（海洋生物学专业论文）青岛文昌鱼（branchiostoma+belcheri+tsingtaunese）gst和frep基因的表达与功能.pdf

中国海洋大学博士学位论文 青岛文昌鱼( b r a n c h i o s t o m ab e l c h e r it s i n g t a u n e s e ) g s t 和f r e p 基因的表达与功能 摘要 文昌鱼( a m p h i o x u s ) 是介于无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡类型，是现存的 与脊椎动物祖先最接近的无脊椎动物，一直被认为是研究脊椎动物起源和进化的 重要模式动物。文昌鱼基因的序列和表达模式已经被广泛用于不同物种之间的比 较基因组学研究和发育同源性分析。本文从青岛文昌鱼( b r a n c h i o s t o m ab e l c h e r i t s i n g t a u n e s e ) 肠c d n a 文库中，分离了具有完整编码框的，与脊椎动物肝脏功能密 切相关的谷胱苷肽转硫酶( g s t ) 和纤维蛋白原相关蛋白( f r e p ) 基因，并对它们的 结构、进化、表达和功能进行了研究。 我们在文昌鱼的肠e d n a 文库中分离到了一个全长1 0 3 2b p 的g s te d n a ，它 最长的开放阅读框编码一个2 2 7 个氨基酸的蛋白，预测其分子量为2 6k d a 。 b l a s t p 搜索结果显示该蛋白的n 端( 3 7 9 位残基) 为o s t结构域，c 端 2 0 4 为残基) 为g s t结构域。用1 和其他1 4 类胞质的氨基酸序列构建系c b b g s tg s t s 统进化树，发现b b g s t - 1 与多数水生生物( 包括鱼类和绿藻) g s t s 聚为一支， 而与其它胞质g s t s 明显分开。多序列比对结果显示b b g s t 1 与真鲷、黑呆头鱼、 金头鲷、欧鲽、大嘴鲈鱼、牙鲆、斑马鱼和绿藻的g s t s 分别有5 1 1 、4 8 9 、 4 7 4 、4 8 4 、4 8 o 、4 7 6 、5 1 8 和4 3 7 的同源性，而与其他类的胞质g s t s 同源性均低于2 7 。经分析，佛罗里达文昌鱼的基因组数据库中也存在g s t 的 e d n a ( 和b b g s t 1 氨基酸序列同源性高达9 3 ) 和基因组d n a ，表明b b g s t - 1 在种 内高度保守。基因组结构分析表明，文昌鱼g s t 基因与斑马鱼的假设g s t ，真鲷 g s t r l 和欧鲽g s t a l 基因都具有6 个外显子和5 个内含子。这表明文昌鱼g s t 的基 因组组成与其他几种鱼的g s t 一致。构建b b g s t 1 原核表达载体，转化大肠杆菌 后诱导表达。纯化的重组蛋白对c d n b 表现出相对高的活性( 3 3 7 + 0 1u n i t m g ) ， 对e a 表现出低的活性( o 4 1 士0 0 1u n i t m g ) ，而对d c n b ，c h p ，4 n b c 和4 h n e 没有 检测到活性。原位杂交显示b b g s t - 1 转录本在文昌鱼的肝盲囊表达最丰富，在内 柱、咽上沟、后肠、鳃和精巢有微弱表达，而在肌肉、脊索和神经管没有表达。 用纯化的重组b b g s t 1 免疫小鼠制备抗血清，免疫组化实验进一步表明b b g s t 1 中国海洋大学博士学位论文 主要分布于肝盲囊、后肠、鳃和卵巢。所有这些表明文昌鱼g s t - 1 属于一类新的 g s t _ r b o 类并且其表达具有组织特异性。同时这也显示在g s t 合成方面， 文昌鱼的肝盲囊和脊椎动物的肝脏具有相似性，支持了文昌鱼肝盲囊和脊椎动物 肝脏在功能上的等价性。 我们还分离了一个编码纤维蛋白原相关蛋i 圭t ( f i b d n o g e n - r e l a t e dp r o t e i n ，f r e p ) 的基因b b f r e p 。b b f r e p 全长1 11 0b p ，它的开放阅读框编码一个2 8 6 个氨基酸的 蛋白，预测其分子量为3 2k d a 。推测b b f r e p 有一2 9 个氨基酸残基的信号肽，并 且在1 4 8 位残基有一潜在的a s n - 糖基化位点。b l a s t p 搜索显示，b b f r e p 在6 2 - 2 8 1 位残基间有一f b g 结构域。多序列比对分析表明，b b f r e p 的f b g 和其他已知的 f r e p s 有3 3 7 - 4 3 3 的同源性，它们都有4 个保守的半胱氨酸残基。用这些f r e p s 的f b g 结构域构建的进化树表明：b b f r e p 与人纤维蛋白原b 和丫链聚为一支，而 与其他f r e p s 相分开。实时定量p c r 显示：在经过脂多糖( 】l p s ) 或磷壁酸( l t a ) 的 刺激后，b b f r e p 的表达量会显著上升，峰值分别达到未处理组的3 8 8 和2 1 4 倍， 这表明b b f r e p 可能为一免疫防御相关分子。