【摘要】：黑線倉(cāng)鼠(Cricetulus barabensis)是中國(guó)北方地區(qū)農(nóng)田害鼠的優(yōu)勢(shì)種之一,因?yàn)槠浞敝衬芰?qiáng),種群數(shù)量大,嚴(yán)重危害了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),并且它還是流行病的傳染源,因此對(duì)其加強(qiáng)防控治理已是迫在眉睫。黑線倉(cāng)鼠還是典型的獨(dú)居型鼠種,是研究動(dòng)物行為的良好動(dòng)物模型。探究黑線倉(cāng)鼠的行為調(diào)控機(jī)制對(duì)研究黑線倉(cāng)鼠社群結(jié)構(gòu)、種群密度波動(dòng)以及種群擴(kuò)散機(jī)制的影響提供資料,對(duì)制定合理高效的農(nóng)業(yè)鼠害治理措施具有十分重要的意義。攻擊行為是直接影響動(dòng)物領(lǐng)域、繁殖和取食等行為的重要因素,也是影響動(dòng)物個(gè)性特征的因素之一。動(dòng)物攻擊行為受到機(jī)體神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的復(fù)雜調(diào)控,尤其是其腦內(nèi)調(diào)控的分子機(jī)制尚不清楚。五羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT),又名血清素(Serotonin)是一種重要的信號(hào)分子和神經(jīng)遞質(zhì),參與調(diào)解多種精神活動(dòng)及動(dòng)物的行為活動(dòng)。Htr1a(五羥色胺1a受體)和Htr1b(五羥色胺1b受體)是5-HT調(diào)控動(dòng)物攻擊行為作用的主要受體。為了從受體層面探究5-HT對(duì)不同性格的動(dòng)物攻擊行為的影響及其腦內(nèi)調(diào)控機(jī)制,本研究以雄性黑線倉(cāng)鼠為動(dòng)物材料,在克隆測(cè)序Htr1a和Htr1b序列的基礎(chǔ)上,主要探究不同性格的雄性黑線倉(cāng)鼠攻擊行為的變化及其大腦內(nèi)Htr1a和Htr1b mRNA的差異表達(dá)的關(guān)系,目的在于更好的理解Htr1a和Htr1b受體調(diào)控行為的腦內(nèi)機(jī)制。首先,以在山東省曲阜市農(nóng)田中捕獲的野生黑線倉(cāng)鼠為動(dòng)物材料。用RT-PCR技術(shù)分別克隆了黑線倉(cāng)鼠Htr1a和Htr1b的CDS區(qū)序列,運(yùn)用生物信息學(xué)方法對(duì)Htr1a和Htr1b核酸序列以及編碼氨基酸序列進(jìn)行功能分析。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)成功克隆到黑線倉(cāng)鼠Htr1a序列1486bp(GenBank登錄號(hào):MH169583),Htr1b序列1414bp(GenBank登錄號(hào):MH169584),分別編碼422個(gè)和386個(gè)氨基酸。密碼子偏性分析顯示,Htr1a、Htr1b的同義密碼子有非均衡使用現(xiàn)象,但非均衡使用現(xiàn)象并不顯著,表明Htr1a、Htr1b進(jìn)化過程的保守性和功能的穩(wěn)定性。理化性質(zhì)及功能位點(diǎn)分析表明,Htr1a和Htr1b屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族,均符合膜受體蛋白的特性且都是疏水性蛋白質(zhì),都具有多個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)和多個(gè)功能位點(diǎn)。二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)表明它們都有一個(gè)高度保守的功能結(jié)構(gòu)域,且Htr1a的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,而Htr1b的結(jié)構(gòu)相對(duì)不穩(wěn)定。同源性比對(duì)和聚類分析顯示,Htr1a和Htr1b序列均相對(duì)保守。預(yù)測(cè)分析Htr1a、Htr1b之間的相互作用表明,兩種受體結(jié)構(gòu)之間的相互作用可能參與五羥色胺釋放,從而起到對(duì)5-HT系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié)。其次,以購(gòu)自山西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心的雄性黑線倉(cāng)鼠為材料(許可證編號(hào):scxk(晉)2015-0001),通過Handling-bag實(shí)驗(yàn)根據(jù)其掙扎撕咬的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)雄性黑線倉(cāng)鼠進(jìn)行性格分組,篩選出溫柔組和暴躁組個(gè)體各12只;通過Panlab的紅外曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)檢測(cè)動(dòng)物在面臨陌生環(huán)境時(shí)的開場(chǎng)行為,通過中立競(jìng)技場(chǎng)實(shí)驗(yàn)視頻分析檢測(cè)相同性格兩個(gè)體之間的攻擊行為的變化特征。