斑马鱼抗寒相关转录因子的基因转移及其作用机制研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31101892
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
23.0万
负责人：
龙勇
依托单位：
中国科学院水生生物研究所
学科分类：
C1902.水产生物遗传育种学
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
李青；何小镇；冯国辉；辜麒麟；刘春艳；周波兰；杨小杰；
关键词：
抗寒斑马鱼基因转移转录因子

项目摘要

众多优良养殖鱼类品种不耐低温的缺点正严重限制着我国水产养殖业的发展。由于鱼类抗寒机理复杂，目前的鱼类抗寒育种研究尚未取得突破性进展。在诱导多潜能干细胞（iPS）研究的启发下，我们已鉴定出一批抗寒相关转录因子，其中3个可显著提高低温条件下斑马鱼胚胎的孵化和成活率，本研究拟利用它们进行鱼类基因转移育种基础和鱼类抗寒分子调控机理研究。主要研究内容包括：1）采用基因转移技术分别研制携带btf3、cebpd和gtf2b基因的斑马鱼品系；2）确证过表达的转录因子在增强鱼体抗寒能力中的作用；3）筛选不同转录因子所调控的下游基因群，阐明各转录因子的作用机制；4）克隆和改造受低温刺激特异性诱导的启动子或增强子元件。本项目的获准与实施，将揭示btf3、cebpd、 gtf2b等抗寒相关转录因子在鱼类抗寒能力形成中的作用机理，为经济鱼类抗寒基因转移育种提供元件和理论依据，对促进我国水产养殖业的发展具有重要意义。

结项摘要

转录因子是机体和细胞对外界环境刺激产生适应性反应的关键调控因子，但其在鱼类低温适应中的功能和作用机制还不清楚。本项目在发现瞬时过表达Btf3、Cebpd和Gtf2b等转录因子可增强斑马鱼幼体抗寒能力的基础上，通过研制可诱导表达不同转录因子的转基因斑马鱼模型，进一步研究其在低温适应中的功能和作用机制。主要取得了以下研究结果：1）成功研制了转btf3和转gtf2b基因的转基因斑马鱼品系，其中转btf3基因斑马鱼品系已获得纯合体；2）发现过表达外源Btf3能显著增强斑马鱼的低温耐受能力；3）鉴定了受Btf3调控的下游基因；4）证明斑马鱼在幼体阶段即具备低温适应的能力，研究了低温刺激后斑马鱼幼体的基因表达，鉴定出大量低温诱导的基因及可变剪接和可变启动子使用等转录调控事件；5）克隆了fos等低温诱导表达基因的上游调控序列并构建了荧光素酶报告载体。该项目的研究结果明确了转录因子Btf3在鱼类低温适应中的功能及其调控的下游基因，揭示了斑马鱼幼体在低温刺激条件下基因转录水平的表达调控特征，为深入研究鱼类低温适应的分子机理奠定了基础。