通过毕赤酵母重组表达，获得纯化 的b b f r e p 成熟肽，它可以特异性识别细菌表面的病原相关分子模式( p a m p s ) ， 包括l p s 、肽聚糖( p g n ) 和l t a 。另外重组蛋白对革兰氏阴性茵大肠杆菌和革兰 氏阳性菌金黄色葡萄球菌表现出强的溶菌活性，扫描电子显微镜观察发现菌体表 面受到破坏。w e s t e r nb l o t 结果显示，b b f r e p 也可以与大肠杆菌和金黄色葡萄球 菌结合。原位杂交结果表明b b f r e p 主要在文昌鱼的肝盲囊和后肠表达，这也和 其他f r e p 基因主要在脊椎动物肝脏表达结果一致。以上结果说明b b f r e p 作为一 种模式识别受体起作用，并且可以通过与细菌表明的l p s 、l t a 和p g n 结合，进 而导致细菌溶解。另一方面，这些结果也支持了文昌鱼的肝盲囊与脊椎动物肝脏 同源的观点，它们都是急性时相反应的主要组织。 关键词：文昌鱼；进化；肝盲囊；谷胱苷肽转硫酶：纤维蛋白原相关蛋白；溶菌 活性；模式识别受体 n 中国海洋大学博士学位论文 e x p r e s s i o na n d f u n c t i o no fg l u t a t h i o n es - t r a n s f e r a s ea n d f i b r i n o g e n - r e l a t e dp r o t e i ng e n e s f r o ma m p h i o x u s a b s t r a c t a m p h i o x u so rl a n c e l e t ，ae e p h a l o c h o r d a t e ，h a sl o n gb e e nr e g a r d e da st h el i v i n g i n v e r t e b r a t em o s tc l o s e l yr e l a t e dt ot h ep r o x i m a t ei n v e r t e b r a t ea n c e s t o ro fv e r t e b r a t e s i ti saw e l l k n o w nm o d e lo r g a n i s mw i d e l yu s e df o ri n t e r s p e c i e sc o m p a r a t i v eg e n o m e s t u d i e sa n dd e v e l o p m e n t a lh o m o l o g ya n a l y s i s h e r ew eo b t a i na m p h i o x u sg l u t a t h i o n e s - t r a n s f e r a s e ( b b g s t - 1 ) a n df i b r i n o g e n - r e l a t e dp r o t e i n ( b b f r e p ) f r o mg u te d n a l i b r a r y , a n dr e p o r t t h e c h a r a c t e r i z a t i o n , e x p r e s s i o n , p h y l o g e n e t i ca n a l y s i s a n d f u n c t i o n a lc h a r a c t e r i z a t i o no ft h e m t h ee d n ao fb b g s t - 1o b t a i n e df r o mt h eg u te d n al i b r a r yo fa m p h i o x u sa b e l c h e r ii s10 3 2b pl o n g ，a n di t sl o n g e s to p e nr e a d i n gf r a m ec o d e sf o rap r o t e i no f2 2 7 a m i n oa c i d sw i t ha p r e d i c t e dm o l e c u l a rm a s so fa p p r o x i m a t e l y2 6k d a t h eb l a s t p s e a r c h i n ga tn c b is h o w st h a tt h ep r o t e i ne n c o d e db yt h ee d n a h a sag s t - nd o m a i n a tr e s i d u e s3 - 7 9a n dag s t cd o m a i na tr e s i d u e s12 0 2 0 4 t oi n v e s t i g a t et h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nb