斑马鱼crip2基因的克隆、亚细胞定位及在胚胎发育早期的表达分析

斑马鱼广泛用于脊椎动物遗传和发育生物学的研究．为揭示包含具有LIM结构域的crip基因的功能,本文以斑马鱼为实验对象,克隆了斑马鱼的crip2基因,分别构建了crip2-Teasy 和crip2-egfp载体,从含有crip2基因的crip2-Teasy质粒上转录crip2 RNA 探针,并用全胚胎原位杂交法检测crip2在斑马鱼胚胎中的表达,用crip2-egfp对crip2进行亚细胞定位研究,发现crip2基因在斑马鱼胚胎早期没有表达,五体节开始在脊索特异表达;后期,主要局限于在血管、心脏和体节间肌肉,表明crip2的表达并不局限于内皮系统．在细胞内,crip2基因在细胞核和胞浆中均有表达．这些工作为进一步研究crip2基因的功能奠定了基础．     

伽马辐照对斑马鱼胚胎谷胱甘肽还原酶活性及基因表达的影响

谷胱甘肽还原酶(GR)是一种重要的抗氧化酶,其在生物体的抗氧化系统中起着关键作用.为了研究伽马辐照对斑马鱼胚胎GR活性及基因表达的影响,本实验用不同的辐照剂量(0.01、0.05、0.1、0.5和1 Gy)分别对三个发育时期(原肠胚期、体节期和咽囊期)的斑马鱼胚胎进行了辐照处理.分析了各组GR的活性,并采用荧光实时定量PCR技术(qRT-PCR)检测了GR基因的表达水平.结果显示,伽马辐照以剂量依赖的方式调整了斑马鱼胚胎GR的活性及GR基因的表达.随着辐照剂量的增加,GR活性及其mRNA的相对表达量呈现先升高后回落的趋势.这表明,GR是一种可以对伽马辐照作出早期预警的生物标志物.斑马鱼胚胎可以通过上调GR基因的表达,来增加GR的合成,从而提高对伽马射线的防御能力.但是,这种反应和调整是有限度的.咽囊期胚胎比其它两个时期的胚胎对伽马射线的防御能力更强.     

乙肝病毒hbx基因诱导斑马鱼胚胎发育背部化畸形

为了研究HBX对胚胎发育的影响,从含有HBX基因的质粒上转录HBX mRNA,显微注射入斑马鱼早期胚胎,在bud期进行表型观察,并用全胚胎原位杂交法检测HBX对斑马鱼胚胎早期发育的影响,用脊索标记基因ntl和骨骼肌标记基因MyoD作为探针检测胚胎发育背部化的特征表型。首次发现HBX的表达引起斑马鱼胚胎早期发育背部化畸形,HBX过量表达的胚胎背部化表型与早期胚胎wnt缺失表达导致的胚胎发育背部化表型一致,HBX可能通过激活wnt/β-catenin信号通路的表达和调控,造成胚胎发育背部化的畸形。     

斑马鱼早期胚胎发育形态学观察

以斑马鱼(zebmfish)胚胎为实验材料,进行活体观察和系列切片,观察斑马鱼的早期胚胎发育过程,探索了其发育机制。     

高氯酸钠急性暴露对斑马鱼胚胎发育及氧化应激的影响

实验选择高氯酸钠(PER)作为染毒化合物,将斑马鱼胚胎作为受试生物,研究了高氯酸钠对其的发育过程的急性毒性及氧化应激效应.通过对不同质量浓度高氯酸钠(250、500、1 000、1 500、2 000 mg/L)暴露后胚胎/幼鱼发育指标的统计,考查其急性发育毒性.采用SOD、CAT、MDA以及GSH-px、以及Mn-Sod与Cu/ZnSod基因表达的分析,研究了高氯酸钠对斑马鱼胚胎/幼鱼的氧化应激效应.结果显示,PER具有显著地发育毒性,表现为高浓度PER导致胚胎/幼鱼死亡,诱导畸形.同时,2 000 mg/L PER暴露显著诱导胚胎/幼鱼产生氧化应激,表现为SOD活性显著增加(P0.01),MDA含量显著升高(P0.001),Gpx活性显著降低(P0.01),以及氧化应激功能基因Mn-Sod与Cu/Zn-Sod表达显著上调(P0.01).综上可见,PER存在急性发育毒性,能够诱导斑马鱼胚胎/幼鱼产生氧化应激效应.     

