海洋含氧量不足是全球问题,海洋低氧区面积有不断扩大的趋势。海水低氧(Hypoxia)环境对海洋生物繁殖发育的不良影响已引起许多科学家的高度关注,但是对鱼类繁殖性能影响的系统研究鲜有报道。本课题以近海卵胎生岩礁鱼类许氏平鲉为对象,采用生态学、生理学、内分泌学和分子生物学等研究方法,通过构建性腺抑制差减cDNA文库,筛选和鉴定低氧诱导的差异表达基因,并对重要候选基因进行功能研究,查明许氏平鲉繁殖性能对低氧环境产生的生理应答,在基因水平、蛋白水平、激素水平、组织器官水平、个体水平上揭示其作用的内分泌机制。该研究成果对于正确评估海洋低氧环境的生态生理学效应、海洋鱼类资源保护中的渔礁和渔场建设布局提供重要科学依据;同时,关于卵胎生鱼类的研究成果,对高等动物和人类繁殖发育相关探索也具有重要启示。
Sebastes schlegelii;hypoxia;reproduction;gene;endocrine
许氏平鮋(Sebastes schlegelii)属于鲉形目,鲉亚目,鲉科,平鲉亚科,平鲉属。许氏平鮋是体内受精,卵胎生鱼类。该鱼为近海岩礁生活的鱼类,喜夜行性生活,生长最适温度为18~24℃。属于肉食性鱼类,在自然海水中主要是摄食小型幼鱼以及头足类和虾蟹类等。在山东省沿海的产仔期为4月下旬到6月上旬,主要产卵期在5月上中旬。20世纪80年代末,我国陆续开展了对许氏平鲉的研究工作,相继岩礁了许氏平鮋生长、生态、人工养殖等(陈大刚等,1994;冯东岳等,2004;王晓杰等,2006a,2006b;姜海滨等,2010)。随着现代分子生物学和生物信息学的发展,近些年来,中国和韩国学者展开了许氏平鮋相关基因的研究。2011年以前,本实验室通过实施省级自然科学基金课题,对许氏平鮋性腺发育周期,芳香化酶及雌激素受体等方面进行初步研究(杨艳平等,2011年;史丹等,2012年)。这些成果都为本课题的顺利申报奠定了基础,为许氏平鮋繁殖生理机能深入研究提供了更多素材。 2012年获得国家自然科学基金课题资助,侧重研究了低氧环境中许氏平鲉促性腺激素受体基因、P450c17芳香化酶基因、Vasa基因、Foxl2等基因的表达特征;热休克蛋白HSP70基因对不同溶解氧水平处理的响应机制;利用模式动物金鱼研究了埋植外源激素对生殖内分泌功能的影响;观察了许氏平鮋仔鱼对营养胁迫的应答机制。通过这些研究,在理论上丰富许氏平鮋分子生理机制,为揭示卵胎生鱼类生殖策略提供科学依据;在实践上为掌握许氏平鮋繁殖规律及建立全人工繁殖技术奠定基础。研究结果研究学术论文11篇,其中7篇论文发表在SCI期刊上,培养博士和硕士研究生5名,博士研究生母伟杰获得2012年度教育部博士新人奖;先后有2人次在国内相关学术会议上进行交流。