b g s t - 1a n do t h e rg s t s ，ap h y l o g e n e t i et r e e i sc o n s t r u c t e d u s i n gt h ea m i n oa c i ds e q u e n c eo fb b g s t - 1a n dt h a to fo t h e rr e p r e s e n t a t i v eg s t s f r o m14c y t o s o l i cc l a s s e s ，i ti sf o u n dt h a tb b g s t - 1f o r m e dac l u s t e rt o g e t h e rw i t ht h e m o s tg s t sf r o ma q u a t i co r g a n i s m si n c l u d i n gf i s ha n da l g a , b e i n go b v i o u s l yd i s t i n c t f r o mo t h e rc y t o s o l i cg s tc l a s s e s f u r t h e rc o m p a r i s o nw i t hp i s c i n ea n da l g a lg s t s r e v e a l st h a tb b g s t is h a r e d51 1 ，4 8 9 ，4 7 4 ，4 8 4 ，4 8 o ，4 7 6 ，51 8 a n d 4 3 7 i d e n t i t yt o r e ds e ab r e a m ，f a t h e a dm i n n o w , g i l t h e a ds e ab r e a m ，p l a i c e ， l a r g e m o u t hb a s s ，f l o u n d e r , z e b r a f i s hp u t a t i v ea n dg r e e na l g a lg s t s ，r e s p e c t i v e l y , w h i l ei th a dl e s st h a n2 7 i d e n t i t yt oo t h e rg s tc l a s s e s as e a r c ho ft h e 且f l o r i d a e g e n o m er e v e a l e dt h ep r e s e n c eo faf l o r i d aa m p h i o x u sg s t 1e d n a a n di t sg e n o m i c d n as e q u e n c e s e q u e n c ec o m p a r i s o nd e m o n s t r a t e dt h a tb b g s t - 1s h a r e d9 3 i i i 中国海洋大学博士学位论文 s i m i l a r i t yt ot h ed e d u c e dp r o t e i ne n c o d e db yf l o r i d aa m p h i o x u sg s t - 1g e n ea tt h e a m i n oa c i dl e v e l ，s u g g e s t i n gt h a tg s t - 1i sh i g h l yc o n s e r v e di ni n t r a - s p e c i e s a n a l y s i s o ft h e g e n o m i cs t r u c t u r ee x h i b i t e dt h a tf l o r i d aa m p h i o x u sg s t - 1g e n ec o n s i s t e do f s i xe x o n sa n df i v ei n t r o n s i tw f l sn o t a b l et h a tt h ez e b r a f i s hp u t a t i v eg s t , t e as e a b r e a mg s t r la n dp l a i c eg s t a lg e n e sa l lh a ds i xe x o n sa n df i v ei n t r o n s ，i n d i c a t i n g t h a ta m p h i o x u sg s t lg e n eh a da ne x o n - i n t r o no r g a n i z a t i o ns i m i l a rt ot h a to ff i s h i n c l u d i n gz e b r a f i s h , s e ab r e a ma n dp l a i c e a ne x p r e s