罗非鱼胰蛋白酶Ⅱ cDNA克隆与序列分析

应用3‘-RACE方法对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)胰蛋白酶Ⅱ cDNA进行了克隆并进行序列测定和分析.结果表明,胰蛋白酶Ⅱ序列中均具有催化活性必需的高度保守的催化三联体氨基酸残基(His、Asp、Ser)和构成二硫键的10个半胱氨酸残基,以及决定底物特异性的保守性氨基酸残基--天冬氨酸残基和S1结合袋.奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼胰蛋白酶Ⅱ mRNA序列以及氨基酸序列同源性分别为96.4%和97.5%.     

5个品种(系)罗非鱼线粒体12S rRNA基因序列及其RFLP分析

采用PCR产物直接测序法分别测定了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)埃及品系、美国品系和吉富品系以及奥利亚罗非鱼(O.aureus)、尼奥罗非鱼(尼罗罗非鱼♂×奥利亚罗非鱼♀)的线粒体12S rRNA基因部分序列,并结合从Genbank中下载的尼罗罗非鱼同源序列进行了序列比对分析。结果表明,3个尼罗罗非鱼品系与从Genbank中下载的尼罗罗非鱼的同源序列仅有1处碱基不同,奥利亚罗非鱼和以奥利亚罗非鱼为母本的尼奥罗非鱼之间也仅有1处碱基不同,但是3个尼罗罗非鱼品系以及从Genbank中下载的尼罗罗非鱼同源序列与奥利亚、尼奥罗非鱼相比对,则有14个位点不同,这个结果符合mtDNA母性遗传的特点,也说明12S rRNA在这5个罗非鱼品种(系)间是相当保守的,尼罗和奥利亚罗非鱼之间尚有一定的遗传多样性,但尼罗罗非鱼3品系的12S rRNA基因序列则几乎完全相同,可见mtDNA 12S rRNA基因不太适用于罗非鱼种内的遗传多样性分析。对得到的PCR产物进行限制性内切酶分析发现,mtDNA 12S rRNA上的BglⅡ酶切位点可作为鉴定尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼及其正反交后代的有效分子标记。     

奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼几种谷胱甘肽S-转移酶基因克隆与分析

通过RT-PCR法和RACE法,分别从奥利亚罗非鱼(Oreochromisco aureus)肝脏获得alpha、rho1、rho2型GST(GSTA、GSTR1、GSTR2)基因cDNA全序列,从尼罗罗非鱼(Oreochromis nilotica)肝脏获得GSTR1、GSTR2基因cDNA全序列。结果表明:奥利亚罗非鱼GSTA基因cDNA全序列为933bp,5′非翻译区(5′-UTR)为98bp,3′非翻译区(3′-UTR)为166bp,开放阅读框(ORF)为669bp,编码222个氨基酸。奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR1基因ORF均为681bp、均编码226个氨基酸;奥利亚、尼罗罗非鱼GSTR2基因ORF均为693bp,均编码230个氨基酸。氨基酸序列同源性比较和系统进化分析均表明,罗非鱼GST基因与鱼类GST同源性较高,与哺乳类、鸟类、两栖类GST同源性较低。     

5个罗非鱼品种(系)线粒体DNA 16S rRNA和Cyt b基因片段序列分析

对3个尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)品系(埃及、无锡、吉富)和奥利亚罗非鱼(Oreochromis au-reus)以及杂交种奥吉(奥利亚♀×吉富♂)的线粒体16SrRNA和细胞色素b(Cytb)的部分序列进行了PCR扩增和序列测定,并分析了其序列差异。结果表明:PCR产物纯化后测序,16S rRNA扩增产物得到长度为596bp的基因片段,其碱基组成G+C平均含量为47.5%,序列比对分析显示变异位点13个,没有碱基的插入/缺失变异,转换/颠换比率为3.33;Cytb扩增产物测序得到659bp的同源片段,其碱基组成G+C含量平均为45.2%,无插入/缺失变异,变异位点共2个,都为转换,2处变异都发生在密码子第3位上,编码的氨基酸未发生变异。序列分析表明,尼罗罗非鱼3品系的序列完全相同,奥利亚的序列则与奥吉相同。这表明在罗非鱼线粒体DNA中,16S rRNA进化速率相对较快,而Cytb基因则高度保守,不适于研究罗非鱼种内和种间的亲缘关系和种类鉴别标记。     

