不同颜色品系暹罗斗鱼色素细胞的观察

为了解暹罗斗鱼多彩体色的成因,为斗鱼的体色选育提供科学依据,对红色系、蓝色系和金属色系暹罗斗鱼背部鳞片的色素细胞进行了研究。通过显微观察,确定了组成斗鱼鳞片的色素细胞有黑色素细胞、红色素细胞、黄色素细胞、鸟粪素细胞等4种,分布于鳞片的上下两层。研究结果表明,不同颜色品系间鳞片色素细胞的组成、分布、形状不同,是形成暹罗斗鱼多彩体色的重要原因。红色系斗鱼没有鸟粪素细胞,而蓝色系和金属色系斗鱼均有鸟粪素细胞,只分布于鳞片的下层。除了蓝色系铁锈蓝色斗鱼外,蓝色系其它颜色斗鱼和金属色斗鱼鳞片的上下层均有黑色素细胞、红色素细胞、黄色素细胞这3种色素细胞。红色系不同颜色斗鱼的色素细胞组成不同,超红色斗鱼有黑色素细胞、红色素细胞,柬红色斗鱼只有红色素细胞,橘红色斗鱼有红色素细胞和黄色素细胞,黄色斗鱼有黄色素细胞和黑色素细胞,分布于鳞片的上下层。     

橘色双冠丽鱼黑色素细胞和黄色素细胞的分离、培养与鉴定

为探讨橘色双冠丽鱼(Amphilophus citrinellus)黑色素细胞和黄色素细胞的分离、培养与鉴定方法,观察鱼类色素细胞生长特征,本研究以橘色双冠丽鱼的尾鳍、鳞片、皮肤组织为材料,在25℃~28℃条件下,分别在胰蛋白酶溶液和胶原酶溶液中消化6 h和12 h,可有效分离出色素细胞团,细胞悬液经气孔尼龙网过滤后,于35%-45%-55% Percoll试剂中梯度分离和收集黄色素细胞和黑色素细胞。采用K-SFM培养基进行细胞原代培养和细胞纯化,抑制成纤维细胞和角朊细胞的生长,用十四烷酰佛波醇乙酸酯(TPA)、双抗、bFGF的DMEM培养基进行色素细胞传代培养;运用巴染色和透射电镜观察细胞形态,并用分子标记技术进行细胞鉴定。结果显示,细胞分离时,黑色素细胞位于Percoll试剂45%和35%浓度层之间,黄色素细胞位于Percoll试剂35%浓度层上,2种色素细胞均凝聚成絮状。透射电子显微镜观察发现,黑色素细胞内部含大量黑色素小体,而黄色素细胞内部含喋呤体和类胡萝卜素囊泡;黑色素细胞左旋多巴(L-DOPA)染色呈阳性;取第10代色素细胞进行体色相关基因黑皮素1受体(melanocortin receptor 1, MC1R)、酪氨酸酶(tyrosinase, TYR)和牛内皮素受体B(endothelin receptor B, EDNRB) PCR检测,显示基因扩增条带特异性强,表明获得的2种色素细胞具有良好的生物学活性。本研究建立了橘色双冠丽鱼黄色素细胞和黑色素细胞的分离培养与鉴定方法,为进一步开展鱼类体色细胞分化和体色形成的分子机理研究提供了细胞模型。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)体表色素细胞观察及POMC表达特性分析

