编码美洲螯龙虾肽聚糖识别蛋白（PGRP）cDNA的电子克隆及其生物信息学分析

利用电子克隆方法,获得编码美洲螯龙虾（Homarus americanus）肽聚糖识别蛋白（peptidoglycan recognition protein , PGRP）的cDNA序列及相应的氨基酸序列;采用生物信息学方法对其进行基本理化性质、亲疏水性、信号肽、二级结构、细胞定位、三级结构等的分析。结果获得一段长920 bp的编码美洲螯龙虾PGRP的cDNA序列,包含一个长834 bp的开放阅读框,编码277个氨基酸;编码蛋白是含有信号肽的分泌蛋白,含有1个C端PGRP结构域,表明是一种PGRP;分析结果显示该蛋白与黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）短型PGRP-SC2和PGRP-SD比较相似。     

斑节对虾细胞周期蛋白Y基因克隆与原核表达

为了研究细胞周期蛋白Y(cyclin Y)在斑节对虾(Penaeus monodon)卵巢发育中的作用,从斑节对虾转录组数据中筛选获得cyclin Y基因部分序列,采用SMART-RACE方法克隆得到斑节对虾细胞周期蛋白Y(Pm-cyclin Y)基因c DNA全序列。Pm-cyclin Y基因c DNA全长1576 bp,其中包含108 bp的5′非编码区(5′UTR)和439 bp的3′非编码区(3′UTR)以及1029 bp的开放阅读框(ORF),可编码342个氨基酸。生物信息学分析显示,其编码的氨基酸序列有1个保守的周期蛋白框(cyclin box)同源结构域(172~257 aa),预测的分子量约为37.6 k D,理论等电点6.64。实时定量PCR显示其m RNA在卵巢的表达量显著高于其他组织(P0.05);并且在卵巢5个不同发育期都有表达,在III期卵巢中的表达量最高。本研究通过原核表达方法对Pm-cyclin Y进行重组表达,为其蛋白质功能方面的研究奠定了基础。     

缢蛏过氧化氢酶基因的克隆及其功能

过氧化氢酶(catalase, CAT)是抗氧化酶体系的主要成员,在维持机体氧化还原平衡、抵御病原感染过程中具有重要作用。为研究CAT基因在软体动物应答病原胁迫过程中的作用,实验采用RACE技术通过克隆和序列拼接获得了缢蛏CAT基因的全长cDNA序列,并命名为ScCAT。ScCAT基因全长为2 840 bp,编码508个氨基酸。序列分析显示,Sc CAT蛋白含有1个CAT核心结构域(25～410),1个保守的酶活性位点(61FNRERIPERVVHAKGAGA78)和1个亚铁血红素结合位点(351RLFSYPDTH359)。多序列比对和系统进化树分析结果显示,Sc CAT属于CAT基因家族,且与无脊椎动物文蛤的亲缘关系最近。组织分布显示,ScCAT在所有检测的组织中均能表达,其中在肝胰腺中表达量最高,鳃中次之,血细胞中的表达量最低,分别为闭壳肌的85.67倍、50.09倍和0.76倍。在副溶血弧菌胁迫下,ScCAT在缢蛏肝胰腺中的表达明显上升,且在12 h达到最高值,为对照组的3.56倍;酶活性测定结果显示,副溶血弧菌胁迫显著诱导缢蛏肝胰腺和鳃组织中的CAT活性。为进一步探讨Sc CA...     

