生长抑素(somatostatin,ss)是脊椎动物生长发育调控中一种重要的多肽类激素,影响着脊椎动物的生长、发育、繁殖和代谢等方面。斑马鱼(Danio rerio)中共有6个生长抑素基因(ss1-ss6),这些基因对斑马鱼糖代谢调控作用还鲜有报道。本研究以最古老与保守的ss1基因为切入点,首先通过原位杂交技术发现在斑马鱼24~144 hpf(hours post fertilization,hpf)早期发育阶段中,ss1在脑部、神经元及胰腺处均有表达,且随着斑马鱼胚胎发育过程中ss1的相对表达量逐渐升高。此外,原位杂交结果显示在所检测的胚胎发育时间节点中,ss1基因在胰腺中均有表达,因此推测ss1基因可能参与了斑马鱼早期血糖调控作用。为了验证这一假设,我们通过不同浓度葡萄糖刺激5 dpf(days post fertilization,dpf)斑马鱼幼鱼,发现ss1的相对表达量伴随刺激的葡萄糖浓度显著性上调,综合上述结果,表明ss1基因在斑马鱼早期血糖调控中发挥了重要作用,这为研究ss1参与调节斑马鱼葡萄糖稳态中的作用与机制奠定了基础。
利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在斑马鱼中构建了可稳定遗传的生长抑素(somatostatin,SST)基因(sst1)突变体鱼系。通过比较6 dpf(days post fertilization,dpf)的sst1^(-/-)突变体和野生型仔鱼转录组,发现sst1^(-/-)突变体相关生化过程和信号通路发生了显著变化。相比野生型,sst1^(-/-)突变体仔鱼中有354个基因显著上调,504个基因显著下调。GO(gene ontology)富集分析表明,大部分差异基因与氨基酸和蛋白质生物合成相关。KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集显示代谢通路、氨基酸合成、氨基酰基-tRNA合成、核糖体合成和rRNA加工相关通路表达增强。结果表明,sst1^(-/-)突变体蛋白质生物合成和代谢过程更加活跃。RT-qPCR验证结果显示,随机选取的10个基因mRNA表达变化趋势与转录组测序结果一致,说明转录组测序结果真实可靠。6月龄突变体体质量、体长和野生型相比并无显著差异。本研究结果为进一步挖掘生长抑素基因家族的潜在功能奠定基础。
为了开展上海海岸带演变及生态系统服务价值(Ecosystem service value,ESV)变化研究,实验基于1990、2000、2010和2020年Landsat遥感影像数据,分析上海海岸带岸线长度变化特征;结合Globe Land 30的数据,利用空间分析,开展1990—2000年、2000—2010年和2010—2020年等3个时期内土地变化和土地转移研究;在此基础上,构建上海海岸带ESV模型,厘清2000—2020年上海海岸带ESV时空变化特征。结果表明:1990—2020年间,受人类活动和自然因素影响,上海大陆岸线长度呈先增加后缓慢减小到再增加的变化趋势,崇明岛岸线减少,长兴岛和横沙岛岸线长度增加。同时,由于人类活动强度和沿海工程力度加大,海岸带土地利用面积变化显著,耕地和建设用地增多。此外,由于土地扩建,研究期间上海海岸带呈ESV增加趋势,但其湿地ESV在2010—2020间下降28.59%。就空间分布而言,上海海岸带ESV从中高值区域逐渐向低和极低区域转变,到2020年,单位面积ESV极高地区已基本消失。城市进程中建设用地的开发和沿海湿地生态系统的减少是造成上海海岸带ESV变化的主要原因。本研究可为服务上海市指导海岸带环境管理以及可持续发展提供科学依据和决策支持。