为认识养殖半滑舌鳎无眼侧黑化的细胞学特性,利用显微观察方法研究了其皮肤黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞的形态特征,比较了3种色素细胞在有眼侧皮肤、无眼侧正常和黑化皮肤中的数量分布特征.为进一步揭示无眼侧黑化的分子机制,克隆了半滑舌鳎POMC基因的cDNA序列.结果显示,黑色素细胞较大,含黑色和棕色的色素颗粒,有树突状分枝不明显和延伸成放射状两种形态;黄色素细胞较小,含黄色素颗粒;虹彩细胞最小,含鸟粪素颗粒.半滑舌鳎 POMC基因的cDNA序列长910 bp,包括一个114 bp的5'非翻译区和一个154 bp的3'非翻译区,开放阅读框长度为642 bp,共编码213个氨基酸,包含ACTH、α-MSH、β-MSH、γ-LPH、β-内啡肽5个多肽序列,但缺失γ-MSH和大部分连接区.半滑舌鳎POMC基因的氨基酸序列与其他鱼类的同源性为30%-64%.定量PCR分析显示,POMC mRNA主要在垂体中表达,其次是脑、性腺和无眼侧黑化皮肤.正常与黑化皮肤中的差异表达结果显示,无眼侧黑化皮肤中POMC mRNA表达量最高,并与有眼侧皮肤和无眼侧正常皮肤中的POMC mRNA表达量差异显著,揭示了POMC的表达与无眼侧黑化性状密切相关.     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)体表色素细胞观察及POMC表达特性分析

为认识养殖半滑舌鳎无眼侧黑化的细胞学特性,利用显微观察方法研究了其皮肤黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞的形态特征,比较了3种色素细胞在有眼侧皮肤、无眼侧正常和黑化皮肤中的数量分布特征。为进一步揭示无眼侧黑化的分子机制,克隆了半滑舌鳎POMC基因的cDNA序列。结果显示,黑色素细胞较大,含黑色和棕色的色素颗粒,有树突状分枝不明显和延伸成放射状两种形态;黄色素细胞较小,含黄色素颗粒;虹彩细胞最小,含鸟粪素颗粒。半滑舌鳎POMC基因的cDNA序列长910 bp,包括一个114 bp的5?非翻译区和一个154 bp的3?非翻译区,开放阅读框长度为642 bp,共编码213个氨基酸,包含ACTH、α-MSH、β-MSH、γ-LPH、β-内啡肽5个多肽序列,但缺失γ-MSH和大部分连接区。半滑舌鳎POMC基因的氨基酸序列与其他鱼类的同源性为30%?64%。定量PCR分析显示,POMC mRNA主要在垂体中表达,其次是脑、性腺和无眼侧黑化皮肤。正常与黑化皮肤中的差异表达结果显示,无眼侧黑化皮肤中POMC mRNA表达量最高,并与有眼侧皮肤和无眼侧正常皮肤中的POMC mRNA表达量差异显著,揭示了POMC的表达与无眼侧黑化性状密切相关。     

瓯江彩鲤Scarb1基因敲除自交子一代的体色相关性状观察

为了解瓯江彩鲤基因敲除体在自交繁育过程中的体色遗传和变异情况，对野生型和敲除了Scarb1基因的敲除型自繁F₁全红、粉玉体色瓯江彩鲤个体的鳞片色素细胞进行了观察比较，并测定了其体内的类胡萝卜素含量。结果显示：野生型全红瓯江彩鲤的鳞片含有黄色素细胞、红色素细胞和虹彩细胞，而敲除型全红瓯江彩鲤的鳞片上只有黄色素细胞和虹彩细胞，没有红色素细胞；野生型和敲除型粉玉瓯江彩鲤的鳞片色素细胞均为虹彩细胞，没有黄色素和红色素细胞；野生型全红瓯江彩鲤的肠道、血浆、肌肉和皮肤中的类胡萝卜素含量均显著高于敲除型全红个体(P<0.05);野生型粉玉瓯江彩鲤的肠道、肌肉和鳍条中的类胡萝卜素含量也显著高于敲除型粉玉个体(P<0.05)。研究结果表明，敲除Scarb1基因影响了瓯江彩鲤体表红色素细胞的生成，该基因在瓯江彩鲤红、白体色调控中发挥作用。     