s i o nv e c t o ri n c l u d i n gt h ee n t i r e o p e nr e a d i n gf r a m eo fb b g s t - 1 i sc o n s t r u c t e da n dt r a n s f o r m e di n t oec o l i r e c o m b i n a n tp r o t e i ni s e x p r e s s e da n dp u r i f i e d ，s h o w sar e l a t i v e l yh i 曲c a t a l y t i c a c t i v i t y ( 3 3 7 ：l - 0 1t m i t m g ) t o w a r dc d n ba n dam o d e r a t ea c t i v i t y t o w a r de a ( 0 4 1 士- 0 0 1u n i t m g ) ，b u tt o w a r dd c n b ，c l i p , 4 n b ca n d4 h n ew e r en o td e t e c t a b l e ns i t uh y b r i d i z a t i o nh i s t o c h e m i s t r yd e m o n s t r a t e st h a tb b g s t 1t r a n s c r i p tw a sm o s t a b u n d a n ti nt h eh e p a t i cc a e c u m , a n da 士al o w e rl e v e lp r e s e n ti nt h ee n d o s t y l e ， e p i p h a r y n g e a lg r o o v e ，h i n d - g u t , g i n ，o v a r ya n dt e s t i s ，w h i l ei ti sa b s e n ti nt h em u s c l e , n e u r a lm b ea n dn o t o c h o r d t h i si sf u r t h e rc o r r o b o r a t e db yt h ei m m u n o b i s t o c h e m i c a l s t a i n i n gu s i n gt h em o u s ea n t i s e r aa g a i n s tt h ep u r i f i e dr e c o m b i n a n tb b g s t - 1 ，w h i c h s h o w st h a tb b g s t - 1i sm a i n l yl o c a l i z e di nt h eh e p a t i cd i v e r t i c u l u m ，h i n d g u t , g i l la n d o v a r y a l lt h e s ei n d i c a t et h a tt h ea n p h i o x u sg l u t a t h i o n es - t r a n s f e m s cb e l o n g st oa n o v e lr h o - c l a s so fg l u t a t h i o n es - t r a n s f e r a s e sw i t hat i s s u e - s p e c i f i ce x p r e s s i o np a t t e r n t h i sa l s os u g g e s t st h a ti nr e s p e c to fg s t s y n t h e s i s ，t h eh e p a t i cc a e c u mi na m p h i o x u s i ss i m i l a rt ot h ev e r t e b r a t el i v e r , s u p p o r t i n gt h ef u n c t i o n a le q u i v a l e n c eo fa m p h i o x u s h e p a t i cc a e c u mt ot h ev e r t e b r a t el i v e r t h ef u l ll e n g t ho fb b f r e pc d n aw a si1 10b p 、析t 1 1al o n g e s to p e nr e a d i n g f 8 1 n eo f8 61b p ，w h i c he n c o d e dap r o t e i no f2 8 6a m i n oa c i d s 、v i 也ac a l c u l a t e d m o l e c u l a rw e i g h to fa b o u t3 2k d a t h ed