Page 98 - 《水产学报》2023年第1期

陶彬彬，等 水产学报, 2023, 47(1): 019107

移植技术研究进展，以期为开发养殖鱼类优良种 胞的亚细胞团中，1 000 细胞期前，vasa mRNA 以
质创制新技术提供参考。 不均等分离的方式分布在 4 个细胞中，至 4 000 细
胞期，vasa mRNA 均匀分布在 4 簇原始生殖细胞
1 原始生殖细胞特征
[6]
中 。标记基因 vasa 的鉴定加速了鱼类原始生殖
原始生殖细胞特异分子标记被鉴定以前，主 细胞的研究，包括模式鱼类青鳉(Oryzias latipes)
要根据其细胞形态特征加以识别，其细胞核通常 和稀有鮈鲫 (Gobiocypris rarus) [7-8] ，虹鳟 (Onco-
[9]
更大，边界清晰，细胞内有呈现为电子致密体的 rhynchus mykiss) 、尼罗罗非鱼 (Oreochromis nilo-
[10]
[11]
[3]
亚细胞结构，被称为生殖质或生殖颗粒 。鱼类 ticus) 、鲤 (Cyprinus carpio) 、泥鳅 (Misgurnus
生殖质结构内储存多种参与调控原始生殖细胞发 anguillicaudatus) [12] 等多种经济鱼类的 vasa 基因也
生和发育的 RNA 和蛋白质 。 被克隆。除 vasa 外，目前已鉴定出多种生殖质或
[4]
VASA 是生殖质的重要组分之一，该基因 原始生殖细胞标记基因，包括 nanos3 (原名为
[15]
[14]
[13]
(vasa) 是鱼类中首个被鉴定的生殖质和生殖细胞 nanos1) 、dead end 、dazl 、tdrd7 [16-17] 及 bucky
标记基因 。在斑马鱼 (Danio rerio) 中，vasa mRNA ball (buc) [18] 等，这些因子不仅是生殖质或原始生
[5]
定位于 2 细胞期、4 细胞期和 8 细胞期胚胎的分 殖细胞的标记基因，它们在原始生殖细胞特化、
裂沟，32 细胞期阶段，vasa mRNA 聚缩在 4 个细 迁移或维持过程中发挥重要功能 (图 1)。
4 细胞期 1k 细胞期 穹顶期 受精后 24 小时 24 hpf
4 cell stage 特化 1k cell stage dome stage 迁移
specification migration

背侧
dorsal
原始生殖细胞特化相关基因 原始生殖细胞命运维持相关基因
genes related with PGC specification genes related with PGC fate maintenance
bucky ball, tdrd6a, igf2bp3, kif5Ba, kif26ab, sinhcaf, dazl… dead end, nanos3, tdrd7…
原始生殖细胞迁移相关基因 genes related with PGC migration
sdf-1a/cxcr4b, dead end, rgs14a, cdc42, miR-430, miR-202-5p, vasa, nanos3, stau, igf1rb…

图 1 斑马鱼等鱼类原始生殖细胞特化、迁移和命运维持的重要调控基因

Fig. 1 Important regulatory genes related with primordial germ cell (PGC)
specialization, migration and fate maintenance in D. rerio and some other fish

2 原始生殖细胞特化 生殖细胞特化是必需的 。虽然青鳉在早期胚胎
[20]
卵裂过程中生殖质均匀分布在各个细胞中，直到
原始生殖细胞的特化形成目前有两种学说，
原肠期才特异分布在原始生殖细胞中，但原始生
第一种是以小鼠 (Mus musculus) 和人 (Homo sapi- 殖细胞特化依然符合先成论的特征，由原始生殖
ens) 为代表的“后成论”，原始生殖细胞由其周围 细胞自主特化形成，生殖质组分因子 Dead end 在
细胞分泌的信号诱导形成；第二种是以模式生物 青鳉原始生殖细胞特化中起重要作用 。
[21]
斑马鱼、黑腹果蝇 (Drosophila melanogaster) 及秀 斑马鱼卵子发生过程中生殖质组分大多聚集
丽隐杆线虫 (Caenorhabditis elegans) 等为代表的 在植物极的巴尔比阿尼氏小体 (Balbiani body)，
“先成论”，原始生殖细胞是由卵母细胞生殖质 Buc 是脊椎动物中发现的第一个生殖质组装必需
(germ plasm) 决定，早期胚胎发育过程中获得生殖 的因子，与黑腹果蝇中 Oskar 蛋白功能相近 [22] ，
质组分的细胞将特化为原始生殖细胞。以斑马鱼 buc mRNA 特异地与生殖质其他组分共定位分布，
为模型开展的研究发现，生殖质在早期胚胎卵裂 且可以特异地招募生殖质成分 vasa 及 nanos3 等。
时向分裂沟处聚集 ，通过移除该区域的细胞质 斑马鱼 buc 突变家系卵母细胞会因细胞缺少极性，
[19]
成分可造成生殖细胞的缺失，说明生殖质对原始 生殖质标记基因无法准确定位于巴尔比阿尼氏小

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