圆斑星鲽仔稚鱼色素细胞发育和体色变化

为研究圆斑星鲽早期发育过程中色素细胞的形态和分布,实验对1~72日龄的圆斑星鲽鱼苗进行了连续的显微观察,并绘制了早期发育生长曲线。结果显示,圆斑星鲽从20日龄开始进入快速的增长期,在水温12~19.5°C时完成变态发育需要50 d,黑色素细胞最早出现,数量最多,黄色素细胞次之,虹彩细胞最后发育,数量最少。变态前黑色素细胞密度先升高后降低,在9日龄密度最大为1390个/mm~2,色素细胞逐渐密集鱼体两侧对称分布;变态开始后鱼体两侧色素不对称,有眼侧体表黑色素细胞逐渐溶解消退,由成体黑色素细胞代替,体色变深,黑色素细胞密度稳定在150个/mm~2;无眼侧黑色素细胞逐渐消溶退化,体色逐渐变白。白化个体在变态开始后出现,有眼侧不能形成成体黑色素细胞,形成白化。     

黄河鲤酪氨酸酶基因的克隆、表达模式及定位分析

为探究Tyrosinase(Tyr)基因在黄河鲤体色形成中的作用,利用生物显微镜对黄河鲤黑色鳞片、银色鳞片、鳍条色素细胞的组成进行观察,并利用RACE克隆黄河鲤Tyr基因全长cDNA序列,荧光定量PCR分析其在不同组织中的表达情况,Western blot印迹和免疫组织化学方法检测其蛋白的表达定位。结果显示,黄河鲤具有黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞3种色素细胞,3种色素细胞的数量、种类和分布在不同组织中存在较大差异。黄河鲤Tyr基因cDNA全长1717 bp(GenBank ID:No.KY305667),其中ORF长1605 bp,编码535个氨基酸,5′-UTR区41 bp,3′-UTR区71 bp。蛋白同源分析发现,黄河鲤Tyr与鲤科鱼类相似性最高,与哺乳类及鸟类等脊椎动物相似性最低。系统进化分析显示,黄河鲤Tyr与鲤、瓯江彩鲤、锦鲤和斑马鱼等鲤科鱼类的亲缘关系最近。实时定量PCR分析表明,Tyr基因在黄河鲤不同组织中均有表达,肌肉中的表达量最高,其次是黑色皮肤,另外在黄色皮肤、臀鳍和尾鳍等黑色素细胞存在的组织中也有较高表达。Western blot印迹结果显示,Tyr基因在黑色皮肤中表达最高,其次是臀鳍和尾鳍,银色皮肤中没有表达。免疫组织化学结果显示,Tyr基因在黑色皮肤的黑色素细胞和黏液细胞中有表达。研究表明,Tyr基因表达水平与黑色素细胞数量和分布具有一定相关性,参与黄河鲤体色的形成。     

弓背青鳉早期胚胎色素细胞发生及相关基因表达规律分析

体表色素具有保护鱼类免受紫外线辐照伤害等重要功能。依照自然选择理论,不同群体的体色形成过程可能受到光照等环境因素的选择作用而发生遗传分化。为了检验这一假说,本研究以相同条件下人工繁育的不同纬度的弓背青鳉(Oryzias curvinotus)群体（饶平、高桥、三亚）后代（F6）为材料,使用荧光倒置显微镜对早期胚胎的黑色素细胞和虹彩色素细胞进行观察统计,并利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析4种色素细胞发生关键基因（黑色素形成的限速酶基因tyr、虹彩色素细胞相关基因alk、sox10和pax3）在高桥群体后代早期发育（6-10,12,14肌节期）过程中的表达加以验证。结果表明,高纬度饶平群体早期胚胎的黑色素细胞和虹彩色素细胞分别集中出现于8肌节期和10肌节期,占比为81.9%和52.1%;相应地,高桥群体早期胚胎的黑色素细胞和虹彩色素细胞分别集中出现于7和11肌节期,占比47.7%和42.1%;而三亚群体早期胚胎的黑色素细胞和虹彩色素细胞分别集中出现于8和12肌节期,占比 44.0%和62.2%。对高桥F6代胚胎样本的色素细胞发生相关基因qRT-PCR检测确定：tyr表达水平从6肌节期开始上调,至10肌节期趋于平稳;而抑制黑色素形成通路并启动虹彩细胞分化通路的sox10和pax3基因与下游的虹彩色素细胞相关基因alk在10-14肌节期均呈现一致的单峰表达模式。综上,本研究支持弓背青鳉早期发育阶段的黑色素细胞和虹彩色素发生模式与鱼类经典理论相符,受tyr、alk、sox10、pax3等基因的有序表达的调控,且证实了发生阶段存在由遗传因素决定的群体分化,低纬度群体的虹彩细胞发生更晚,其具体机制仍待进一步研究。     