拟穴青蟹泛素基因的克隆及其在性腺发育过程中的表达

在实验室所构建的拟穴青蟹(Scylla paramamosain)EST文库基础上筛选出泛素基因(Ubquitin,Sp-Ub)片段,利用RACE技术克隆其全长cDNA序列,并对其结构进行分析;利用实时定量PCR技术检测该基因在雌蟹各组织及性腺不同发育阶段中的表达情况。结果显示,Sp-Ub基因全长555 bp,编码154个氨基酸,其第1~76个氨基酸为高度保守的泛素结构域,第101~147的氨基酸残基为典型的核糖体蛋白S27a的保守区域;预测的泛素结构域二级结构由5个延伸链,1个α-螺旋及其连接的无规卷曲构成,Sp Ub三维结构由1个α-螺旋以及5个β片层。多重比对表明不同物种的泛素结构域和核糖体蛋白S27a结构域在进化过程中高度保守。定量PCR结果显示,Sp-Ub在鳃中的表达水平最高,卵巢次之,各组织间的表达无显著性差异,说明Sp-Ub基因在各组织中的表达恒定,且具有普遍作用;在卵巢发育过程中,Sp-Ub在O5期的表达水平最高,O1、O4期次之,O2期表达量最低且与O5期具有显著差异(P<0.05);在精巢发育过程中,Sp-Ub在T2期的表达量最高,其次为T1期,T3期表达最低且与T2期具有显著差异(P<0.05)。本研究结果说明了Sp-Ub对拟穴青蟹生殖细胞的生长和发育可能具有重要作用。本研究将为甲壳动物性腺发育调控的分子机制奠定基础。     

凡纳滨对虾细胞因子信号转导负调控因子 基因(Lv-SOCS)的克隆及特征分析

为了探讨凡纳滨对虾细胞因子信号转导负调控因子(SOCS)在病毒引发的免疫应答过程中的潜在作用,本实验根据前期的转录组和表达谱结果提示信息,首次克隆了凡纳滨对虾的SOCS基因(Lv-SOCS,GenBank注册号:KJ000426),利用在线软件进行了生物信息学分析,运用半定量的方法进行了组织表达分析,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了该基因在白斑杆状病毒(WSSV)侵染过程中的表达变化特征。结果显示,Lv-SOCS的ORF区1 191 bp,编码397个氨基酸,预测分析显示该基因编码的蛋白质含有1个SH2结构域和1个SOCS-box结构域,组织表达分析表明该基因主要在凡纳滨对虾血细胞、肠道和肝胰腺中表达。在WSSV感染后中晚期(6~48 hpi),Lv-SOCS可以被显著诱导,在血细胞中呈明显上调表达趋势,表明该基因在一定程度上参与了凡纳滨对虾体内由WSSV引发的先天免疫应答过程,上述结果为进一步研究Lv-SOCS基因在对虾应答病毒侵染过程中的功能和作用机制奠定了基础。     

“粉玉”体色瓯江彩鲤MHC class II B基因多态性及其与鱼体抗病力的关系

利用1对特异性引物DABF和DABR,分别从30尾感病和13尾抗病"粉玉"体色瓯江彩鲤(Cyprinus carpiovar.color)的cDNA中扩增出长度为624 bp的MHC classⅡB基因片段。对210个有效克隆进行测序,获得84个不同的编码序列,分属13个不同的等位基因,其中Cyca-DAB3*17和Cyca-DAB3*18为新发现的2个等位基因。核苷酸、氨基酸变异位点总数为267、130,变异率较高(42.79%、62.50%)。MHCⅡB基因片段包括第1 4个外显子,分别编码信号肽、β1和β2结构域及跨膜区。β1结构域的变异明显大于β2结构域,表现为在长度为276 bp的β1结构域中,核苷酸、氨基酸变异位点分别为150个(54.35%)和72个(78.26%);而长度为282 bp的β2结构域的核苷酸、氨基酸变异位点较少,分别为105个(37.23%)和54个(57.45%)。在β1结构域的24个抗原结合位点(PBR)上,有22个发生了变异。β1结构域的PBR、非抗原结合位点(non-PBR)及β2结构域的非同义碱基替换率(dN)与同义碱基替换率(dS)的比值ω分别为1.366、0.992、0.792,表明"粉玉"体色瓯江彩鲤MHC classⅡB基因的β1结构域在进化过程中受到正向选择作用。基因Cyca-DAB3*09在抗病群体中出现的频率(7.81%)显著高于感病群体(1.37%,P<0.05),新等位基因Cyca-DAB3*18(频率为3.13%)只出现在抗病群体中,基因Cyca-DAB1*08、Cyca-DAB3*08和Cyca-DAB3*17为感病群体所特有。研究结果为抗病"粉玉"体色瓯江彩鲤的选育奠定了基础。     

