investigated the fate and transport of fecal bacteria, estradiol and testosterone from surface applied poultry litter to four small cropped watersheds. Poultry litter was applied to meet the nitrogen requirements of pearl millet (Pennisetum glaucum L.) in 2000 and grain sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] in 2001. Neither Salmonella nor Campylobacter were detected in the litter but the fecal indicator bacteria were. The average load of total coliforms, Escherichia coli, and fecal enterococci applied with the litter was 12.2, 11.9, and 12.7 log(10) cells ha(-1), respectively. The average load of estradiol and testosterone was 3.1 and 0.09 mg ha(-1), respectively. Runoff events first occurred 7 months after the first litter application in 2000, and 3 weeks after the second application in 2001. Only for the 25 July 2001 runoff event 3 weeks after the second litter application were the concentrations of total coliforms, E. coli, and fecal enterococci in runoff greater than background concentrations which were on average 5.2, 2.9, and 1.1 log(10) MPN 100 ml(-1), respectively. Average background levels of total coliforms, fecal enterococci, and E. coli in surface soil were 8.2, 7.9, and 3.5 log(10) cells kg(-1) soil. At the rate of litter application the concentrations of estradiol and testosterone in the litter did not appear to impact the background levels in the soil and runoff. Because concentrations of sex hormones in litter from other broiler operations are known to be greater than in the litter we applied, further study on the connection between concentrations of sex hormones in poultry litter and operational practices is recommended.     

性激素及性激素结合球蛋白与老年男性骨转换标志物的相关性

目的探讨老年男性人群骨转换标志物(BTMs)和性腺激素随增龄的变化趋势,以及性腺激素与BTMs的关系。方法收集年龄60至91岁、门诊常规查体人群337例进行单中心横断面研究。收集空腹血测定血清骨钙素(OC)、1型胶原交联C-末端肽(CTX)、1型原胶原N-端前肽(P1NP)、25-羟维生素D(25OHD)、甲状旁腺激素(PTH)、总睾酮(TT)、雌二醇(TE2)、性激素结合球蛋白(SHBG)、卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)及血钙磷;用Vermeulen公式计算游离睾酮(FT)。按每5岁1个年龄段分组,用一般线性模型方差分析比较各年龄组间骨转换标志物及各性腺指标的差异。用多元线性回归分析与骨转换标志物相关的因素。P<0.05表示差异有统计学意义。结果随年龄增长,OC、CTX和P1NP均呈下降趋势,FSH、LH、SHBG呈升高趋势,校正年龄、肝肾功能、体重指数、血钙磷、PTH、Vit D后,性腺指标中仅SHBG与各BTMs明显相关。结论年龄是BTMs的影响因素,SHBG是BTMs的独立影响因子,其通过直接或间接方式影响骨代谢。