Page 55 - 《水产学报》2026年第01期
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1 期 水 产 学 报 50 卷
境中有雌螺数量大于雄螺的现象 ,在螺的养殖 Cyp17a1 在梨形环棱螺性类固醇激素合成过程中
[2]
过程中,性别比例直接影响着生产繁殖效率。若 的关键作用,为研究梨形环棱螺的性腺发育和性
雄螺比例适当提高,可确保每只雌螺充分受精, 激素合成提供理论依据。
减少因雄性不足导致的繁殖瓶颈,从而提高群体
繁殖效率。为了进一步研究梨形环棱螺的性别分 1 材料与方法
化机制,培育口感更佳,养殖成本更低,经济效
益更高的的雄螺,进一步提高螺的繁殖效率,本 1.1 实验材料
实验针对梨形环棱螺性类固醇激素合成相关基因 实验所用梨形环棱螺均来自上海海洋大学河
Cyp17a1,从控制梨形环棱螺体内性激素合成、指 道采捞,在实验室暂养 3 d 后,称量湿重为 3~
导性别调控的角度展开研究,为梨形环棱螺性腺 5 g,且健康的雌螺和雄螺 (雌螺∶雄螺=1∶1) 用
发育与性别调控提供理论依据。 于实验。实验室内螺暂养水温为 (25±1) ℃。分别
性类固醇激素是由动物性腺等组织分泌合成 对雌雄个体各组织 (性腺、外套膜、足、鳃、肝脏)
的,在动物性别决定与维持方面都发挥着重要作 进行采集,立刻放入液氮暂存,采集完后立刻放
用 [3-5] 。其中,Cyp17a1 是细胞色素 P450 酶超家族 入−80 ℃ 冰箱保存。另取一份雌雄性腺样本用 4%
的成员,而细胞色素 P450 酶既有 17α-羟化酶活性, 多聚甲醛固定 2 h 后,转移至 70% 乙醇溶液中保
[6]
又有 17, 20-裂解酶活性 ,参与着性类固醇激素 存备用。本研究获得了上海海洋大学科学技术处
[7]
的合成过程 。目前,在硬骨鱼中仅发现 2 种 实验动物管理和使用伦理委员会批准 (审批号:
Cyp17a 基因亚型,即 Cyp17a1 和 Cyp17a2,它们 SHOU-DW-2024-056),实验过程中操作人员严格
的酶催化活性在鱼类中具有差异 。在斑马鱼 遵守上海海洋大学科学技术处实验动物管理和使
[8]
用伦理委员会伦理规范,并按照上海海洋大学科
(Danio rerio) 中发现,Cyp17a1 的缺陷会导致斑马
学技术处伦理委员会制定的规章制度执行。
鱼第二性征受到损害,使得精巢肥大,精子数量
增加,且 Cyp17a1 缺陷鱼的全雄表型可以通过睾 1.2 总 RNA 提取和 cDNA 合成
酮 或 雌 二 醇 治 疗 恢 复 。 在 尼 罗 罗 非 鱼 (Oreo- 利用 TRIzol 法提取样本总 RNA,NanoDrop
[9]
chromis niloticus) 中,Cyp17a1 基因突变会导致雌 分度计 (ThermoFisher,美国) 以及 琼脂
2000 1%
鱼向雄鱼发生性逆转,使得鱼体内的睾酮和雌二 糖凝胶电泳进行核酸检测。为避免反复冻融降低
醇的产生发生显著下降 。在半滑舌鳎 (Cynoglos- RNA 质量,迅速对 RNA 进行反转录得到 cDNA
[10]
sus semilaevis) 中发现,Cyp17a1 会调控其体内性 模 板 (Primer Script TMRT reagent Kit with gDNA
类 固 醇 激 素 的 生 成 [11] 。 在 三 角 帆 蚌 (Hyriopsis Eraser,TaKaRa,日本),放入 40 ℃ 冰箱暂存备用。
cumingii) 中,雌二醇和甲基睾酮可以直接影响性
1.3 基因序列验证与生物信息学分析
激素合成的信号通路,影响 Cyp17a 基因的活性,
在 梨 形 环 棱 螺 基 因 组 数 据 库 中 获 取 部 分
干扰性类固醇激素的合成过程,从而参与蚌体内
Cyp17a1 序 列 , 与 NCBI(https://www.ncbi.nlm.nih.
性腺发育和性别分化过程 [12] 。Cyp17a1 基因已在
gov/) 上其他物种的 Cyp17a1 基因序列进行比对确
多种水产动物中被鉴定,如绿鳍马面鲀 (Tham-
认。通过 Primer Premier 5.0 软件设计序列验证引
naconus modestus)、 三 角 帆 蚌 、 虾 夷 马 粪 海 胆
物 (表 1) 进行 PCR 扩增,割胶回收,连接转化。
(Strongylocentrotus intermedius)、许氏平鲉 (Sebastes
涂板培养 12 h,挑选连接成功的白色菌落送至生
schlegelii)、条斑星鲽 (Verasper moseri) 等 [13-16] 。
工生物工程 (上海) 股份有限公司测序。验证已知
本实验首次在梨形环棱螺中对 Cyp17a1 基因
基因序列的准确性。
进行了克隆并获得了 cDNA 序列。通过实时荧光
1.4 荧光定量
定量 (qRT-PCR) 和原位杂交 (ISH) 检测了 Cyp17a1
在梨形环棱螺不同组织中的表达差异及在性腺中 用 Primer Premier 5.0 软 件 在 Cyp17a1 基 因
的表达位置,RNA 干扰 (RNAi) 后检测了梨形环 ORF 区设计引物 (表 1)。雌雄各组织之间以 RPL5
棱螺体内性类固醇激素的表达量变化。并通过外 作为内参基因 (表 1)。取成熟期梨形环棱螺雌雄不
源激素浸泡检测 Cyp17a1 的表达量变化,探究 同组织 (性腺、外套膜、足、鳃、肝脏) 的 cDNA
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