T1R1基因敲除对斑马鱼摄食选择的影响

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a398215555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
味觉与摄食行为密切相关,动物利用味觉确定食物来源、保持营养平衡以及防止摄入有害物质。鲜味被认为是区别于咸、酸、苦的令人愉快的味觉,味觉受体第一家族1型(taste receptor,type 1,member 1,T1R1)和味觉受体第一家族3型(taste receptor,type 1,member 3,T1R3)是哺乳动物最主要的鲜味感知受体,鲜味信号通过T1R1和T1R3形成异源二聚体传导。早期研究发现T1R1基因在吃竹子的肉食目大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)及吞咽摄食的海狮(Zalophus californianus)中,均发生缺失或假基因现象,近期研究发现草食性鱼类团头鲂(Megalobrama amblycephala)基因组同样缺少T1R1基因,上述研究均揭示了鲜味受体T1R1基因与该物种食性或摄食行为密切相关。鱼类种类繁多,摄食行为复杂,关于T1R1基因与鱼类食性及摄食行为关系的研究尚匮乏。本研究以杂食性鱼类斑马鱼(Danio rerio)为研究对象,采用基因编辑技术CRISPR/Cas9,在野生型斑马鱼(WT)中进行鲜味受体基因T1R1的敲除,探究鲜味受体与鱼类食性分化的相关性,同时筛选得到T1R1基因敲除的纯合子斑马鱼,可以作为鱼类味觉受体T1R1与鱼类食性偏好研究的生物模型。本研究中选取Tanscript ID是ENSDART00000104214.4的T1R1基因转录本作为敲除靶位点设计模板,根据CRISPR/Cas9靶位点选择原则设计、分析及优化,最终筛选得到两个靶位点。通过显微射技术将靶位点g RNA与Cas9 m RNA共同注射到1细胞期WT胚胎中,利用嵌套PCR聚丙烯凝胶电泳,筛选嵌合突变体F0代。发现检测F0代样品与WT带型不同,仅1个与WT带型相同,故靶位点处野生型与嵌合突变体基因型不同,发生突变。利用嵌套PCR聚丙烯凝胶电泳结合测序法,对F0代与野生型交配得到的大量F1代检测,发现F1代个体有两类基因型,分别为野生型与突变杂合体。在F1代中发现4种突变类型,其中3种突变类型均发生移码突变,分别为+4 bp、+23 bp及+10 bp,对编码氨基酸进行蛋白功能预测,发现突变体编码蛋白缺失预测功能消失。同样,对F1代相同突变类型的雌鱼与雄鱼交配产生的F2代,检测发现F2代有三类基因型分别为野生型、突变杂合体以及突变纯和体,我们从F2代中成功筛选的T1R1敲除纯合子(T1R1-/-)且突变类型与F1代相同。通过比较野生型和T1R1-/-斑马鱼的摄食行为,发现野生型与T1R1-/-都可以良好的摄食天然动物性饵料丰年虫,野生型斑马鱼基本不摄食天然植物性饵料浮萍,但T1R1-/-可以接受浮萍,摄食的食物类型发生改变。同时对野生型和T1R1-/-斑马鱼植物蛋白源配合饲料摄食研究发现,实验室制备的7种分别以豆粕、菜粕、棉粕、花生粕、玉米蛋白粉、玉米酒糟、大豆浓缩蛋白为蛋白源添加的植物蛋白源配合饲料,T1R1-/-摄食量均高于野生型,说明T1R1-/-斑马鱼对植物性蛋白源饲料接受能力同样强于野生型,T1R1-/-可以广泛摄食天然植物性饵料及植物蛋白源配合饲料,摄食范围变广。在本研究中虽然T1R1敲除后斑马鱼的食性没有完全改变,但其摄食范围变广,可以广泛摄食植物蛋白源饲料,在生产实践上具有创新性意义,也为后续鱼类摄食选择的研究奠定基础。同时筛选得到的T1R1-/-斑马鱼为研究鱼类中T1R1基因功能,以及鱼类的味觉受体提供良好的生物模型。
其他文献
自由活塞斯特林机是靠活塞的往复运动实现热力循环的动力装置,清洁高效的优势使其被广泛使用,但寿命是制约其发展的瓶颈,重要因素就是运动部件造成的摩擦和磨损。针对上述问题,本文主要以气体轴承和间隙密封技术在斯特林机中应用,减小气缸与活塞间的摩擦和磨损为目的,探究了内部供压气体轴承在斯特林机动力活塞上的密封和润滑作用,具体研究内容如下:首先分析了动力活塞间隙密封的动态特性,基于动量方程建立了可压缩流体层流
学位
鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)生长速度快、产量高、养殖成本低,是我国养殖最密集的淡水鱼种之一,也是鱼糜加工的重要原料。鱼骨作为鱼糜加工过程中最主要的副产物,富含钙且鱼骨钙生物利用率高,但在工业上经济价值低。钙离子的添加一方面可以促进蛋白质-钙-蛋白质的钙桥结构的形成,另一方面可以激活内源性转谷氨酰胺酶(TGase)以促进肌球蛋白重链(MHC)间非二硫共价键的形成。有
学位
氮是植物中的必需营养元素之一,其被证实可以作为信号分子调控生理活动,例如调节根系的形状、促进成花诱导、解除种子休眠。氮素的吸收与利用对粮食作物的产量也具有重要的影响,而传统的依靠大量施肥的作物增产方法却会引起氮素利用率低、环境恶化等一系列影响。水稻是氮肥使用量最多的粮食作物之一,掌握水稻中氮响应调控机制对粮食安全是必要的且具有重要的意义。本研究获取了水稻根部氮处理的时间序列RNA-seq与ATAC
学位
大豆(Glycine max)是为人类提供最丰富营养的作物之一,在世界范围内被广泛种植。最为日常饮食的重要组成部分,大豆中含有大量对人体健康有益的代谢物,其产量也尤为受到关注。大豆作为豆科植物的代表,共生固氮是影响其产量的重要生理过程之一。本研究从代谢组学的角度,以包含634份大豆根材料为研究对象,分析代谢物在共生初期的代谢物变化,为进一步挖掘共生代谢机理提供理论基础。为深入研究共生建立过程,本研
学位
由于共享单车行业竞争异常激烈,探索新的营销模式促进用户持续使用已经成为该行业亟需解决的重要问题。尽管目前共享单车行业已经有游戏化营销活动的应用,但是游戏化互动影响消费者对游戏化营销活动的参与程度如何?进而对消费者的骑行意愿的影响如何?游戏化元素影响消费者参与的机理是什么?这些影响的边界条件怎样?这些问题在理论层面上需要进一步探索。本文在文献研究与现象观察的基础上,将游戏化元素分为机制类元素和组件类
学位
随着基于网络的应用系统广泛普及,应用系统部署前的测试变得越来越重要。应用系统对网络的传输时延、抖动、丢包等特性非常敏感,而模拟复杂通信网络的传输特征,并测试应用系统在该网络上运行的效果却非常困难。传统应用系统的研发和测试,通常是在网络状态良好的局域网环境中完成的,一旦部署在实际网络环境中时,常常会面临网络的传输时延、抖动、丢包等特性剧烈变化的挑战,甚至导致应用部署的失败。采用模拟网络链路的方法,使
学位
生物固氮无论是对农业生产还是环境保护都具有很高的价值,而生物固氮中固氮效率最高的是豆科植物与根瘤菌之间的共生固氮。在植物与微生物互作中,微生物向植物细胞内部分泌的效应蛋白在调控宿主免疫反应中起关键作用。豆科植物与根瘤菌的共生互作是研究植物-微生物互作的一个典范。根瘤菌的识别、入侵、定殖以及根瘤固氮酶活等都受植物免疫反应的调控。大豆作为一种重要的经济作物,其生长周期中所需氮素的绝大部分来源于根瘤菌的
学位
苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是一种能形成内生芽胞和伴胞晶体的革兰氏阳性菌。在芽胞形成过程中,大多数Bt的伴胞晶体随着母细胞裂解会被释放到环境中从而与芽胞分离;但也有少数Bt在母细胞裂解后,伴胞晶体位于芽胞外壁内侧而与芽胞不分离,这种现象称之为晶胞粘连(Spore-CrystalAssociation,简称SCA),位于芽胞外壁内侧的晶体被称为粘连晶体。B
学位
鄂西高山蔬菜基地的大白菜长期连作种植,导致根肿病大范围爆发,严重制约了当地蔬菜产业的发展。Streptomyces alfalfae XY25T是本实验室分离得到的一株生防菌,具有抑制作物连作障碍的能力。本研究通过大白菜种植试验,采用荧光定量PCR和高通量测序技术等方法,对施用Streptomyces alfalfae XY25T后根肿病的发病情况、根际土壤微生物群落结构和土壤理化指标的动态变化进
学位
基因改造技术在昆虫中的利用和发展推动了医学和农业的进步,害虫遗传防治技术因其独特的优势而越来越受到重视。目前主流的害虫遗传防治技术均有一定的局限性,比如研究最多的RIDL技术依赖四环素,而四环素的大量应用会导致环境污染等问题。为了实现更高效且环境友好的害虫防治效果,本实验尝试开发一种不依赖抗生素的害虫遗传致死技术。本实验首先提出“鸳鸯染色体”的概念,即一对同源染色体A和B,AB共存则昆虫存活,分开
学位