中华鲟生殖相关细胞系的建立及对温度应激的机理研究

As a National Class I Protected Fish, the Chinese sturgeon faces the survival crisis currently. According to the research data from natural reproduction and artificial propagation, water temperature is the key environmental factor to affect gonad development, maturation and spawning of Chinese sturgeon. It is difficult to carry out the relevant experiments in vivo due to the huge shape, long period of sex maturation and limited samples. The project aims to solve two questions here: The first one is to establish the cell lines from different tissues, discover the genes expression profiling, preserve the germplasm resource as a cell stock, and obtain a genetic database; The second one is to build an in vitro experimental model, and elucidate the underlying molecular mechanism of temperature stimulation in the reproductive-axis cell lines, which provides fundamental theory for Chinese sturgeon breeding.

中华鲟是我国特有的大型濒危鱼类，属于国家一级保护动物，目前面临新的生存危机。根据中华鲟自然繁殖监测资料与全人工繁殖技术数据表明，水温是影响中华鲟性腺发育与成熟以及产卵繁殖的关键环境因子。由于中华鲟体型大，性成熟年龄长，实验材料获取不便，因此难以开展温度调控性腺发育成熟的分子机理研究。本项目拟开展：（1）中华鲟组织细胞系构建工作，采用细胞培养的方式来获得稳定的与生殖相关的细胞系，揭示中华鲟的组织基因表达差异，从细胞与基因角度建立和保存中华鲟种质资源库；（2）减少对活体材料的依赖，建立中华鲟离体的细胞实验模型，从细胞和分子层面试图阐释中华鲟生殖相关的细胞系对温度的应激响应，为中华鲟繁育提供基础的理论支撑。

中华鲟是我国特有的大型濒危鱼类，水温是影响中华鲟性腺发育与成熟以及产卵繁殖的关键环境因子。由于中华鲟体型大，性成熟年龄长，活体实验材料不易获取。因此建立中华鲟组织细胞系既可以在细胞水平上保存中华鲟遗传资源又可作为体外研究模型，支持中华鲟细胞遗传学和基因组学等研究。本项目建立了中华鲟精巢、肌肉、皮肤、肝脏、鳍条5种组织细胞系，适宜生长温度为28℃，主要为成纤维样细胞和上皮样细胞。建立了参数为电压200 V、电击时间为10 ms的电穿孔中华鲟细胞转染方法，对中华鲟细胞损伤最小且瞬时转染效率为15%。利用睡美人转座子系统成功构建了转基因AST和ASM细胞系。对中华鲟肝脏与精巢细胞进行不同温度处理实验，通过转录组测序筛选到可能与生殖相关的差异表达基因，为开展温度变化对中华鲟HPG轴影响的离体研究平台。