牙鲆SRF基因的克隆及真核表达载体的构建

采用RACE-PCR技术,从牙鲆(Paralichthys olivaceus)组织中克隆了血清应答因子(SRF)基因全长序列,该序列全长2 477 bp,开放阅读框1 503 bp,编码500个氨基酸。通过氨基酸同源序列比对,牙鲆SRF与其它物种的同源性较高,在氨基酸序列的N端具有NLS结构域和高度保守的MADS结构域。用PCR方法扩增SRF基因的编码区片段,克隆到p EGFP-N1载体中,构建真核表达载体p EGFP-N1-SRF,将重组质粒转染牙鲆胚胎细胞,在荧光显微镜下观察转染细胞有绿色荧光蛋白表达。荧光定量PCR和Western blot实验进一步证实,SRF在转染细胞中高表达。说明真核表达载体p EGFP-N1-SRF构建成功,为进一步研究SRF在牙鲆变态发育中的作用奠定了实验基础。     

凡纳滨对虾酚氧化酶原激活因子基因的克隆及表达分析

为研究酚氧化酶原激活因子(prophenoloxidase-activating factor,PPAF)在凡纳滨对虾感染传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)过程中所起的免疫作用,实验采用逆转录聚合酶链式反应和cDNA末端快速扩增技术克隆了凡纳滨对虾PPAF基因的全长cDNA序列,并通过实时荧光定量PCR技术分析了该基因在正常凡纳滨对虾和感染IHHNV凡纳滨对虾不同组织的表达情况。结果显示,克隆获得了1 986 bp凡纳滨对虾PPAF基因cDNA全长序列(GenBank登录号JQ684529),其中含有一个1 629 bp开放阅读框(ORF),两翼分别存在21 bp(5'端)和336 bp(3'端)的非翻译区。该基因的开放阅读框共编码542个氨基酸,氨基酸序列269~517处存在功能结构域——丝氨酸蛋白酶结构域,氨基酸序列494~502区域存在一个ALPHA-2巨球型免疫蛋白功能位点,316~321区域有一个组氨酸酶活性位点;定量PCR分析发现,该基因无论在正常对虾还是感染IHHNV对虾的心脏、肝胰腺、肠、胃和肌肉中的表达量均较低,在血液和鳃腺中的表达量明显高于其他组织,但感染IHHNV对虾不同组织中PPAF基因的表达量均低于正常对虾相应组织中的表达量。定量检测PPAF基因在对虾鳃腺组织中的表达情况显示,对虾感染IHHNV后,PPAF基因的表达量急剧降低,3 h时至最低,之后表达量逐渐上升,48h时达最高值。研究表明,IHHNV可抑制PPAF基因的表达,因而抑制酚氧化酶原免疫系统的有效激活,或是其感染对虾并在对虾组织内增殖的原因之一。     

“全红”体色瓯江彩鲤MHC-DAB基因多态性及其与鱼体抗病力关系的分析

利用一对特异性引物DABF和DABR,分别从21尾感病和16尾抗病“全红”体色瓯江彩鲤的cDNA中,扩增出长度为624 bp的MHC-DAB基因片段。共测序185个有效克隆,获得76个不同的核苷酸序列。MHC-DAB基因片段包括第1~4外显子,分别编码信号肽、β1和β2结构域及跨膜区。长度为276 bp的β1结构域有144个核苷酸变异位点(52.17%)和70个氨基酸变异位点(76.07%),而长度为282 bp的β2结构域只有98个核苷酸变异位点(34.75%)和50个氨基酸变异位点(53.19%),显示β1结构域的变异要明显大于β2结构域。在β1结构域的24个抗原结合位点(PBR)上,有23个发生了变异。β1结构域的PBR、非抗原结合位点(non-PBR)及β2结构域的ω值(ω=d_N/d_S)分别为1.367、0.886和0.754,表明“全红”体色瓯江彩鲤MHC-DAB基因(特别是β1结构域)在进化过程中受到正向选择作用。在所得的20个不同的等位基因中,基因DAB3*15在抗病群体中出现的频率(13.75%)显著高于感病群体中出现的频率(3.81%)(P<0.05);基因DAB3*09和DAB3*10的出现频率都为3.75%(P<0.05),仅存在于抗病群体中;而基因DAB3*02和DAB3*14的出现频率分别为7.62%(P<0.05)和8.57%(P<0.01),仅存在于感病群体中。     

