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本文将讲述5-溴尿嘧啶在中国对虾、明虾胚胎初期以及幼体生长发育中有何应用,旨在为相关领域的研究提供参考思路。
背景:嘧啶类化合物是与生命活动息息相关的一类结构特殊的含氮杂环化合物,广泛存在于人体及生物体内,具有抗菌及促进植物生长的特性,被广泛应用于医药及农药中间体等领域。
近年来,作为组成RNA中4种碱基之一的尿嘧啶进入了人们的研究视野,它是组成核糖核酸的重要部分,被广泛用于医药及生化研究。尿嘧啶作为医药中间体可合成尿嘧啶替加氟片,对治疗肠癌、胃癌、乳腺癌等多种癌症具有较好的临床效果。 5-溴尿嘧啶作为卤代尿嘧啶的一种,是尿嘧啶上的氢被溴取代的人工碱基相似体,在生物体内可以取代DNA中的胸腺嘧啶,并且兼具抗肿瘤和抗病毒的特性,是合成抗炎药物的主要成分。并且5-溴尿嘧啶对中国对虾、明虾的胚胎初期以及幼体生长发育可起到促进作用。
应用:在Fenneropenaeus chinensis方面
1. 对中国明对虾受精卵的处理条件
应用化学诱变剂(Chemical mutagen)处理胚胎或幼体以诱发基因突变,从而引起性状的变异,然后根据育种的目标,对性状变异进行鉴定、培育和选择,最终达到化学诱变的目的——育成新的品种,是生物育种的一项重要技术。
赖光艳等人利用化学诱变剂5-溴尿嘧啶(5-Bromouracil,5-BrUra)处理不同发育时期中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis) 胚胎,统计孵化率,根据统计学分析结果获得最佳处理条件,并探讨温度、盐度和pH对5-溴尿嘧啶处理效果的影响以及 5-溴尿嘧啶对中国明对虾幼体发育的影响。结果表明:(1)5-溴尿嘧啶诱变中国明对虾的最佳起始处理阶段为原肠期,达到接近半致死效果的浓度和处理时间组合分别为0.5 mg/mL 6 h、0.3 mg/mL 15 h和0.1 mg/mL 24 h;(2)温度和盐度对5-溴尿嘧啶诱变中国明对虾胚胎的效果可产生显著影响,而pH影响不显著;(3)5-溴尿嘧啶能影响中国明对虾幼体前期(无节幼体N→溞状Ⅲ)发育,而对溞状Ⅲ至仔虾期间的幼体发育没有显著影响。在此阶段,经5-溴尿嘧啶处理后孵化出的幼体能够正常变态。
2. 对中国对虾抗白斑综合征病毒能力和生长的影响
中国对虾养殖业是我国重要的海水养殖产业。但在过去的10余年里, 传染病已成为限制该产业发展的主要因素。其中, 白斑综合征 (White spot syndrome, WSS) 是主要病害之一, 其病原——白斑综合征病毒 (White spot syndro me virus, WSSV) 已成为对虾养殖业分布范围最广和危害最大的病原体之一。
张天时等人以5-溴尿嘧啶(5-Bromouracil,5-BrUra)为诱变剂,分别以前期实验在半致死条件下获得的处理浓度、时间组合0.5mg/ml9h(0.59)、0.3mg/ml16h(0.316)来处理受精卵,培养获得诱变材料,对处理群体抗病力和生长性状进行分析,探讨化学诱变剂对中国对虾抗白斑综合征病毒能力和生长的影响。WSSV攻毒实验结果表明,0.59处理组、0.316处理组和对照组存活时间分别为77.20±3.71h、74.57±2.88h和81.45±2.98h,三者之间不存在显著差异,说明在该实验条件下,5-溴尿嘧啶处理受精卵不能显著提高中国对虾对WSSV的抵抗能力(P>0.05)。生长实验结果表明,在实验开始第21天至第60天之间,两处理组特定生长率(SGR)显著高于对照组;实验结束时,经过5-溴尿嘧啶处理的中国对虾群体的体长、体重日增长率显著高于对照组,且两个处理组之间没有显著差异,表明经5-溴尿嘧啶处理可能促进中国对虾的生长。
参考文献:
[1]张晓晔,薛斌,程泽等. 尿嘧啶和5-溴尿嘧啶的低温热容 [J]. 物理化学学报, 2015, 31 (03): 412-418.
[2]张天时,赖光艳,孔杰等. 5-溴尿嘧啶处理受精卵对中国对虾抗病和生长的影响 [J]. 渔业科学进展, 2010, 31 (03): 37-43.
[3]赖光艳,孔杰,王清印等. 5-溴尿嘧啶对中国明对虾受精卵的处理条件 [J]. 中国水产科学, 2008, (05): 860-865.