e d u c e dp r o t e i na l s oh a das i g n a ls e q u e n c eo f 2 9r e s i d u e sa n dap o t e n t i a la s h l i n k e dg l y c o s y l a t i o ns i t ea tr e s i d u a lp o s i t i o n14 8 b l a s t ps e a r c h i n ga tn c b ir e v e a l e dt h a tb b f r e ph a daf b gd o m a i na tr e s i d u e s 6 2 - 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t r a n s f e r n s e s ；f i b r i n o g e n - r e l a t e dp r o t e i n ；b a c t e r i o l y t i ca c t i v i t y ； p a t t e r nr e c o g n i t i o nr e c e p t o r v 中国海洋大学博士学位论文 缩略语 a m p ( a m p i c i l l i n ) 4 h n e ( 4 - h y d r o x y n o n e n a l ) 4 n b c ( 4 一n i t r o b e n z y lc h l o r i d e ) a p ( a l a k a l i n ep h o s p h a t a s e ) b c i p ( 5 - b r o m o - 4 - e h l o r o 一3 - i n d o y lp h o s p h a t e ) b p ( b a s ep a i r ) b s a ( b o v i n e s e l u l t ia l b u m i n ) c d n a ( c o m p l e m e n t a r yd n a ) c d n b ( 1 c h l o r o - 2 ，4 - d i n i t r o b e n z e n e ) c h p ( c u m e n eh y d r o p e r o x i d e ) d a ( d a l t o n ) d a b ( d i a m i n o b e n z i d i n e ) d c n b ( 1 ，2 - d i c h l o r o - 4 一n i t r o b e n z e n e ) d e p c ( d i e t h y lp y r o c a r b o n a t e ) d i g ( d i g o x i g e n i n ) d m s o ( d i m e t h y ls u l f o x i d e ) d n t p ( d e o x y r i b o n u c l e o s i d et r i p h o s p h a t e ) d t t ( d i t h i o t h r e i t 0 1 ) e a ( e t h a c r y n i ca c i d ) e b ( e t h i d i u mb r o m i d e ) e d t a ( t h y l e n ed i a m i n e t e t r a a c e t i ca c i d ) e s t ( e x p r e s s e ds e q u e n c et a 曲 g s h ( r e d u c e dg l u t a t h i o n e ) h ( h o u r ) h r p ( h o r s e r a d i s hp e r o x i d a s e ) i p t g ( i s o p r o p y l t h i o n - p d - g a l a c t o s i d e ) k a n ( k a n a m y c i n ) k b ( k i l o b a s e ) k d a ( k i l o d a l t o n ) l p s ( 1 i p o p o l y s a c c h a r i d e ) l ( 1 i p o t e i c h o i ca c i d ) m c s ( m u l t i p l ec l o n i n gs i t e s ) v l l 氨卞青霉素 4 羟基壬烯酸 对硝基氯苄 碱性磷酸酶 5 溴- 4 氯一3 一吲哚磷酸盐 碱基对 牛血清白蛋白 互补d n a 1 氯2 ，4 二硝基苯 过氧化氢异丙苯 道尔顿 二氧某群苯瞎 1 ，2 二氯_ 4 硝基苯 焦碳酸二乙酯 地高辛 二甲基亚砜 脱氧核糖核苷三磷酸 二硫苏糖醇 依他尼酸 溴化乙锭 乙二胺四乙酸 表达序列标签 还原型谷胱苷肽 小时 辣根过氧化物酶 异丙基硫代半乳糖苷 卡那霉素 千碱基对 千道尔顿 