文昌鱼Hedgehog基因敲除和突变体表型分析

摘要：

文昌鱼隶属脊索动物门头索动物亚门，是无脊椎动物到脊椎动物的过渡类群，其躯体结构简单，是研究胚胎发育的理想材料。本文以文昌鱼为实验对象，利用TALEN敲除技术对Hedgehog(Hh)基因在胚胎发育中的功能进行了研究。在文昌鱼Hh基因翻译起始位点下游附近选取TALEN目标位点，根据此序列组装相应TALEN重组质粒，体外合成mRNA，向未受精卵注射mRNA后，经体外受精获得F0代胚胎。效率分析显示，靶向该基因的TALEN mRNA可导致F0代胚胎在相应基因组区域发生突变的比例为34%。对部分F0个体所产配子筛查发现，TALEN引起的突变可进入配子，将其中1尾突变类型为8 bp缺失的雄性个体与野生型雌性配对获得F1群体，对F1群体逐尾筛查，从中获得多尾携带8 bp缺失的杂合子；这些杂合子相互配对所产的F2代胚胎，其中约有1/4个体在幼体早期出现躯体前端和尾向下弯曲、脊索前端腹侧的中胚层组织发育不全，不能开口等；随着幼体生长发育，躯体前端和尾部进一步卷曲，口部仍未形成，左右各形成一个口前窝，内柱和鳃裂位于躯体腹侧，最终因无口摄食而死亡。基因型分析发现，上述畸形胚胎均为Hh纯合突变体，其与杂合子及野生型比例分布符合孟德尔遗传定律，表明这些发育畸型的特征与Hh基因功能缺失有关。

关键词：TALEN、基因敲除、文昌鱼、Hedgehog基因、突变体

分类号：P7 ;TH7

资助基金：国家自然科学基金项目编号31372188，31101631

在线出版日期：2015-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1036-1043