摘要
鱼类绚丽的体色形成受基因、营养条件以及环境中的生化因子等多方面因素的影响。鲤（Cyprinus carpio）尾鳍呈分叉状，上叶青灰色，下叶红色。本文以鲤尾鳍为实验材料，探究鲤尾鳍上不对称体色形成过程及其发育调控机制，相关研究结果如下： （1）鲤尾鳍体色的组织学观察显示：鲤尾鳍有黑色素细胞、黄色素细胞和红色素细胞三种色素细胞；尾鳍上叶黑色素细胞数量多于下叶，而尾鳍下叶红色素细胞和黄色素细胞总量多于尾鳍上叶。冰冻切片观察发现，尾鳍下叶红/黄色素细胞中存在大量脂质，其在细胞中的分布位置与红/黄色素较为一致。透射电镜观察也证实，脂滴与类胡萝卜素在尾鳍下叶比上叶多，并且脂滴聚集或分布于类胡萝卜素间。 （2）跟踪鲤个体发育过程中各色素细胞在尾鳍出现，迁移及定型的时间可将鲤尾鳍体色发育过程划分为四个阶段：发育早期，黑色素细胞和黄色素细胞在尾鳍基部相继出现并向尾鳍远端迁移，但两者在尾鳍上下叶分布无差异；发育中期，尾鳍下叶基部腹侧开始出现红色素细胞聚集；发育后期，红色素细胞由尾鳍下叶基部腹侧向尾鳍下叶背侧及远端聚集，与此同时尾鳍上叶的黄色素细胞由尾鳍上叶基部背侧向尾鳍上叶腹侧及远端聚集；发育末期，整个尾鳍色素细胞分布定型，不再迁移或聚集。显微观察发现，鲤尾鳍再生过程中尾鳍体色再生模式与鲤尾鳍发育过程中尾鳍体色发育模式是相似的，但鲤尾鳍再生过程中体色再生四阶段所需时间比鲤尾鳍发育过程中尾鳍体色发育所需时间要短。 （3）结合文献报导，筛选了9种可能与鱼类体色相关的类胡萝卜素，通过超高效液相色谱（UPLC）对鲤尾鳍上下叶的类胡萝卜素成分进行了鉴定。结果显示，鲤尾鳍中仅检测到虾青素，且虾青素主要分布于尾鳍下叶（含量约为1.3μg/100mg﹒FW）。 （4）通过高通量测序技术首次获得了鲤尾鳍上下叶组织的转录组信息，共检测到76929个转录本，上下尾鳍显著差异基因为772个，其中显著上调的基因为480个（62.18%），显著下调的基因为292个（37.82%）。GO注释和KEGG富集分析发现，这些差异基因主要与细胞信号转导、蛋白磷酸化去磷酸化、紧密连接、脂质代谢等通路相关。qRT-PCR检测结果表明，色素相关基因（Tat、Tyr、Xdh、Paxbp1、Csf1r）、类胡萝卜素摄取与储存相关基因（Scarb1，Plin6）、E-钙粘蛋白相关基因（Dyrk2）以及肌动蛋白相关基因（Actn4）等在尾鳍上下叶存在着差异表达，认为这些基因可能与鲤尾鳍上下叶不对称体色形成相关。 本论文研究了鲤尾鳍不对称体色的细胞学基础，观察了个体发育和尾鳍再生过程中尾鳍体色形成，初步探讨鲤尾鳍不对称体色形成的分子调控机制，相关结果为进一步解析鱼类体色发育及体色多样性的分子调控机制奠定了基础。
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