脂多糖 磷壁酸 多克隆位点 中国海洋大学博士学位论文 r a i n ( m i n u t e ) m o p s ( 3 ( n - m o r p h o l i n o ) p r o p a u e s u l f o n i c m r n a ( m e s s e n g e rr n a ) n b t ( n i t r o b l u et e t r a z o l i u m ) o r f ( o p e nr e a d i n gf r a m e ) p a g e ( p o l y a c r y l a m i d eg e le l e c t r o p h o r e s i s ) p b s ( p h o s p h a t eb u f f e r e ds a l i n e ) p c r ( p o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o n ) p g n ( p e p t i d o g l y c a n ) q r t - p c r ( q u a n t i t a t i v er e a lt i m ep c r ) r n a s ea ( r n a e n z y m ea ) r p m ( r e v o l u t i o np e rm i n u t e ) s ( s e c o n d ) s d s ( s o d i u md o d e c y ls u l f a t e ) t e m e d f n n n n - t e t r a m e t h y l e t h y l e n ) t r i s ( t d s ( h y d r o x y m e t h y l ) - - a m i n o m e t h a n e ) u t r ( u n t r a n s l a t e dr e g i o n ) v ( v o l t a g e ) 1 1 分钟 3 州玛琳代) 丙黄酸 信使r n a 氯化硝基四氮唑蓝 开放阅读框 聚丙烯酰胺凝胶电泳 磷酸盐缓冲液 多聚酶链式反应 肽聚糖 实时定量多聚酶链式反应 核糖核酸酶a 每分钟转数 秒钟 十二烷基硫酸钠 n n ，n n 四甲基乙二胺 三( 羟甲基) 氨基甲烷 非翻译区 电压 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得i 洼! 翅遨直墓丝重要挂别 直明的! ：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构( 如中国科学技术信息研究所等) 送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位 论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 靴做储雠：叶 签字日期：切o p 年多月f 弓日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签字 签字日期 电话： 邮编 文昌鱼g s t 和f r e p 基因的表达与功能 第一章文献综述 1 文昌鱼研究脊椎动物起源和进化的模式动物 1 1 文昌鱼概述 达尔文的进化论认为，生物是由低级到高级，从简单到复杂发展进化的，由 此推断脊帷动物是从无脊椎动物进化而来的。然而，脊椎动物到底是由哪一类无 脊椎动物进化而来的昵? 与脊椎动物最接近的无脊椎动物是哪一种? 直到1 8 6 7 年，俄国比较胚胎学家柯瓦列夫斯基( k o w a l e v s k y ) 发表了文昌鱼的胚胎发育过程 报告文昌鱼发育史一书，才填补了这个空白( 图1 1 ) 。德国著名哲学家黑格尔 ( e m s th a e c k e l ，1 9 6 8 ) 认为，k o w a l e v s k y 的发现揭示了无脊椎动物和脊椎动物之间 的进化联系。达尔文对此也评价很高，认为：5 9 _ 是伟大的发现，它提供了指示 脊椎动物起源的钥匙”。在他著名的物种起源一书中阐述了“文昌鱼的发现使 人们看到了脊椎动物5 亿年前的模样”( d a r w i n ，18 7 4 ) 。 f i g1 1p h y l o g e n e t i er e l a t i o n s h i p sa m o n g t h ed e u t e r o s t o m e s t h en o d em a r k e dw i t l l t h ed i a m o n di st h eh y p o t h e t i c a ll a s tc o m m o na n c e s t o ro f a m p h i o x u sa n d v e r t e b r a t e s ( s h i m e l da n dh o l l a n d ，2 0 0 5 ) 图1 1 后口动物的进化。图中的钻石标记为文昌鱼和脊椎动物的共同祖先。 