cAMP/PKA通路介导的戊唑醇对斑马鱼性别分化影响的机制研究

cAMP/PKA通路介导的戊唑醇对斑马鱼性别分化影响的机制研究

论文摘要

戊唑醇是一种常用的三唑类杀菌剂,具有高效广谱的特性,在土壤和水环境中可以检测到戊唑醇残留。而与戊唑醇有关的研究主要是环境行为、检测方法和哺乳动物毒性方面,关于其对水生生物的毒性研究不多。本论文以戊唑醇为研究对象,重点研究了戊唑醇对斑马鱼性别分化产生的影响,并对其可能的分子机制进行了探讨。(1)研究了戊唑醇影响斑马鱼性别分化最显著的时期。将不同生命阶段的斑马鱼(0-5 dpf,5-19 dpf,0-19 dpf,19-60 dpf,5-60 dpf,0-60 dpf)分别曝露于同一浓度(0.5 mg/L)的戊唑醇中,结果表明戊唑醇曝露对斑马鱼有发育毒性,包括存活率下降、体长体重减少。但性别分化前曝露并未对性别分化造成显著影响,并确定影响最显著的5-60 dpf为以后研究的曝露阶段。(2)研究了戊唑醇曝露对斑马鱼性别分化相关基因和性激素水平的影响,结果表明,戊唑醇使雄性发育相关基因gata4,fzd2,fzd7a转录水平上调,雌性发育相关基因rspo1,cyp19a1a,fox12,sf-1转录水平下调,dmrt1转录水平下调。并且雌二醇含量降低,睾酮含量升高。(3)研究了戊唑醇曝露对cAMP/PKA通路的影响。结果表明,戊唑醇抑制了该通路的活性,使PKA活性降低,FOXL2蛋白的磷酸化受阻碍,FOXL2调控的下游芳香化酶cyp19a转录受抑制,睾酮向雌二醇转化的效率降低,导致了性别比例偏向雄性化。推测戊唑醇可干扰cAMP/PKA的磷酸化。(4)通过非标记定量蛋白质组学和磷酸化非标记定量蛋白质组学测序,进一步探索戊唑醇影响斑马鱼性别分化的相关通路,发现戊唑醇可影响蛋白的磷酸化功能,FOXL2的同源蛋白FOXO有显著富集的KEGG通路,蛋白激酶B也受到了显著影响,证明我们的推测正确,戊唑醇通过干扰磷酸化来影响性别分化过程。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • Abstract
  • 术语和缩略词表
  • 第一章 文献综述
  •   1.1 鱼类的性别分化
  •     1.1.1 鱼类的性腺发育及性别分化机制
  •     1.1.2 环境因子对鱼类性别分化的影响
  •     1.1.3 环境内分泌干扰物对鱼类的性别分化的影响研究进展
  •   1.2 戊唑醇应用现状和毒理学研究进展
  •     1.2.1 戊唑醇在农业的产量及应用情况
  •     1.2.2 戊唑醇对水生生物的环境毒理研究进展
  •   1.3 研究内容和意义
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 研究意义
  • 第二章 戊唑醇曝露对不同生命阶段斑马鱼性别分化的影响
  •   2.1 引言
  •   2.2 材料与方法
  •     2.2.1 供试药剂
  •     2.2.2 仪器及设备
  •     2.2.3 斑马鱼饲养
  •     2.2.4 戊唑醇暴露试验
  •     2.2.5 性腺组织切片及苏木精-伊红(HE)染色
  •     2.2.6 戊唑醇和E2复合曝露试验
  •     2.2.7 数据统计分析
  •   2.3 结果与分析
  •     2.3.1 戊唑醇对斑马鱼存活率的影响
  •     2.3.2 戊唑醇对斑马鱼对体长的影响
  •     2.3.3 戊唑醇对斑马鱼对体重的影响
  •     2.3.4 戊唑醇对斑马鱼性别比例的影响
  •     2.3.5 戊唑醇和E2复合曝露对斑马鱼性别比例的影响
  •   2.4 讨论与小结
  •     2.4.1 讨论
  •     2.4.2 小结
  • 第三章 戊唑醇暴露后斑马鱼幼鱼性别分化相关基因和性激素的时空表达
  •   3.1 引言
  •   3.2 材料与方法
  •     3.2.1 供试药剂
  •     3.2.2 仪器及设备
  •     3.2.3 斑马鱼饲养
  •     3.2.4 斑马鱼曝露试验
  •     3.2.5 基因转录水平检测
  •     3.2.6 性激素水平测定
  •     3.2.7 数据统计与分析
  •   3.3 结果与分析
  •     3.3.1 戊唑醇曝露对斑马鱼性别分化相关基因的影响
  •     3.3.2 戊唑醇曝露对斑马鱼性激素的影响
  •   3.4 讨论与小结
  •     3.4.1 讨论
  •     3.4.2 小结
  • 第四章 戊唑醇对斑马鱼性别分化的信号通路研究
  •   4.1 引言
  •   4.2 材料与方法
  •     4.2.1 试验试剂
  •     4.2.2 仪器及设备
  •     4.2.3 cyp19a1a RNA敲降实验
  •     4.2.4 蛋白免疫印迹实验
  •     4.2.5 PKA活性检测
  •     4.2.6 数据统计与分析
  •   4.3 结果与分析
  •     4.3.1 Cyp19a的RNA干扰试验
  •     4.3.2 FOXL2蛋白及磷酸化检测
  •     4.3.3 PKA活性检测
  •   4.4 讨论与小结
  •     4.4.1 讨论
  •     4.4.2 小结
  • 第五章 戊唑醇对斑马鱼幼鱼蛋白表达及磷酸化蛋白修饰的影响
  •   5.1 引言
  •   5.2 材料与方法
  •     5.2.1 供试药剂
  •     5.2.2 仪器及设备
  •     5.2.3 曝露试验
  •     5.2.4 非标记定量(Label-free)蛋白质组学测序
  •     5.2.5 磷酸化非标记定量(Label-free)蛋白质组学测序
  •     5.2.6 质量控制
  •     5.2.7 数据处理
  •   5.3 结果与分析
  •     5.3.1 蛋白质提取质量
  •     5.3.2 蛋白组组学结果
  •     5.3.3 磷酸化蛋白质组学结果
  •   5.4 讨论与小结
  •     5.4.1 讨论
  •     5.4.2 小结
  • 全文总结
  •   总结
  •   论文创新点
  •   不足与展望
  • 参考文献
  • 作者简历以及在校期间的科研成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 吴琼

    导师: 桂文君

    关键词: 斑马鱼,戊唑醇,性别分化,磷酸化

    来源: 浙江大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 浙江大学

    基金: 国家自然科学基金面上项目“戊唑醇对斑马鱼HPG轴内分泌干扰作用的分子机制”(项目号:31572026)

    分类号: X171.5

    总页数: 101

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