結(jié)果表明:溫柔組和暴躁組個(gè)體的總運(yùn)動(dòng)距離(P=0.603)、最大運(yùn)動(dòng)速度(P=0.326)、休息時(shí)間占總時(shí)間的百分比(P=0.603)、緩慢移動(dòng)時(shí)間與總時(shí)間的百分比(P=0.488)、快速移動(dòng)時(shí)間與總時(shí)間的百分比(P=0.977)、后肢站立次數(shù)(P=0.644)、中央?yún)^(qū)域停留時(shí)間(P=0.885)、修飾次數(shù)(P=0.953)均無(wú)顯著性差異,說明不同性格的黑線倉(cāng)鼠在面臨陌生環(huán)境時(shí)的開場(chǎng)行為無(wú)差異。溫柔組的基礎(chǔ)攻擊行為與暴躁組無(wú)顯著差異(P=0.106),但溫柔組的激烈攻擊行為極顯著低于與暴躁組(P=0.001),溫柔組的防御行為顯著低于暴躁組(P=0.021),兩組的社會(huì)行為無(wú)顯著性差異(P=0.194),說明不同性格的黑線倉(cāng)鼠在攻擊行為上有顯著性差異。Spearman相關(guān)分析表明,Handling-bag實(shí)驗(yàn)中動(dòng)物掙扎時(shí)間與中立競(jìng)技場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中的激烈攻擊行為頻次(r=0.686,P=0)、防御行為頻次(r=0.482,P=0.017)均呈顯著正相關(guān)。最后,利用克隆得到的Htr1a、Htr1b序列設(shè)計(jì)引物,通過熒光定量PCR法檢測(cè)不同性格組黑線倉(cāng)鼠大腦中Htr1a、Htr1b mRNA的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果表明:Handling-bag實(shí)驗(yàn)中動(dòng)物掙扎時(shí)間與大腦內(nèi)Htr1a mRNA相對(duì)表達(dá)量(r=0.772,P=0.003)均呈顯著正相關(guān)。同時(shí),Htr1a mRNA相對(duì)表達(dá)量與激烈攻擊行為頻次(r=0.720,P=0.008)呈顯著正相關(guān)。Htr1b mRNA相對(duì)表達(dá)量則無(wú)此相關(guān)關(guān)系。以上結(jié)果提示:(1)本研究成功克隆到黑線倉(cāng)鼠Htr1a、Htr1b的CDS區(qū)序列,初步預(yù)測(cè)兩種受體之間的相互關(guān)系,為進(jìn)一步探究黑線倉(cāng)鼠5-HT系統(tǒng)功能及作用機(jī)制奠定了分子生物學(xué)基礎(chǔ);(2)Htr1a mRNA的表達(dá)量與不同性格的雄性黑線倉(cāng)鼠攻擊行為相關(guān),可能參與雄性動(dòng)物攻擊行為的腦內(nèi)調(diào)控,而Htr1b mRNA的表達(dá)量與不同性格的雄性黑線倉(cāng)鼠攻擊行為相關(guān)性不顯著。研究結(jié)果有助于更好的認(rèn)識(shí)黑線倉(cāng)鼠生活規(guī)律,為深入探究動(dòng)物攻擊行為的腦內(nèi)調(diào)控分子機(jī)制提供了新的靶點(diǎn),增加了對(duì)黑線倉(cāng)鼠的行為學(xué)機(jī)制和生活史的了解,對(duì)制定并實(shí)施合理有效的治理農(nóng)業(yè)鼠害的措施具有非常深遠(yuǎn)的意義,并且對(duì)研究黑線倉(cāng)鼠社群結(jié)構(gòu)、種群密度波動(dòng)以及種群擴(kuò)散機(jī)制的影響積累了寶貴的資料。同時(shí),還可以為黑線倉(cāng)鼠實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化的過程提供基礎(chǔ)資料,有助于更好地認(rèn)識(shí)人類性格、行為的調(diào)控機(jī)制。
【圖文】：

圖 1 5-HT 代謝通路Fig.1 5-HT metabolic pathway究了在人類和多種動(dòng)物中 5-HT 的功能及 5-HT 與攻擊行為攻擊行為與血小板的 5-HIAA 水平呈負(fù)相關(guān)[27-28]。Brown研究支持上述結(jié)論[29]，該結(jié)論提示中樞 5-H 可能是攻擊行動(dòng)物的研究表明，腦中 5-HT 及 5-HT 代謝物水平如果下降

倉(cāng)鼠大腦組織 RNA 瓊脂糖凝l electrophoresis of Cricetulus泳圖和測(cè)序峰圖A 反轉(zhuǎn)錄得到的 cDNA 為序。電泳圖和測(cè)序峰圖
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S443

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本文編號(hào)：2663693