甲基法尼酯在三疣梭子蟹卵巢发育和蜕皮过程中的生理作用

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41376152
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    82.0万
  • 负责人：
    朱冬发
  • 依托单位：
    宁波大学
  • 学科分类：
    D0604.生物海洋学与海洋生物资源
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The swimming crab, Portunus trituberculatus, is one of the major species for marine aquaculture in China. The physiological function of methyl farnesoate (MF) is a hot research topic of crustacean endocrinology. The roles of MF in the regulation of ovarian development and molting may vary among species, developmental stage and MF level, and more studies are needed. The changes of gene expression levels of molt-inhibiting hormone (MIH) and hemolymph levels of ecdysteroid during molting and ovarian development in P. trituberculatus have been elucidated. A full-length farnesoic acid -O-methyl transferase (FAMeT) cDNA from P. trituberculatus has been cloned by the reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and the rapid amplification of cDNA ends (RACE). And a method based on capillary gas chromatography-mass spectrometry has been established for determination of hemolymph levels of MF. On the basis of these results, this project will aim to: (1) detect the changes of hemolymph levels of MF, MIH and mandibular organ-inhibiting hormone (MOIH) during ovarian development and molting; (2) analyze the changes of gene expression levels of FAMeT, MOIH and retinoid X receptor (RXR) during ovarian development and molting; (3) detect the changes of gene expression levels of vitellogenin (Vg) and hemolymph levels of Vg during ovarian development; (4) investigate further the regulation mode of MF on ovarian development and molting by biological activity assays of in vitro culture and in vivo injection. (5) elucidate the functions of FAMeT, MOIH and RXR in the process of ovarian development and molting by the dsRNA-mediated RNA interference (RNAi) technique. To carry out this study will help to clarify the endocrine regulation mechanism of ovarian development and molting in P. trituberculatus, and enrich the crustacean endocrinology. Additionally, it will provide theoretical guidance for the artificial regulation of ovarian development and molting of P. trituberculatus.
三疣梭子蟹是我国海水人工增养殖的主要种类之一。甲基法尼酯（MF）对甲壳动物卵巢发育和蜕皮的调控作用可能因种、发育阶段和MF剂量而异，有必要深入研究。在已探明三疣梭子蟹卵巢发育和蜕皮周期中MIH基因表达水平及蜕皮类固醇浓度变化规律、克隆FAMeT全长cDNA序列和建立MF浓度GC/MS检测法的基础上，本项目拟分析卵巢发育和蜕皮周期中血淋巴MF、MIH和MOIH浓度变化，FAMeT、MOIH和RXR基因表达水平变化，卵巢发育过程中Vg基因表达水平和血淋巴Vg浓度变化；通过离体培养和活体注射相结合的活性分析进一步揭示MF对卵巢发育和蜕皮的调控模式；通过RNA干扰分析FAMeT、MOIH和RXR等基因在卵巢发育和蜕皮中的功能。本项研究的开展，将有助于阐明甲壳动物卵巢发育和蜕皮的调控机制以及MF合成和作用的机理，丰富甲壳动物内分泌学理论；将为实现三疣梭子蟹卵巢发育和蜕皮的人工调控提供理论指导。