4-氯苯酚对斑马鱼胚胎急性发育毒性与细胞凋亡的研究

实验以斑马鱼胚胎为研究对象,考察不同浓度的4-氯苯酚(1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L)对斑马鱼胚胎的急性毒性及细胞凋亡.分别在24 h、48 h、72 h、96 h、120 h时测定胚胎的急性发育指标及细胞凋亡.结果显示,在不同浓度的4-氯苯酚溶液中,斑马鱼的孵化率随着暴露剂量的增加而降低,斑马鱼的死亡率与畸形率随着暴露剂量的增加而升高,形态学异常的主要表现为心包囊肿、脊柱弯曲、卵黄囊畸形等多种毒性效应;同时AO染色法以及细胞凋亡酶的结果显示4-氯苯酚能够诱导胚胎产生细胞凋亡.     

典型兽用抗生素对斑马鱼的急性毒性及氧化应激的影响

兽用抗生素大部分不能被充分吸收利用,最终以原药的形态直接排出生物体,进入到水生环境中,对水生生物的生长、发育和繁殖产生影响.本文以斑马鱼为实验对象,研究了阿莫西林、头孢噻肟钠、盐酸土霉素、磺胺间甲氧嘧啶钠4种典型兽用抗生素对斑马鱼的急性毒性效应和抗氧化酶活性的影响.结果表明四种兽用抗生素均为低毒物质,对CAT和GPx活性影响均较小,阿莫西林暴露的斑马鱼内脏团SOD活性显著增加(P0.05),盐酸土霉素暴露的肌肉SOD和GST活性显著增加(P0.05),磺胺间甲氧嘧啶钠对斑马鱼肌肉和内脏团中GST活性诱导作用显著.因此,在斑马鱼的肌肉和内脏团中,不同的抗氧化酶对兽用抗生素的胁迫响应机制可能是不同的.     

喹诺酮类抗生素对两种水生生物氧化应激系统的影响研究

为探究水生生物受喹诺酮类抗生素影响的作用机制,选取2种典型的喹诺酮类抗生素——氧氟沙星和诺氟沙星,将斜生栅藻和斑马鱼分别置于其溶液中暴露,在第5,10,15 d,检测并比较氧氟沙星和诺氟沙星质量浓度为0,30,60,120,360 mg/L时对斑马鱼和斜生栅藻体内SOD和CAT氧化应激指标的影响。结果表明:喹诺酮类抗生素对斑马鱼和斜生栅藻SOD活性的影响趋势相似,说明斑马鱼和斜生栅藻SOD活性受影响的程度基本相同;喹诺酮类抗生素对斑马鱼和斜生栅藻CAT活性的影响呈现不同趋势,说明不同水生生物维持体内细胞抗氧化环境平衡的能力不同;喹诺酮类抗生素对斑马鱼试验组SOD活性、CAT活性影响的最大值及最小值均高于斜生栅藻试验组,说明2种喹诺酮抗生素对斑马鱼和斜生栅藻SOD活性和CAT抗氧化应激反应强度的影响存在明显差异。研究结果为进一步研究喹诺酮类抗生素对水生生物的生态毒性效应提供了科学根据。     

低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响

为研究低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响,采用~(137)Cs作为γ辐射源对受精后2 h(2hpf)的斑马鱼胚胎进行不同剂量率的照射(剂量率为250、313、417μGy/h,累计剂量为30 m Gy),分析了不同剂量率下γ射线辐照对斑马鱼脑部细胞凋亡及其脑部发育形态、脑部细胞超微结构的影响。结果表明:在三个剂量率组中,只有250μGy/h剂量率组斑马鱼脑部细胞凋亡增加;各个剂量率组脑部组织均出现了空泡,部分脑部细胞变形,脑部细胞之间的界限变得模糊; 250和313μGy/h剂量率组脑部细胞细胞核发生变形,线粒体结构损伤,细胞质中出现了空泡。     

溶剂乙醇对斑马鱼胚胎发育的影响

作为一种提取生物活性成分的常用有机溶剂,乙醇是药物筛选中溶解水溶性较差样品的候选助溶剂。本文研究了不同浓度乙醇对斑马鱼胚胎存活、循环系统发育、血管生成等的影响,为其作为溶剂在斑马鱼模型抗血管生成药物筛选中的应用提供参考。结果显示,0.01%乙醇不会造成胚胎的死亡和仔鱼循环系统畸形,0.1%乙醇引起仔鱼心囊水肿,乙醇浓度达到1%时出现胚胎死亡。低于或等于1%乙醇对仔鱼体节间血管生成无抑制作用。以上结果表明,浓度低于或等于0.01%的乙醇不会影响对被筛样品抗血管生成活性和毒性的评价。     