不同体色血鹦鹉鱼的色素细胞种类、数量及色素含量

用显微镜观察了体长7.0~10.0cm的黑、黑黄、黄、红4种体色血鹦鹉鱼色素细胞的形态结构,用紫外分光光度计法测定了其总类胡萝卜素含量。结果显示,(1)黑色血鹦鹉鱼通体分布树突状和圆点状两种形态的黑色素细胞,内含大量黑色素颗粒,黄色素细胞较少,颜色较浅;(2)黑黄色血鹦鹉鱼体上的树突状黑色素细胞的中心胞体扩散,分枝细长,黑色素颗粒为棕色,聚集能力弱,黄色素细胞大颜色深且数量较多;(3)黄色血鹦鹉鱼体上的黑色素细胞数量很少,黄色素细胞遍体分布,颜色深,有少量圆点状的红色素细胞,形状小,颜色浅;(4)红色血鹦鹉鱼体的黑色素细胞稀少,有少量的黄色素细胞,红色素细胞遍体分布。(5)红色血鹦鹉鱼的肉、鳞片、鳍条和皮肤的类胡萝卜素含量与其他3种体色的鱼相比差异均极显著(P0.01);黑、黑黄、黄3种体色的血鹦鹉鱼的上述4个部位的类胡萝卜素含量差异均不显著(P0.05)。本试验结果为深入探究色素细胞的发育机制提供了参考。     

鱼类的体色及其变化

各种鱼类都具有各自的体色，但是在一般情况下，热带水域鱼类体色的色彩比寒带鱼类绚丽多彩。鱼类的体色是由皮肤真皮层和鳞片上、下两面的大量有色细胞形成的，这类细胞分为色素细胞和光彩细胞(Iridocyte)两种。色素细胞是分枝状的结缔组织细胞，细胞里含有色素，它的颜色成分是红、橙、黄等其它色调的脂色素、     

金鳜体色发生观察

金鳜是利用鳜人工繁殖中获得的少量体色变异个体,经系统选育而获得的一种新型体色(金黄色)品系。为了给鳜的体色形成和选育研究提供基础资料,采用Nikon解剖镜、显微镜拍照技术观察了孵化后0~40 d金鳜仔鱼的体色、色素细胞特征及体色变化过程。结果表明,孵化后1~20 d,鱼体以黑色素细胞为主,体色为黑色;孵化后20~30 d,体色改变显著,黑色素细胞分布范围缩小,鱼体以黄色素细胞为主,由灰黑色变为金黄色;孵化后30~40 d,黑色素基本消失,鱼体呈金黄色。     

几种鲤、鲫鱼腹膜色素细胞的初步观察

通过普通鲫、普通鲤、红鲫、荷包红鲤、水晶彩鲫和锦鲤的腹膜脏层和腹膜壁层色素细胞观察,腹膜脏层分布有黑色素细胞,其中普通鲫致密完整,普通鲤和红鲫密集均匀,水晶彩鲫和锦鲤缺失,荷包红鲤完全缺失;腹膜壁层分布有鸟粪素细胞,除水晶彩鲫缺失,其它品种致密完整。     

硬骨鱼类黄色素细胞的研究进展

色素细胞是动物体内产生色素的一类特化细胞,其色素颗粒可选择性吸收或反射特定波长的光,产生多种颜色,从而形成动物的体色。色素细胞由胚胎神经嵴细胞分化形成,在动物警戒、求偶、伪装、拟态、隐蔽以及环境适应性等一系列生物学过程中起着关键作用。黄色素细胞的受关注度仅次于黑色素细胞,其合成含有类胡萝卜素和蝶啶成分的红/黄色素小体,可以形成从白色到红色等一系列的颜色,是研究色素细胞互作、色素沉着以及生物进化机制的理想模型。本文综述了鱼类色素细胞的来源和分布、黄色素细胞的发育和分化以及蝶啶色素合成代谢机制三个方面,并提出了现阶段黄色素细胞研究中存在的缺陷,为鱼类体色形成、色素细胞分化及体色性状分子选育提供参考依据。     