鲁氏耶尔森氏菌外膜蛋白ompF基因的分子克隆、生物信息学与免疫原性分析

为筛选潜在的保护性抗原基因研制鲁氏耶尔森氏菌(Yersinia ruckeri)基因工程疫苗,实验利用特异性引物扩增分离自斑点叉尾(Ictalurus punctatus)的Y.ruckeri外膜蛋白omp F基因并对其进行分子克隆,应用相关软件和程序对其核苷酸及氨基酸序列进行生物信息学分析,并进行了omp F蛋白的表达和免疫原性检测。结果显示,omp F基因全长1 095 bp(Gen Bank登录号KP159420),包含一个编码364个氨基酸的完整开放阅读框,其氨基酸序列具有极高保守性,与Y.ruckeri外膜穿孔蛋白omp F(Gen Bank登录号ADK27779.1)亲缘关系最近,序列一致性为99.2%,进化树聚为一支;具有1个革兰氏阴性菌穿孔蛋白保守结构域,存在1个信号肽和1个跨膜区,是一种跨膜蛋白;具有12个与免疫相关的抗原决定簇区域。SDS-PAGE分析发现该蛋白主要以包涵体形式表达在沉淀,经Western-bolt显示omp F蛋白具有较好的免疫原性。以上结果表明omp F基因可作为Y.ruckeri基因工程疫苗的候选抗原基因。     

温度胁迫对皱纹盘鲍生理和生化活动的影响

为探讨温度胁迫下皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai Ino)的响应机制,采用室内控温实验,通过设置4个温度梯度(5℃、10℃、20℃和25℃),设计温度骤变处理组(皱纹盘鲍从15℃暂养温度直接转移至各实验温度)和温度缓变处理组(0.5℃/12 h),分析温度剧烈变化和温度缓慢变化对皱纹盘鲍耗氧率和排氨率的影响及其差异性;并对高温和低温处理下皱纹盘鲍消化腺中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)和溶菌酶(LSZ)活性的变化情况以及不同组织(血细胞和肌肉组织)中Cu/Zn–SOD基因的表达状况进行了研究。结果表明,皱纹盘鲍耗氧率和排氨率随海水温度的升高而增加,20℃达到最高值;25℃骤变处理组与缓变处理组耗氧率和排氨率间存在极显著差异(P0.01)。5℃和10℃骤变处理组皱纹盘鲍氧氮比(O/N)同缓变处理组间存在极显著差异(P0.01)。在高温胁迫后的3 h,消化腺中SOD、CAT和LSZ活性达到最高,而ACP活性在胁迫6 h后达到最高(P0.01);低温胁迫显著降低皱纹盘鲍LSZ的活性,于胁迫9 h后达到最低(P0.01)。不同温度胁迫下,皱纹盘鲍血细胞和肌肉组织中Cu/Zn–SOD基因的相对表达量均表现上调,与对照组存在显著差异性(P0.05)。本研究表明,温度胁迫能显著影响皱纹盘鲍的生理和生化活动,这将有助于探讨皱纹盘鲍夏季高死亡率的原因,为皱纹盘鲍健康养殖提供一定的理论依据。     

金属蛋白酶组织抑制剂在皱纹盘鲍抗弧菌免疫中的作用

由弧菌感染引起的疾病是影响鲍存活率的主要因素,实验以皱纹盘鲍为研究对象,探讨金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP)在皱纹盘鲍抗弧菌免疫中的功能及其与基质金属蛋白酶1 (matrix metalloproteinase 1,MMP-1)的相互作用关系....     

