组织特异性表达Gal4的转基因斑马鱼品系的建立及在Bmp信号功能研究中的利用

斑马鱼是重要的脊椎动物模式，如何更有效地研究某个信号通路或某个基因在特定发育阶段或特定的组织器官中的功能，仍是一个挑战性问题。本课题希望利用Tol2转座子增强子捕获技术，获得较多的组织特异性表达Gal4VP16的转基因斑马鱼品系，与国内同行共享；同时建立UAS-bmp2b、UAS-bmp4、UAS-bmp7、UAS-tBr转基因品系，通过将这些转基因鱼与Gal4VP16转基因鱼配种，检测上调和下调Bmp信号对特定组织器官发育的影响，从而更深入地了解Bmp信号通路在斑马鱼胚胎发育中的作用。

本项目按照任务书中规定的研究内容开展了研究工作，基本上完成了预定任务，实现了预期目标。通过Gateway及“One-step isothermal DNA assembly”DNA组装法成功构建了11个Tol2转座子介导的用于筛选转基因鱼的目标克隆。利用GM2:Gal4VP16-pA-pA-mCherry-UAS、GM2:KalTA4-GIpA-5XUASE1b-mCherry-GIpA及ef1a:KalTA4-GIpA-5XUASE1b-mCherry-GIpA目标克隆共筛选得到39个组织特异性表达Gal4VP16/KalTA4融合蛋白的转基因鱼系。此外，还分别获得10×UAS:bmp2b-GFP、10×UAS:bmp4-GFP、10×UAS:bmp7a-GFP、10×UAS:tBr-GFP、4×nrUAS:bmp2b-GFP、4×nrUAS:bmp4-GFP、4×nrUAS:bmp7a-GFP及4×nrUAS:tBr-GFP等转基因鱼系。通过将Gal4VP16/KalTA4与UAS:bmp-GFP系列转基因品系进行杂交，检测后代荧光表达情况，发现Gal4VP16/KalTA4可以成功启动UAS:bmp-GFP系列绿色荧光蛋白的表达，证明该系统构建成功。进一步地，我们利用该系统初步检测了Bmp信号在神经管、视网膜、心脏、神经瘠细胞、腮弓及肾管等特定组织器官形成和分化中的作用，通过形态学观察及标记基因的检测等实验，结果并未发现Bmp信号强度的改变对这些组织器官的发育存在明显影响，这可能与Bmp的早期存在相关，其中的原因还需进一步探究。