池塘养殖牙鲆(Paralichthys olivaceus)无眼侧体色黑化消褪机理

针对池塘养殖牙鲆(Paralichthys olivaceus)无眼侧体色黑化消褪的现象,本研究从形态、血清和mRNA水平上对其生理学机制进行了研究.光镜观察显示,无眼侧消褪区域的黑色素细胞数量显著少于有眼侧和无眼侧黑化区域(P＜0.05),电镜观察发现,无眼侧消褪区域皮肤中黑色素颗粒模糊,黑色素细胞中色素体存在凋亡现象.无眼侧黑化区域消褪过程中,鳞片类型经历了由栉鳞—弱栉鳞—圆鳞转变的过程,栉鳞上硬棘数量也随之减少.无眼侧黑化消褪的牙鲆血清中的黑色素聚集激素(MCH)肽含量显著高于无眼侧正常和无眼侧黑化的牙鲆(P＜0.05),但无眼侧体色黑化的牙鲆血清中的黑色素细胞刺激激素(MSH)肽含量显著高于其他2种类型的牙鲆(P＜0.05).基因表达分析显示,无眼侧黑化消褪鱼垂体MCH mRNA表达水平显著高于无眼侧黑化鱼(P＜0.05),而垂体POMC1 mRNA表达水平显著低于无眼侧黑化鱼(P＜0.05),但都与无眼侧正常鱼无显著差异.研究结果可为阐释池塘养殖牙鲆无眼侧体色黑化调控机制提供理论支持.     

硬骨鱼类虹彩细胞的研究进展

虹彩细胞是硬骨鱼中一类常见的色素细胞,含有大量的虹彩小体,其内含有由鸟嘌呤晶体构成的高折射率的反射小板,反射小板与低折射率的细胞质交替排列形成交替层的结构,光被交替层反射后通过多层薄膜干涉,使细胞呈现出彩虹般的颜色。虹彩细胞能在激素、交感神经系统或外界环境刺激的作用下通过改变反射小板的间距来实现颜色的变化。鸟嘌呤是虹彩细胞呈色和颜色变化的基础,其合成途径已被详细解析。虹彩细胞由多能的神经嵴细胞分化而来,从神经嵴细胞分化为成熟的虹彩细胞的谱系特化过程受到多个基因的调控,目前已在模式生物斑马鱼中发现了一些关键基因,并通过对这些基因间相互作用的研究初步解析了控制虹彩细胞特化的核心基因调控网络,同时也发现了其他影响虹彩细胞特化、分化及存活的基因和信号通路。本文综述了硬骨鱼类虹彩细胞呈色及颜色变化的机制、鸟嘌呤合成途径及调控基因以及影响虹彩细胞发育和存活的基因和信号通路的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望,期望能对虹彩细胞有更深入的认识,并为研究虹彩细胞发育过程的基因调控提供参考。     

翘嘴鳜、斑鳜和杂交鳜鱼体营养成分和氨基酸、脂肪酸组成的比较分析

为更好地了解杂交鳜及其亲本的鱼体营养状况,比较了翘嘴鳜、斑鳜和杂交鳜的鱼体营养成分及氨基酸、脂肪酸组成。试验结果:杂交鳜的干物质质量分数最高,为31.8 %,灰分质量分数最低,为13.5 %;斑鳜全鱼的蛋白质质量分数最高,为60.8 %;翘嘴鳜的干物质和脂肪质量分数最低,分别为29.4 %、10.8 %。翘嘴鳜和杂交鳜肌肉中的饱和脂肪酸(SFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)以及n-3、n-6系列PUFA质量分数相近,分别约为30 %、29 %、10 %和19 %,且均高于斑鳜。斑鳜肝脏中PUFA及n-3、n-6系列的PUFA则高于翘嘴鳜和杂交鳜。斑鳜肌肉中总氨基酸(TAA)、必需氨基酸(EAA)和非必需氨基酸(NEAA)质量分数最高,分别为80.03 %、39.26 %、40.77 %。杂交鳜肝脏中TAA、EAA和NEAA含量高于翘嘴鳜而低于斑鳜。3种鳜鱼肌肉中呈味氨基酸的含量相近。试验结果表明,杂交鳜总的营养价值较高,属于高经济价值的鱼类。     