文昌鱼属于脊索动物门的头索动物亚门，身体呈半透明状，两头尖尖，体形 很小，一般4 0 - - 一5 7 毫米，左右侧扁，整个身体呈纺锤形，形似小鱼而又不是鱼( 图 1 2 ) 。这类动物有纵贯全身的脊索，而且脊索延伸到神经管的前面，故称头索动 物。因为文昌鱼没有真正的头和脑，又有无头类( a e r a n i a ) 之称。文昌鱼代表着从 文昌鱼g s t 和f r e p 基因的表达与功能 无脊椎动物到脊椎动物进化过程中一个重要的过渡阶段，被认为是现存的与脊椎 动物最接近的物种，文昌鱼是当今研究脊椎动物发育、起源和进化的新型模式动 物( h o l l a n d ，2 0 0 4 ) 。 f i g1 - 2s e x u a l l ym a t t t i ea m p h i o x u s ( b r a n c h i o s t o m ab e l c h e r it s i n g t a u n e s e ) 图1 2 性成熟的文昌鱼。 1 2 命名和分类 最早研究文昌鱼的学者并不确切地知道文昌鱼属于哪一类动物。1 7 7 4 年德国 生物学家p a l l a s 首先描述了欧洲文昌鱼( b r a n c h i o s t o m al a n c e o l a t u m ) ，认为它是一 种软体动物。后来，意大利人c o s t a r e n ：将其命名为b r a n c h i o s t o m a , b r a n c h i 是鳃的 意思，s t o m a 是口，所以也称为鳃口类。英国人y a r r e l l 在1 8 3 6 年命名为a m p h i o x u s l a n c e o l a t u s ( 双尖鱼，尖矛) 。根据命名优先原则，b r a n c h i o s t o m a 作为属名， a m p h i o x u s 为英文俗名。 全世界的文昌鱼有2 9 种，它们广泛分布在热带和温带海域，成体栖息在含 沙和沙壳混合的底质中。据有关资料表明，全世界产文昌鱼的国家是中国、美国、 日本、德国和印度等，分布在大西洋、太平洋和印度洋。目前研究较多的主要是 三个种：分布于西大西洋的佛罗里达文昌鱼( b r a n c h i o s t o m af l o r i d a e ) 、分布于东 大西洋和地中海地区的矛形文昌鱼( b r a n c h i o s t o m al a n c e o l a m m ) 和分布于太平洋 地区的波罗洲文昌鱼( b r a n c h i o s t o m ab e l c h e r i ) 。三个物种约在一亿一千万年至一 亿九千万年前发生歧化( c a n e s t r oe ta 1 ，2 0 0 2 ) 。 我国的文昌鱼产地主要在厦门和青岛，另外在广西北海、海南、广东汕头、 文昌鱼g s t 和f r e p 基因的表达与功能 河北秦皇岛和台湾也有发现。我国的文昌鱼有二属三种，分别是： ( 一) 文昌鱼属( b r a n c h i o s t a m a ) ，包含两种：( i ) 厦门文昌鱼( b r a n c h i o s t o m a b e l c h e r ig r a y ) ，又称白氏文昌鱼，主要分布于福建厦门同安刘五店、蒲田县平海 至广东的南沃县，台湾海峡南部等海区。( 2 ) 青岛文昌鱼( b r a n c h i o s t o m ab e l c h e r i t s i n g t a u n e s e ) ，主要分布于山东的青岛和烟台以及河北的秦皇岛海区。 ( 二) 另一属称为偏文昌鱼属( a s y m m e t r o n ) ，该属的文昌鱼肌节及鳍条数少， 生殖腺分布在身体的一侧。该属仅含短刀偏文昌鱼一种。短刀偏文昌鱼 ( a s y m m e t r o nc u l t e l l u m ) ，主要分布于我国广西北部湾西北部和广东汕头附近的浅 海区及台湾海峡，是一种狭温性的热带种。它的特征是右侧有性腺，左侧没有， 体长较短，一般为1 6 毫米，两端不是细长，颇似短刀形( 方永强，1 9 8 7 ) 。 1 3 文昌鱼的形体结构 文昌鱼的脊索、神经管、咽鳃、中胚层、体腔等的形成过程，都与脊椎动物 相似，而一些内脏( 如肾管、生殖腺等) 的结构，又与无脊椎动物相似( 图1 3 ) 。文 昌鱼与无脊椎动物( 如棘皮动物) 的相似之处，如表皮为单层上皮，结缔组织不发 达，胚胎有纤毛能游泳等。但文昌鱼和脊椎动物有更多重要的相同特征：有脊索， 开始有位于脊索背部的神经管，成体和胚胎均有鳃裂和肌节；胚胎发生时期还有 神经管和消化道相通的神经肠管等特点( 张天荫，1 9 9 4 ) 。文昌鱼与脊椎动物生理 功能方面的比较，揭示了文昌鱼中存在脊椎动物的多种同源器官( 图1 _ 4 ) 。 1 3 1 内柱 当文昌鱼发育到神经胚时期，其前部右侧的咽部内胚层壁有增厚的现象，该 部分到幼虫时期变成了文昌鱼咽底的凹沟即内柱。成体文昌鱼的内柱可以产生分 泌物，利于摄取和转运食物( g i l m o u r , 1