玉米自交系在缺磷胁迫下的5种抗氧化酶活性变化的研究

以珍珠岩作基质固体培养4种不同基因型玉米自交系材料，设置：0．25mol／LKH2PO4全磷（对照）、0mol／LKH2PO4（缺磷）2种处理，于第5，7，9，11d考察超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性的变化．缺磷时不同自交系相同抗氧化酶活性的变化趋势不一致．相同自交系的不同抗氧化酶在缺磷胁迫下的变化趋势也有差异．结论：不能仅用1种膜保护酶在胁迫时活性的高低来判断材料是耐缺磷胁迫型还是缺磷敏感型．应综合考虑这5种保护酶活性．     

A molecular gradient in early Drosophila embryos and its role in specifying the body pattern

After fertilization, the protein products of the Drosophila homeobox gene caudal (cad) accumulate in a concentration gradient spanning the anteroposterior axis of the developing embryo. Mutations in the cad gene that reduce or eliminate the gradient cause abnormal zygotic expression of at least one segmentation gene (fushi tarazu) and alter the global body pattern.     

基于颜色相似系数的虚拟人股肌分割

虚拟可视化人研究是虚拟人研究计划的初始阶段,而虚拟人可视化人研究的必备前提是快速、准确地进行彩色图像数据集的组织分割.引入一种足球机器人系统中快速目标定位的算法,在RGB颜色空间中,利用两个像素之间的颜色相似系数的计算结果,同时根据设定的阈值来判断两种颜色是否具有相似性.该方法省去了在其他针对彩色图像的分割方法中,颜色空间的转换过程,节约了大量计算时间,提高了图像分割过程的效率.实验结果证明,该方法可对彩色图像进行有效的分割,符合人类视觉特性,特别适合于虚拟人计划中海量彩色尸体切片的组织分割.     

早熟蟠桃的胚培养

为克服早熟蟠桃品种胚发育不成熟导致的杂种出苗率低的问题,实验采用胚培养技术挽救杂种胚,以美国红蟠作母本,贵妃红、早露蟠和英勒尔作父本,配置杂交组合,果实商品成熟期采集杂种胚,经过60d的低温层积（层积）处理,灭菌后接种在添加不同浓度激素的—玛培养基上进行胚培养。结果表明：配方MS＋2mg/L6-BA＋1mg／L IBA有利于蟠桃杂种胚芽的生长分化;配方MS＋1mg／L 6-BA＋1mg／L IBA有利于蟠桃杂种胚培苗多丛芽诱导增值生长。     

溢油分散剂对马粪海胆(Hemicentrotus pulcherrimus)油污染效应的影响

在实验生态条件下,研究了0号柴油分散液(WAFs)及加入溢油分散剂后的0号柴油乳化液(dis-WAFs)对马粪海胆(Hemicentrotus pulcherrimus)的急性毒性作用;并研究了亚致死浓度下海胆消化腺中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT) 和谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性的变化.结果表明:WAFs对马粪海胆幼胆的24,48,72和96 h半致死浓度分别为18.2,15.5,11.5和9.5 mg/L; dis-WAFs 对马粪海胆幼胆的24,48,72和96 h半致死浓度分别为11.7,9.1,7.4和5.1 mg/L.加入溢油分散剂后,使0号柴油分散液对马粪海胆的毒性效应变大.亚致死浓度下的dis-WAFs污染对消化腺内抗氧化酶活性的影响存在时间、剂量-效应关系.同一剂量组随着污染时间的延长, SOD,CAT和GST的活性表现为先诱导后抑制的趋势,GST趋势尤其显著.受污染个体在污染解除之后, 其SOD,CAT和GST酶活性得到恢复.SOD,CAT和GST可以作为海洋环境石油烃污染监测的生物标志物,为生物损害评估提供依据.     

