[00115313]雌激素及其受体对三疣梭子蟹卵巢发育的生理调控

1、课题来源与背景： 三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）广泛分布于中国、朝鲜、日本和东南亚等国沿岸水域, 是一种重要的渔业资源和食用蟹类。2010年, 我国三疣梭子蟹养殖产量已达10万吨左右, 但池塘养殖三疣梭子蟹卵巢发育不良一直是困扰三疣梭子蟹养殖业的一个重要原因。由于池塘养殖个体卵巢发育不良,目前人工育苗亲本和优质商品膏蟹主要来源于自然海区, 故野生膏蟹价格一直居高不下, 利润驱动使得野生三疣梭子蟹的过度捕捞时有发生, 这必然给三疣梭子蟹的自然资源保护带来了巨大的压力和挑战。深入研究三疣梭子蟹卵巢发育的调控机制, 促进池塘养殖雌蟹的卵巢发育是解决这一问题的必由之路。因此,本项目立题为“雌激素及其受体对三疣梭子蟹卵巢发育的生理调控”,获得2012年国家自然科学基金面上项目资助,进行研究。 2、课题目的和意义： 本项目首先通过外源雌激素（雌二醇）对三疣梭子蟹不同卵巢发育阶段的不同组织进行离体培养和活体注射, 全面评估雌二醇对三疣梭子蟹卵巢发育的生理调控作用; 进一步通过转录组和生物信息学研究, 探明雌激素对三疣梭子蟹卵巢发育的作用路径, 初步构建其基因调控网络; 最后, 通过放射性雌二醇和ER 重组蛋白的结合实验、受体基因细胞转染分析和活体RNAi 验证这三个层次的深入研究, 确认三疣梭子蟹ER 基因在卵巢发育中的生理功能。预期研究结果, 不仅对深入理解甲壳动物的生殖内分泌机制和生殖毒理具有重要的理论意义, 而且对开展三疣梭子蟹的人工育肥和亲本培育等工作也具有重要的参考价值。 3、主要成果： 通过离体或和活体实验探明了三疣梭子蟹卵巢发育过程中,雌激素作用靶器官主要为卵巢、肝胰腺和脑神经团;离体实验结果表明,不同卵巢发育阶段雌激素的作用靶器官可能有所不同,卵巢发育早期（I-III期早期）,外源雌激素可以直接促进卵巢中卵黄蛋白原（Vg）合成,卵巢发育中期（III-IV期）,外源雌激素主要促进肝胰腺中卵黄蛋白原（Vg）合成,从而影响卵巢发育;活体注射雌激素的实验结果表明,外源雌二醇可显著促进内源性卵黄发生期的三疣梭子蟹卵巢发育及肝胰腺和卵巢中雌激素相关受体（ERR）基因的表达水平,但对外源性卵黄发生期的三疣梭子蟹卵巢发育无显著影响;活体注射雌激素拮抗剂的实验结果表明,一定浓度的他莫昔芬（TAM）和氟维司群（ICI）均可以显著抑制内源性卵黄合成期雌体的卵巢发育,且TAM是通过抑制Vg基因表达影响卵巢发育,ERR和EcR可能参与了雌激素或雌激素拮抗剂对三疣梭子蟹卵巢发育的调控过程;通过转录组测序技术,发现248unigenes参与卵巢发育和内分泌调控,内源性卵黄发生期和外源性卵黄发生期的卵巢中存在211差异表达基因;通过细胞转染和RNAi等试验初步确认了三疣梭子蟹雌激素相关受体（ERR）基因在卵巢发育中的生理功能,卵巢发育II期肝胰腺中表达水平最高,III卵巢中表达水平最高,在I-III期脑神经和胸神经中表达水平较高,外源雌激素主要作用于II期卵巢和肝胰腺、III期肝胰腺中ERR-mRNA表达水平的提高,雌激素可能通过ERR调控Vg的合成和卵巢发育;项目执行期间,已经发表标注受本项目资助的SCI收录论文1篇,发表标注受本项目资助国内统计源期刊论文7篇,还有2篇SCI论文正在审稿中,1篇中文核心期刊代发表,3篇论文正在写作中,其中有关ERR基因功能的研究论文有望投稿“BiologyofReproduction”或“Endocrinology”;项目执行期间已经培养硕士生2名（柳梅梅,陆洋）,博士生2名（刘智俊,王伟）