鲍活体倍性检测技术的研究

在生物有机体中,一个细胞核中所含的DNA总量对于某种类有机体是一定的。利用流式细胞仪(FCM)测量细胞中的DNA含量,可以用来鉴别有机体的倍性。本研究分别取杂交鲍[即皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)×盘鲍(Haliotis.discus discus)]的一小块触手、足肌,设计不同的振荡时间、不同的DAPI染色时间、不同的取样部位,制备成不同的细胞悬液检查样品;用PA-Ⅱ型倍体分析仪测定其倍性,以探讨其对倍性检测效果的影响。试验结果表明:振荡的最适时间为1.5～2.0 min,染色的最适时间为4.0～5.0 min;取材部位的不同对检测结果无显著影响。     

鲍遗传育种研究进展

Abalones are important farming species with a high economic value. They have already been farmed for more than 50 years. As problems and new requirements rose continuously in culture industry of abalone, studies on genetic and breeding techniques are needed to improve characteristics and to gain new traits. This review concentrates on advances in genetics and breeding techniques in abalone. As for genetic studies, karyological analyses, allozyme, DNA markers and genetic diversity were reviewed. So far, karyological analyses in abalone have been performed in 12 species that can be divided into three groups according to the chromosome number. In some economically important species, loci of allozymes and. microsatellites have been isolated and applied to investigate the genetic structure of natural and hatchery populations and to identify the result of chromosome set manipulation, but the related reports are only a few yet. The resultsof investigation with DNA markers and allozymes showed that the genetic structure of natural populations presents two characteristics: excessive homozygosity and subdivision. Advances of various breeding techniques, including introduction, selection,hybridization, polyploidy, gynogenesis and gene manipulation, were reviewed in the other part. Although Haliotis discus discus, introduced from Japan, has become one of the most important culture species in China, the economic, social and environmental effects of introduction have been rarely studied. Selection is one of the most important and basic breeding techniques, but the studies on selection are only a few and preliminary, referring to the relations between genetic characteristics and the traits of growth and resistance, genetic diversity and heritability of quantitative traits, and the effect of selection. Interspecific hybridization was the first breeding program carded out in abalone. Experimental hybridization have been carded out for about 20 crosses. Heterosis,such as faster growth and high survival rate, has been observed in some crosses. Triploids have been successfully induced in many species of abalone with physical or chemical shock, e.g.H, discus hannai, H. rufescens, H.diversicolor diversicolor and H. rnidae. Field experiments were conducted in some species of triploid abalone. In comparison with triploid, the research on tetraploid is still in quest stage. The progress of induction of gynogenesis in abalone is quite slow. Conditions of sperm inactivation, diploid restoration and nuclear behavior of gynogenetically activated eggs have been researched on in H. discus han nai. Notwithstanding the gene transfer technology in abalone is in the quest stage, the research have already involved preparation of exogenic DNA,means of gene transfer, identification integration and expression of target gene, etc. Three research directions in these topics were proposed : to investigate the germplasm resources of abalone deeply and widely, to make use of traditional breeding methods and modem biotechnique synthetically, and to combine the science research with production practice.     

皱纹盘鲍脯氨酰内肽酶的分离纯化及性质

脯氨酰内肽酶(Prolyl Endopeptidase,PEP)广泛分布在动植物和微生物体内,参与细胞生长和代谢调控。PEP在哺乳动物生殖器官的生长发育过程中起着重要作用,但贝类PEP与性腺发育是否有关尚未有相关报道。本研究以皱纹盘鲍为对象,采用荧光定量PCR技术(qRT-PCR)在性腺检测到有最高的基因表达量和较高的酶活性。通过硫酸铵分级沉淀和连续柱层析,从皱纹盘鲍性腺中分离纯化得到分子量约为82 ku,等电点约为5.5的PEP,其最适温度和最适pH分别为25 °C和6.0,在15~25 °C和pH 5~8能够保持较高的酶活性。利用LC/MS/MS分析纯化蛋白,得到182个氨基酸残基,与皱纹盘鲍脯氨酰内肽酶一致。圆二色谱分析显示,温度对PEP二级结构有较大的影响,拟合热变性温度为51.4±0.2 °C。为了进一步探究PEP在鲍鱼性腺发育过程中的作用,对不同发育时期(生长初期、前期、中期和后期)的雌雄鲍鱼,采用免疫印迹(Western Blot)和qRT-PCR分析性腺中PEP的蛋白和基因表达水平。结果表明,PEP在雄性和雌性性腺的各个时期均能被检测到,在雄性性腺的成熟中期和雌性性腺的成熟后期表达量最高。PEP在鲍鱼性腺不同发育时期时表达量的差异表明其可能参与到性腺发育的过程。     