辣椒不同发育时期的同工酶研究

利用聚丙烯酰胺垂直板电泳技术对5个辣椒品种9个发育期的过氧化物酶同工酶、超氧化物歧化酶同工酶和酯酶同工酶进行了研究．发现不同发育时期3种酶的同工酶酶谱均有不同程度的变化．过氧化物酶同工酶酶谱在五层花序期最丰富,共有11条酶带,而在双叶期和四叶期,未检测到过氧化物同工酶酶带;超氧化物歧化酶酶谱在二层花序期最丰富,共有9条酶带,而在双叶期酶带数最少,仅为3条;酯酶同工酶酶谱在六层花序期最丰富,共有6条酶带,在六叶期和二层花序期酶带数最少,只有1条．通过分析这3种同工酶的总酶谱,找到了区分5个辣椒品种的标志性酶带．     

五种抗氟中草药复方的药效比较研究

为了筛选在临床上可以有效防治动物氟中毒病的复方中草药制剂,本研究分别对前期研究的复方当归散基础组方加以改进,拟定出5种组方,并进行了抗氟作用研究。试验期间跟踪观察氟斑牙发生情况,测定骨氟含量以及血浆、肝、肾的总抗氧化力(T-AOC)、总抗氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力和丙二醛(MDA)含量,建立阳性组氟中毒模型,筛选较为理想的抗氟复方当归散。结果表明:阳性对照组成功复制出氟中毒模型;各给药组药效比较结果表明,抗氟复方当归散Ⅱ较其它组方更能显著降低骨氟含量,较好地抑制大鼠体内的脂质过氧化过程,提高大鼠抗氧化酶活性。     

Segment-specific expression of a homoeobox-containing gene in the mouse hindbrain

The process of segmentation, in which the developing embryo is divided into repetitive structures along its antero-posterior (A-P) axis, as a means of organizing and coordinating the body plan is found in a wide range of organisms. In Drosophila, homoeotic genes are involved in all levels of segmental organization and in determining segment identity. The roles of these genes in segmentation have been found mainly by mutational studies, but also by in situ hybridization, which has shown their domains of expression. In contrast to Drosophila, however, embryonic expression of homoeobox-containing genes in vertebrate organisms has not been found to follow a segmental pattern. Vertebrate segmentation can be clearly seen in the mesodermal somites, but repetitive morphological structures in the central nervous system (neuromeres) have only recently been shown to have developmental significance. Neuromeres in the hindbrain (rhombomeres) have been defined as segmental units by their pattern of nerve formation in the developing chick and by the alternating expression of Krox-20, a gene encoding a zinc-finger DNA-binding protein, in the 9.5-day-old mouse. Here we report that a mouse homoeobox-containing gene, Hox-2.9, is expressed in a segment-specific manner in the developing mouse hindbrain. This expression is in a region which is flanked by the regions of expression of Krox-20, and is precisely contained within a single neuromere, rhombomere 4.     

Krüppel requirement for knirps enhancement reflects overlapping gap gene activities in the Drosophila embryo

Segmental pattern formation in Drosophila proceeds in a hierarchical manner whereby the embryo is stepwise divided into progressively finer regions until it reaches its final metameric form. Maternal genes initiate this process by imparting on the egg a distinct antero-posterior polarity and by directing from the two polar centres the activities of the zygotic genes. The anterior system is strictly dependent on the product of the maternal gene bicoid (bcd), without which all pattern elements in the anterior region of the embryo fail to develop. The posterior system seems to lack such a morphogen. Rather, the known posterior maternal determinants simply define the boundaries within which abdominal segmentation can occur, and the process that actively generates the abdominal body pattern may be entirely due to the interactions between the zygotic genes. The most likely candidates among the zygotic genes that could fulfil the role of initiating the posterior pattern-forming process are the gap genes, as they are the first segmentation genes to be expressed in the embryo. Here we describe the interactions between the gap genes Krüppel (Kr), knirps (kni) and tailless (tll). We show that kni expression is repressed by tll activity, whereas it is directly enhanced by Kr activity. Thus, Kr activity is present throughout the domain of kni expression and forms a long-range protein gradient, which in combination with kni activity is required for abdominal segmentation of the embryo.     

基于混合神经网络的脑部MRI图像语义分割算法

针对传统医学图像对缺乏标注的数据进行自动分割时存在分割精度不高、边缘模糊等问题,提出了一种利用混合神经网络对脑部核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的图像进行语义分割的算法。利用仿射网络对脑部MRI图像进行线性几何变换,基于卷积神经网络进行3D医学图像仿射变换,加入稠密模块减轻梯度消失和加强特征传递问题; 通过空间转换网络对脑部MRI进行空间转换,基于图谱的分割法获得脑部图像的分割结果。采用MICCAI的公共数据集BraTs2019进行实验验证,结果表明,算法可由脑部肿瘤MRI图像获得较好的分割精度和分割效率,为脑部MRI图像语义分割的研究提供一种新的实验方案。