1.4 动物昼夜节律的特性 动物的昼夜节律规律普遍存在于生物体中,具有内源性、遗传性以及可进行校正。以人类为例,人类一般在白天学习和工作,夜晚
1.4 动物昼夜节律的特性
动物的昼夜节律规律普遍存在于生物体中,具有内源性、遗传性以及可进行校正。以人类为例,人类一般在白天学习和工作,夜晚则进入休息的状态,这便是昼夜节律最简单的解释了。不仅人类存在昼夜节律现象,很多动物都存在昼夜节律现象,当然斑马鱼也不例外,斑马鱼在白天与夜晚的运动活性也存在差异。但不同的动物一般其昼夜节律周期存在差异,如猫头鹰的节律就与人类的相反。动物的昼夜节律一般由特定的基因调控,这类基因我们称之为“钟基因”。钟基因调控着动物的生物钟系统,生物钟系统有三个基本要素:其一,生物钟系统是生命体联系外界环境至生物钟起搏器的输入途径。其二,生物钟系统是能激发生物振荡的起搏器。其三,生物钟系统是起搏器调节各种输出节律的输出途径[20]。研究动物的生物钟系统也是在间接地研究动物的昼夜节律。
1.5 斑马鱼生物钟
斑马鱼存在三次基因组大复制,在斑马鱼基因组中有多个生物钟基因拷贝,在斑马鱼基因中负向调控因子有per1a、per1b、per2、per3和cry1a、cry1b、cry2a、cry2b,正向调控因子有clock1a、clock1b、clock2和bmal1a、bmal1b、bmal2。在这些基因中,bmal和clock的m RNA在昼夜交替时出现最高峰;per2和cry2的表达高峰出现在早晨;cry1a、cry1b及cry3的表达最高峰则在白天,cry2a及cry2b的最高峰出现在晚间[21, 22],即不同的调控因子在不同的时间出现其表达的最高峰。
2 实验材料与方法
2.1 实验材料
斑马鱼养殖系统(控制温度、PH恒定)、斑马鱼恒温孵化箱、野生型斑马鱼、斑马鱼鱼卵养殖培养液(NaHCO3、葡萄糖、酵母、纯水)、滴管、96孔板、Danio Vision系统等。
2.2 实验方法
2.2.1 野生型斑马鱼养殖
斑马鱼幼苗和成鱼两者的养殖技巧类似,都讲究“喂食少量多次”。但是,幼苗的养殖如履薄冰,是一个更加艰难的历程,稍有不慎,尸横遍野。因此,斑马鱼养殖需要方法正确、技巧娴熟,才能达到更高的存活率。一般斑马鱼的养殖可分为三个阶段:
第一阶段:1~5dpf,在培养皿中培养。3-4dpf鱼鳔已经发育几乎完全,可自由游动觅食。该阶段需在斑马鱼恒温孵化箱中培养,以喂食草履虫为主,一天两次,需在培养皿污染时及时更换培养液。
第二阶段:6~20dpf,此时可转入玻璃盒培养。幼苗开口进食是关键,需要多次投食,频繁刺激。该阶段需在斑马鱼恒温孵化箱中培养,可喂食草履虫加上少量丰年虾虾粉为主,一天两次,需在培养皿污染时及时用滴管吸出赃物,并加入适量的斑马鱼养殖系统中的流动水,使得幼鱼慢慢适应斑马鱼养殖系统的水环境,为之后的转入斑马鱼养殖系统做准备。
第三阶段:20dpf,此时可转入养殖系统养殖。该阶段需在斑马鱼养殖系统中培养,少量喂食孵化的丰年虾细卵活体,一天两次,需在鱼缸污染时及时用滴管吸出赃物,为斑马鱼提供一个干净的生存环境。该阶段需全程控制系统的温度及PH值,一般温度控制在24~30℃这一范围内,PH值控制在7~8这一范围内。
斑马鱼养殖过程中有两个高死亡率阶段。第一个高死亡率阶段出现在10-13dpf,此时大部分幼苗没有吃到开口鱼饵,而本身卵黄所携带的营养物质已殆尽,造成营养不良甚至死亡。面对此状况有如下的解决方法:
(1)必须将鱼食打磨精细再精细,再过两层细网筛食再投喂。
(2)5-10dpf每日多次投食(>3次),投食少量多次。此为非常关键的时间段,不能抱有偷懒侥幸心理,只有付出更多的时间与精力,才能提高斑马鱼存活率。
(3)及时更换培养液,及时吸出沉在底部的死尸与食物残渣。(注:斑马鱼下唇长于上唇,较容易捕获上层页面飘浮的食物。)