长江刀鲚洄游的嗅觉定向和生态型演化的分子机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31172407
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    唐文乔
  • 依托单位：
    上海海洋大学
  • 学科分类：
    C1904.渔业资源与保护生物学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

分布于长江的刀鲚存在着淡水定居和溯河洄游的2类生态型，前者是低值渔品，后者则是长江下游最名贵的水产品之一，生殖洄游是区别两者的行为标志。鱼类洄游依靠嗅觉定向，嗅觉能力由嗅觉受体（olfactory receptor,OR）基因及其数量所决定。转座子是近年快速发展的研究种群分化的有效工具之一。本项目从两方面研究刀鲚生态型的演化。1.采用转录组Illumina测序，对洄游生态型嗅觉器官特异表达的OR基因进行高通量筛选，Real-time PCR鉴定功能性的OR基因；EST-SSR标记和Southern-blot杂交分析OR基因的数量，建立基因数量与生态型的对应关系；2.利用转座子显示技术分析类Tc1转座子的插入和缺失，Dot-blot杂交分析类Tc1拷贝数和生态型的对应关系。本研究有望阐明长江刀鲚两个生态型间的嗅觉差异，弄清转座子对生态型分化及定型的影响，为长江刀鲚资源的管理提供科学依据。

结项摘要

一、项目背景和研究内容.长江刀鲚有淡水定居和溯河洄游2类生态型，前者是低值渔品，后者是名贵水产品，生殖洄游是区别两者的主要标志。鱼类洄游依靠嗅觉定向，嗅觉能力由嗅觉受体（OR）基因及其数量决定。转座子是研究种群分化的最有效工具之一。本项目从两方面研究刀鲚洄游机理和生态型演化。.1、采用转录组测序，对洄游型嗅觉器官特异表达的OR基因进行高通量筛选，建立基因数量与生态型的对应关系；.2、利用转座子显示技术，分析类Tc1拷贝数与生态型的对应关系。.二、预期目标.①筛选3-5个OR基因、8-10个与嗅觉功能相关的EST－SSR分子标记；.②初步弄清生殖洄游的嗅觉定向机制，阐明定居型形成过程中类Tc1转座子作用；.③申请EST-SSR和转座子标记专利2项；.④发表论文6-8篇，其中SCI收录4篇，培养硕博士4-6名。.三、完成情况.1、调研并掌握了嗅觉受体基因研究进展，发表了国内首篇鱼类嗅觉基因的综述性文章。.2、测定刀鲚繁殖期6个嗅囊转录组，获得约30G序列数据。详细分析了其中2个转录组，基本弄清了刀鲚嗅囊转录组的基因结构与功能。.3、分析了刀鲚OR基因的4个家族。克隆了全部6个V1R基因，其中V1R2、V1R3和V1R4具有物种特异性。首次发现刀鲚V1R-3有多拷贝性，与定居与洄游型的分化有联系。6个V1R均在嗅囊中高表达。.4、克隆、分析了4个刀鲚MOR基因及其组织表达，发现均在嗅囊中特异性高表达。.5、鉴定出52条刀鲚OlfC基因，基本都在嗅囊中特异性高表达，多数基因还在洄游型嗅囊中有上调表达现象。.6、创建了一种利用PCR技术和磁珠捕获转座子全长的新方法。.7、阐述了逆转座子插入对刀鲚种群结构的影响。分离出一种逆转座子SINE，对6个种群进行研究，发现5个标记在生态型间具有多态性，2个表现为插入和缺失，并与定居与洄游种群的分化相联系。.8、在37尾刀鲚中获得115个rpS7克隆、122个ITS1克隆。研究表明，rps7具有更丰富的分子演化特征，可用于不同生态型鉴定的分子标记。.9、已发论文11篇、其中SCI收录6篇，录用1篇、投寄3篇（本）；培养硕博士7名；申请发明专利2项；其中1篇SCI文章已被引用41次，以第二完成者获得上海市技术发明一等奖，完成了预定指标。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
长江近口段沿岸刀鲚生物量的时间格局
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    长江流域资源与环境
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李辉华;沈林宏;陈浩洲;顾树信
  • 通讯作者：
    顾树信
Population structure of Coilia nasus in the Yangtze River revealed by insertion of short interspersed elements
短散状元素插入揭示长江流域鲚鱼种群结构
  • DOI：
    10.1016/j.bse.2013.12.022
  • 发表时间：
    2014-06-01
  • 期刊：
    BIOCHEMICAL SYSTEMATICS AND ECOLOGY
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Liu, Dong;Li, Yingying;Li, Huihua
  • 通讯作者：
    Li, Huihua
两种耳石分析法在鲚属种间和种群间识别效果的比较研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    淡水渔业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李辉华;郭弘艺;唐文乔;郑飞
  • 通讯作者：
    郑飞
鱼类嗅觉受体基因研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    水产学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱国利;唐文乔;刘东
  • 通讯作者：
    刘东
De novo transcriptomes of olfactory epithelium reveal the genes and pathways for spawning migration in japanese grenadier anchovy (Coilia nasus).
嗅觉上皮的从头转录组揭示了日本鲚鱼（Coilia nasus）产卵迁移的基因和途径。
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0103832
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zhu G;Wang L;Tang W;Liu D;Yang J
  • 通讯作者：
    Yang J

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其他文献

长江靖江段沿岸刀鲚的生长、死亡参数及种群补充
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  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭弘艺;刘东;张旭光;唐文乔;李辉华;沈林宏;张亚
  • 通讯作者：
    张亚
Behavioral diversity of migration of the Japanese Eel，Anguilla japonica，collected in the Yangtze River based on otolith Sr/Ca Ratios.
基于耳石Sr/Ca比值的长江鳗鲡洄游行为多样性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Zoological Research
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    沈皓;郑怡;郭弘艺;唐文乔
  • 通讯作者：
    唐文乔
dentification of olfactory receptor genes in the Japanese grenadier anchovy Coilia nasus
日本掷弹鱼鲚嗅觉受体基因的鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Genes Genom
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱国利;唐文乔
  • 通讯作者：
    唐文乔
集合群落及其在河流鱼类群聚研究中的应用
  • DOI：
    10.13859/j.cjz.201702019
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    动物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周天舒;唐文乔;魏华;张亚
  • 通讯作者：
    张亚
Micro-PIXE study of whole otolith of Anguilla japonica at elver stage
鳗鱼幼期全耳石的显微PIXE研究
  • DOI：
    10.1016/j.nimb.2010.02.037
  • 发表时间：
    2010-06
  • 期刊：
    Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑怡;唐文乔;沈皓;郭弘艺
  • 通讯作者：
    郭弘艺

其他文献

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唐文乔的其他基金

特大型河口沿岸鱼类群聚格局及其维持机制研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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