用流式细胞仪检测活体鲍倍性

分别取皱纹盘鲍（Ｈａｌｉｏｔｉｓ ｄｉｓｃｕｓ ｈａｎｎａｉ）足肌和血液制样,经ＤＡＰＩ染色后,用ＰａｒｔｅｃＰＡＳ－Ⅲ型流式细胞仪测定其倍性,试验证明三倍体鲍的ＤＮＡ相对含量是二保体的１．５倍,切足法和抽取血液法两种制样方法均得到满意结果,用流式细胞仪法检测鲍倍性适应鲍多倍体产业化的需要。     

皱纹盘鲍维生素D营养需要的研究

在以酪蛋白和明胶为蛋白源的精制饲料中添加不同浓度梯度的维生素D,并以海带为对照组饲喂皱纹盘鲍幼鲍103d。结果表明:幼鲍的生长及软体部水分,脂肪和蛋白质含量受到饲料中维生素D添加水平的影响显著,但成活率不受饲料中添加水平的影响;饲料中适量添加维生素D可以提高幼鲍软体部碱性磷酸酶的活力,但饲料中缺乏或过高水平的维生素D导致幼鲍软体部碱性磷酸酶活力的降低;贝壳中灰分及钙、磷含量受饲料中维生素D添加水平的影响显著。以增重,蛋白质增量和软体部碱性磷酸酶的活力为指标,幼鲍饲料中维生素D的适宜含量为100IU·(100g)-1饲料。     

皱纹盘鲍血细胞活性氧产生的研究↑（*）

在体外条件下用不同刺激物(海洋酵母细胞和酵母聚糖)对皱纹盘鲍血细胞进行刺激,测定血细胞吞噬活动中经历呼吸爆发产生活性氧的化学发光反应。结果表明,皱纹盘鲍血细胞经刺激诱导吞噬活动中有明显的呼吸爆发现象和很强的活性氧产生。不同的刺激物产生的化学发光强度不同;同一种刺激物的不同处理和不同浓度对血细胞产生活性氧的化学发完强度的影响不同。刺激物经皱纹盘鲍自体血清调理和未经调理对血细胞刺激所产生的化学发光强度不同。SOD和NaN3对血细胞吞噬过程中活性氧产生的化学发光有抑制作用。皱纹盘鲍血细胞在吞噬防御反应中能够通过产生活性氧对外源病原进行杀灭。     

四种加工方式对皱纹盘鲍制品消化特性的影响

为了探讨不同加工方式对皱纹盘鲍制品消化特性的影响,分析了生鲜、煮制、罐制和干制4种方式对鲍鱼肌肉蛋白在消化酶作用下的分解情况。利用模拟胃肠液消化及SDS-PAGE比较分析不同加工方式对鲍鱼肌肉消化特性的影响,并通过扫描电镜观察4种加工方式下鲍鱼肌肉组织微观结构的差异。结果显示,与生鲜鲍鱼相比,经煮制的鲍鱼较易被消化,罐制加工产品最易被消化,而干制鲍鱼最难被消化。不同加工方式对鲍鱼肌肉的组织结构有较大影响。进一步对不同皱纹盘鲍制品模拟胃肠液消化终产物的生物活性进行研究,发现它们对血管紧张素转换酶(ACE)的抑制活性(IC50)依次为罐制(464.2μg/m L)干制(665.4μg/m L)煮制(775.7μg/m L)生鲜(803.9μg/m L)。研究表明,不同加工方式对鲍鱼制品在机体内的消化特性及产物对ACE抑制活性存在差异,为优化鲍鱼制品生产加工提供了一定的参考。