久效磷对斑马鱼性别决定相关基因Vasa和Cyp3c1基因表达影响的研究
环境内分泌干扰物(EDCs)能够干扰生物体内性激素的正常表达，从而影响生物的性别分化和生殖功能。已有诸多论文报道农药、人工合成化学品及雌激素等多种EDCs对鱼类具有雌性化的效应。如4-NP、双酚A、4-PP、EE2等具有环境激素活性的化学物质能够改变鱼类某些性别决定相关基因的表达水平，引起鱼类产生雌性化。久效磷是一种高水溶性有机磷农药，已被证明能够诱导鱼类产生卵黄原蛋白，具有环境雌激素活性，但是久效磷能否影响鱼类性别决定尚无报道。为搞清楚久效磷是否会影响鱼类性别决定，本论文选取美国EPA推荐的EDCs筛选活体模式生物斑马鱼进行研究。斑马鱼(Zebrafish，Danio rerio)是研究鱼类性别决定的理想模型生物，斑马鱼幼鱼发育至10-12dph，所有幼鱼体内都会先产生卵巢样性腺；孵化至21-25dph，性别分化开始，卵巢样性腺继续发育为卵巢或开始退化发育形成精巢；至30dph左右，性别分化完成；42-49dph的鱼体中精巢结构能够被鉴别出来；孵化后3-4个月可达性成熟。在斑马鱼性别分化过程中，起决定作用的是遗传基因。Vasa基因和Cyp3c1基因是斑马鱼性别决定的重要相关基因，Vasa基因是斑马鱼原始生殖细胞的特异性标记基因(也是人类生殖细胞的特异性标记基因)，Cyp3c1基因是在斑马鱼中新发现的一个重要的性别决定相关基因。因此，本论文选取0-21dph、0-30dph、0-42dph斑马鱼幼鱼和4个月龄性成熟雄性斑马鱼进行暴露实验，采用Real-timeQuantitative PCR实验方法，检测分析0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷对斑马鱼Vasa基因和Cyp3c1基因表达水平的影响。研究结果表明：
(1)在幼鱼暴露实验对照组中，Vasa基因和Cyp3c1基因在21、30和42dph的表达量分别为0.0043±0.0034、0.0126±0.0034、0.0644±0.0171和0.0098±0.0041、0.0231±0.0176、0.1478±0.0443，表明幼鱼性别分化开始到完成过程中，Vasa基因和Cyp3c1基因表达水平逐渐升高。
(2)采用0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷暴露斑马鱼幼鱼，发现0.01和0.1mg/L久效磷在21、30和42dph均能够引起幼鱼体内Vasa基因表达水平明显升高，其中0.01mg/L久效磷暴露组Vasa基因表达水平不仅极显著高于对照组，而且极显著或显著高于0.001、0.1mg/L和E2组。
(3)采用0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷暴露斑马鱼幼鱼，发现0.01和0.1mg/L久效磷均能够引起21dph幼鱼体内Cyp3c1基因表达水平明显升高；并且0.01和0.1mg/L久效磷暴露组Cyp3c1基因表达水平与E2组基本一致。但在30和42dph，久效磷暴露组幼鱼体内Cyp3c1基因表达水平与对照组相比无明显差异。
(4)采用0.001、0.01和0.1mg/L浓度久效磷暴露4个月龄性成熟雄性斑马鱼28d，发现0.001、0.01、0.1mg/L久效磷和E2均能够促进其精巢中Vasa基因表达水平明显提高，其中0.1mg/L久效磷暴露组Vasa基因表达水平相当于E2组的13倍以上。
综上可见，久效磷能够在21、30和42dph引起斑马鱼幼鱼体内Vasa基因表达水平明显升高，在21dph引起斑马鱼幼鱼体内Cyp3c1基因表达水平明显升高，对斑马鱼性别决定过程产生影响。久效磷对斑马鱼幼鱼Vasa基因和Cyp3c1基因表达产生的这种影响，与E2组非常相似。由于E2是一种已经被公认的环境雌激素，能够对鱼类产生雌性化效应，我们认为久效磷对斑马鱼产生的这种影响，从性别决定角度进一步证明了久效磷的环境雌激素活性。在本论文性成熟雄性斑马鱼久效磷暴露实验中，久效磷和E2对Vasa基因表达产生影响的结果也证明了这一观点。
久效磷;斑马鱼;性别决定;Vasa基因;Cyp3c1基因;环境雌激素活性
中国海洋大学
硕士
生态学
汝少国
2009
中文
X174;Q953
52
2009-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）