池塘培育斑鳜鱼种试验

斑鳜（Siniperca scherzeri Steindacher）又名岩鳜,鳍科鱼类,外形似鳜,头部有黑色小圆斑,体侧有较多不规则的黑斑,体褐黄色,腹部黄白。适温0℃-38℃,江河、湖泊中均能生活,喜欢栖息于多石砾的流水环境。个体不大,一般体长15cm-30cm,肉质细腻嫩滑,刺少味美,有“淡水石斑”的美誉。近几年出口韩国量大增,商品鱼出口价格在140元／Kg左右,属高档淡水经济鱼类。目前天然产量极低,市场供不应求,发展人工养殖前景广阔。沈阳市水产技术推广站为推广斑鳜人工养殖,2007年在沈阳市苏家屯渔场进行了池塘培育斑鳜鱼种试验,现将试验情况介绍如下：     

南海北部黄鳍金枪鱼幼鱼和成鱼鳃的组织学比较研究

本研究运用光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜技术研究了南海北部黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)幼鱼和成鱼鳃的显微组织结构、鳃表面超微结构和鳃小片内部超微结构特点。结果表明, 黄鳍金枪鱼鳃丝顶端弯曲, 鳃弓、 鳃丝和鳃耙表面具有不同类型的细胞。表面超微结构研究显示黄鳍金枪鱼的鳃具有高的片层密度、独特的斜向血流模式以及鳃的融合特性, 幼鱼和成鱼鳃结构之间存在显著不同。鳃小片内部超微结构研究显示鳃扁平上皮细胞覆盖于鳃丝和鳃小片表面, 顶端存在微绒毛或微脊结构, 相对幼鱼, 成鱼具有高的细胞质密度; 离子细胞主要分布于鳃小片以及鳃小片基部, 幼鱼离子细胞顶端开口为微绒毛, 成鱼为小坑状。本研究阐明了黄鳍金枪鱼幼鱼和成鱼鳃的组织结构, 丰富了黄鳍金枪鱼鳃的基础生物学资料, 为研究高速游泳鱼类鳃的形态特征与其高速游泳习性之间的关系提供了参考。     

锦鲤墨蝶呤还原酶基因的克隆、表达和定位分析

为探究SPR在锦鲤体色形成中的作用,实验利用RACE技术获得spr cDNA全长序列,并分析其时空表达模式,同时利用Western blot和免疫组织化学方法检测SPR蛋白在皮肤、鳍条和鳞片中的分布和表达情况。结果显示,spr cDNA全长879 bp,包含132 bp和134 bp的5′和3′非编码区,开放阅读框510 bp,编码170个氨基酸残基。氨基酸序列比对和系统进化树分析显示,锦鲤SPR具有保守的adh_short_C2结构域,与金鱼相似性高达97.7%。spr在各组织中均有表达,其中皮肤的表达量最高。spr在锦鲤个体发育的4个阶段表现为先降后升。纯红、纯白及红白3种体色锦鲤皮肤、鳞片和鳍条中spr mRNA和蛋白表达水平基本一致,在纯红锦鲤皮肤中表达量最高,红白锦鲤白色皮肤、鳞片和鳍条的表达量最低。SPR组织定位分析显示,红色锦鲤和白色锦鲤皮肤中均检测到阳性信号,其中红色皮肤阳性信号强度高于白色皮肤。研究表明,spr可能与锦鲤红/黄色素细胞的分化和形成具有一定相关性,参与了锦鲤体色的形成。