结项摘要

甲基法尼酯（MF）的生理功能及作用机理是甲壳动物内分泌学研究的热点，其研究成果有助于探索人工调控虾蟹类卵巢发育和蜕皮的新方法。采用GC/MS法分析了三疣梭子蟹卵巢发育过程和蜕皮周期中血淋巴MF浓度变化，发现血淋巴MF含量的显著上升能刺激卵黄蛋白原（Vg）基因表达量的显著上升，进而加速卵巢发育进程；MF还可以通过刺激YO合成、分泌蜕皮激素来调控蜕皮。采用qPCR技术进行了HMGR、FAMeT、JHAMT、AACT、FPS等MF合成酶基因的表达水平分析，进一步证实大颚器是甲壳动物合成MF的唯一器官；在卵巢发育和蜕皮过程中大颚器HMGR、FAMeT和JHAMT基因的表达水平变化与血淋巴MF浓度变化趋势大体一致。利用dsRNA介导的RNAi进一步研究了JHAMT和FAMeT在MF生物合成中的作用，发现JHAMT和FAMeT都参与了三疣梭子蟹MF的合成，但JHAMT可能比FAMeT具有更高的底物特异性。以转录组数据库为基础，克隆得到了保幼激素环氧水解酶(JHEH)基因和2个类保幼激素羧酸酯酶（JHE-like CXEs）基因的cDNA序列，发现JHEH和CXE1在肝胰腺中强烈表达，CXE2主要在肝胰腺和卵巢中表达，CXEs在肝胰腺中的表达受到MF水平的调控，这为CXEs具有降解MF的功能提供了重要的证据。克隆获得了三疣梭子蟹候选MF受体Met基因和可能的MF信号早期响应基因Kr-h1的全长cDNA序列，离体培养和活体注射实验显示，MF能促进肝胰腺中Met和Vg基因表达水平的上调，肝胰腺是Vg的主要合成组织，因此推测Met作为MF的受体参与MF诱导的肝胰腺Vg基因转录激活过程。这些研究成果不仅在阐明MF对卵巢发育和蜕皮的调控作用、机理，丰富甲壳动物内分泌学知识方面具有重要的理论意义；而且能为建立基于MF的有效的人工调控虾蟹类卵巢发育和蜕皮的新方法提供理论支撑。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
日本蟳高血糖激素基因的克隆与表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    生物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汤洁;朱冬发;崔晓雨;谢熙;邱锡尔
  • 通讯作者：
    邱锡尔
甲基法尼酯在甲壳动物中的生理作用及其机制的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    生物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邱锡尔;朱冬发;汤洁;崔晓雨;周彦琦;柳志业
  • 通讯作者：
    柳志业
Molecular characterization of methoprene-tolerant gene (Met) in the swimming crab Portunus trituberculatus: Its putative role in methyl farnesoate-mediated vitellogenin transcriptional activation
三疣梭子蟹中甲虫烯耐受基因（Met）的分子特征：其在法呢酸甲酯介导的卵黄蛋白原转录激活中的假定作用
  • DOI：
    10.1016/j.anireprosci.2016.09.017
  • 发表时间：
    2016-11-01
  • 期刊：
    ANIMAL REPRODUCTION SCIENCE
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Liu, Mingxin;Xie, Xi;Zhu, Dongfa
  • 通讯作者：
    Zhu, Dongfa
三疣梭子蟹EcR基因的克隆及表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    水产学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    崔晓雨;朱冬发;汤洁;谢熙;邱锡尔
  • 通讯作者：
    邱锡尔
Molecular cloning, characterization and expression analysis of the retinoid X receptor in the swimming crab, Portunus trituberculatus (Miers, 1876) (Decapoda, Portunidae)
三疣梭子蟹 (miers, 1876)（十足目，梭子蟹科）中视黄醇 x 受体的分子克隆、表征和表达分析
  • DOI：
    10.1163/15685403-00003286
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Crustaceana
  • 影响因子：
    0.6
  • 作者：
    Tang J.;Zhu D. F.;Cui X. Y.;Xie X.;Qiu X. E.
  • 通讯作者：
    Qiu X. E.

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其他文献

三疣梭子蟹精子顶体反应前后胞内Ca~(2+)的变化
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    沈建明;吴琼;沈丽萍;朱冬发
  • 通讯作者：
    朱冬发
甲壳动物蜕皮抑制激素调控机制的研究进展
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    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    动物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    亓一舟;朱冬发;杨济芬;苏青
  • 通讯作者：
    苏青
三疣梭子蟹蜕皮周期的分期
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    水产学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    沈洁;朱冬发;胡则辉;亓一舟;汪春建
  • 通讯作者：
    汪春建
三疣梭子蟹IAG基因的原核表达及质谱鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    生物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    脱萍;谢熙;喻国洪;朱冬发
  • 通讯作者：
    朱冬发
三疣梭子蟹精卵相互作用的扫描电镜观察
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    动物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    余红卫;朱冬发;王春琳;薛良义
  • 通讯作者：
    薛良义

其他文献

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蜕皮触发激素调控三疣梭子蟹卵巢发育的分子机制
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三疣梭子蟹胰岛素样促雄性腺激素基因功能及其调控研究
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三疣梭子蟹蜕皮抑制激素基因表达及生理功能的研究
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AI项目解读示例

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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