鹵蟲休眠卵殼蛋白及其參與鹵蟲胚胎的抗逆性機(jī)制研究.pdf

1、從沙漠到高山，從海平面到海拔超過4500m的西藏，從濕熱或半濕熱到干旱的地帶，鹵蟲的身影已無處不在。鹵蟲隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門，有鰓亞門，甲殼綱，鰓足亞綱，無甲目，鹽水豐年蟲科，鹵蟲屬(Artemia)。鹵蟲是生存于世界上最極端環(huán)境中的物種之一，因其生活于各大洲的內(nèi)陸鹽湖和鹽田，高鹽度，強(qiáng)堿性，強(qiáng)紫外線，干旱，含氧量低，溫度波動(dòng)大等。至今，鹵蟲已被廣泛的當(dāng)作逆境生物的研究材料。
　　 鹵蟲有兩類生殖方式:孤雌生殖和兩性生殖。在有利的條

2、件下，溫度適宜、光照、氧氣、食物等充足，這兩種生殖方式的鹵蟲以卵胎生的方式繁殖:直接從體內(nèi)排出無節(jié)幼體。但在生存環(huán)境比較惡劣的狀況下，這兩種生殖方式的鹵蟲以卵生的方式產(chǎn)生休眠卵。休眠卵有厚的外殼，能忍耐惡劣的環(huán)境條件，一般不會(huì)在水中直接孵化。需要經(jīng)過一定的激活條件且在適宜的條件下才可以孵化出無節(jié)幼蟲。這也是鹵蟲為維持自身種族的生存而發(fā)展出的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)方式。大量的研究表明，鹵蟲卵的抗脅迫能力很大程度上來源于胚胎外包被的非細(xì)胞的外殼。但是

3、對(duì)鹵蟲卵殼的研究也多是在其形態(tài)學(xué)方面。對(duì)于其分子水平的研究，除了劉玉磊等人第一次用分子生物學(xué)的手段對(duì)其蛋白成分SGEG1進(jìn)行報(bào)道外，該外殼的具體成分和形成機(jī)制目前還不是很清楚。
　　 本研究基于劉玉磊等人所建立的消減雜交文庫，通過cDNA末端快速克隆(RACE)的方法獲得了目的基因的全序列。我們對(duì)此基因的表達(dá)特征進(jìn)行了檢測(cè)分析。Northern blotting結(jié)果顯示該基因僅表達(dá)于卵生途徑的鹵蟲卵囊中。原位雜交結(jié)果精確地顯示了

4、該基因僅在泌殼腺細(xì)胞中特異性表達(dá)。因此，我們對(duì)該基因進(jìn)行命名SGEG2(Shell Gland-specifically Expressed Gene)。并更改劉玉磊等人報(bào)道的SGEG為SGEG1。 SGEG2編碼的蛋白可在翻譯后修飾的水平酶解為兩個(gè)成熟肽SGEG2a和SGEG2b。透射電鏡下的免疫膠體金偶聯(lián)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)SGEG1、SGEG2a和SGEG2b三個(gè)蛋白都特異性地分布于鹵蟲卵殼上。
　　 我們采用RNA干涉的方法分

5、別沉默SGEG1和SGEG2基因，同時(shí)，我們也進(jìn)行了雙干涉同時(shí)沉默SGEG1和SGEG2。所有基因沉默的鹵蟲成蟲沒有出現(xiàn)異常。但是較之對(duì)照組產(chǎn)下的具有完整外殼的休眠胚胎，所有目的基因干涉后產(chǎn)下的休眠卵的外殼都有了缺陷。透射電鏡下，SGEG1基因干涉后產(chǎn)下的卵的皮質(zhì)層僅剩下相當(dāng)于正常卵的二分之一;SGEG2基因干涉后泡層消失;雙干涉SGEG1和SGEG2，卵的整個(gè)絨毛層幾近消失。最后，我們對(duì)干涉后產(chǎn)下的休眠卵進(jìn)行了抗逆性測(cè)試，SGEG2缺