成年动物中,生殖干细胞(germ stem cells,gscs)是性腺内一群独特的成体干细胞。它们来源于胚胎发育时期的原始生殖细胞(primordian germ cell,pgc)。性腺中,gsc一方面通过有丝分裂不断的自我更新产生新的干细胞,另一方面在维持自身数量的同时,通过减数分裂产生雌雄配子,进行精卵结合保证新生命的诞生,从而维持种群的数量。作为生命个体内唯一向后代传递遗传信息的载体和传播者,gsc在遗传育种中担负着生物界延续生命的重要使命。
黄鳝作为我国重要的特种经济养殖鱼类,因肉质鲜嫩、肌间刺少和高营养价值,受到消费者的青睐。然而,黄鳝雌雄同体和天然性逆转的特性,导致雌雄发育不同步,成为限制黄鳝人工繁育的重要因素之一。近年来,随着生殖干细胞诱导和移植操作技术(germ cell transplantation,gct)的发展,使鱼类“借腹生子”不再成为神话。而该技术的关键之一在于gscs的获得。
中国科学院水生生物研究所研究员孙玉华团队在黄鳝的卵巢、间性性腺和精巢中分离培养出生殖干细胞,发现gscs存在于不同发育时期的黄鳝性腺中。通过特殊的方法和培养基,科研人员富集培养出雌雄生殖干细胞(fgscs)、间性生殖干细胞(intergscs)和雄性生殖干细胞(sscs)。intergscs事实上是一群混合型的生殖干细胞,里面同时包含fgscs和sscs。研究进一步对分离的gscs进行定性分析发现,分离培养的gscs都表达干细胞的特征,包括形成典型的干细胞克隆、碱性磷酸酶阳性和高表达生殖干细胞特异性基因和蛋白。
科研人员将分离培养出的fgscs移植到去除原始生殖细胞的斑马鱼性腺中,3个月后发现黄鳝来源的vasa阳性生殖细胞,提示移植的fgscs已在斑马鱼性腺定植并分化,进一步说明黄鳝-斑马鱼嵌合体性腺的形成。
该工作通过分离培养的方式,在短期内可获得黄鳝的gscs,为以后黄鳝生殖干细胞的遗传操作技术提供了凯发天生赢家一触即发官网的技术支持。5月24日,相关研究成果在线发表在international journal of molecular s上。研究工作得到国家重点研发计划“蓝色粮仓”重点专项“重要养殖鱼类优良种质创新与生殖操作技术研究”、国家自然科学基金和国家现代农业产业技术体系等的支持。
图1.黄鳝生殖干细胞高表达生殖干性相关基因和蛋白