4个罗非鱼群体遗传多样性的RAPD分析

采用50个随机引物对奥利亚罗非鱼（Oreochromis aureus）和3个尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）群体即无锡品系、埃及品系和吉富品系进行RAPD分析,共筛选出13个重复性好的引物,其中引物S1255扩增的2500bp片段具有群体特异性,可作为区分奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼的分子标记;用PopGen1．32软件进行遗传多样性分析,结果表明：奥利亚罗非鱼、无锡品系、埃及品系和吉富品系罗非鱼群体内的多态位点率分别为22．03％、52．54％、58．47％、62．71％,基因多样性指数分别为0．0912、0．2166、0．2448、0．2705,Shannon信息指数分别为0．1323、0．3136、0．3537、0．3881。无锡品系、埃及品系和吉富品系罗非鱼群体内遗传相似性指数分别为0．8194、0．7886和0．7704,遗传变异水平较高,遗传多样性丰富。奥利亚罗非鱼的群体内遗传相似性指数为0．9279,群体的遗传纯度高,遗传变异水平较低。无锡、埃及、吉富品系尼罗罗非鱼与奥利亚罗非鱼之间的遗传距离分别为0．1370、0．2235,0．1986,说明奥利亚罗非鱼和埃及品系尼罗罗非鱼杂交可能产生更强的杂种优势。     

5个品系罗非鱼热休克蛋白Hsp70基因序列比对分析

采用RT-PCR技术,对美国尼罗、埃及尼罗、美国奥利亚、中国奥利亚、奥尼杂交罗非鱼(埃及尼罗♀×美国奥利亚♂)5个品系罗非鱼热休克蛋白Hsp70基因进行扩增并克隆测序,最终获得5个品系罗非鱼Hsp70基因完整编码区(code sequences,CDS)cDNA序列,全长均为1923 bp,编码640个氨基酸,含有Hsp70家族3个签名序列IDLGTTYS、IFDLGGGTFD和VVLVGGSTRIPKIQK,以及C末端保守序列EEVD,核定位信号标签KRKHKKDISQNKRALRR;Dank特征基序DLGTT-S-V;胞质Hsp70特征基序EEVD;靠近C末端的GGMP4肽序列;2个糖基化位点NKSI和NVSA.对5个品系罗非鱼Hsp70基因序列比较分析发现,它们之间共有12个核苷酸位点发生转换,但氨基酸序列完全一致.研究结果为深入研究不同品系罗非鱼的抗逆机理以及指导罗非鱼抗性育种奠定了可行性支撑基础.     

尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼及其杂交后代微卫星标记鉴别和种质纯度分析

从罗非鱼微卫星遗传图谱前6个连锁群上随机选取43个微卫星位点,对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、尼罗罗非鱼吉富品系(GIFT)、奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)以及尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼杂交后代的DNA进行PCR扩增,筛选出7个位点（UNH995、GM066、GM166、UNH162、GM017、GM440、UNH948）在不同罗非鱼中扩增的条带差别明显,具有特异性,可作为罗非鱼鉴定的分子标记,用其中任意一个位点都可以将尼罗罗非鱼或吉富罗非鱼、奥利亚罗非鱼、杂交罗非鱼区别开来。这7个标记位点在尼罗罗非鱼、吉富罗非鱼和奥利亚罗非鱼中平均每个位点检测到等位基因个数分别为3.1、2.3、1.7,等位基因大小在130～316 bp。这7个标记位点上,尼罗罗非鱼与奥利亚罗非鱼PCR扩增的条带大小相差在20 bp以上,对其中2个位点扩增的条带进行测序分析,结果表明是由于微卫星重复次数的差异而造成的。用这7个位点对尼罗罗非鱼、吉富罗非鱼和奥利亚罗非鱼群体的种质纯度进行检测,结果表明,这3个罗非鱼群体中分别有8%、4%、4%的个体在有些位点上的谱带与杂交罗非鱼的相似,可能存在基因污染。     

中国主要养殖罗非鱼亲缘关系的COI序列分析

对中国主要养殖的尼罗、奥利亚、莫桑比克、杂交种尼奥（尼罗×奥利亚）、奥尼（奥利亚×尼罗）和红罗非鱼（莫桑比克×尼罗）的线粒体COI基因的部分序列进行了PCR扩增、克隆和测序分析,探讨罗非鱼种间亲缘关系和种类鉴别标记。6种罗非鱼中大部分个体均获得长586-708bp的基因序列。其碱基组成GC含量为47．7％。序列分析表明,莫桑比克罗非鱼2个个体分为2个单倍型,单倍型之间的碱基差异为1个碱基,其余几种罗非鱼均只有1个单倍型。其中,尼罗和尼奥、奥利亚和奥尼的单倍型序列相同,但种间核苷酸序列差异达4．3％-7．7％。根据聚类分析结果可将这6个（杂）种分为3个组：尼罗-尼奥,红罗-莫桑比克和奥利亚-奥尼罗非鱼组。其中前2组亲缘关系较近,与后1组亲缘关系较远。表明C01可作为罗非鱼种类判别和亲缘关系分析的重要标记。     

奥尼罗非鱼及其亲本的微卫星分析

运用SSR技术对奥利亚罗非鱼（Oreochromis aureus♂）、尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus♀）及其杂交子代（O．aureus♂×O．niloticus♀）的遗传多样性进行了研究。从12对微卫星引物中筛选出8个微卫星特异性位点,其中奥利亚罗非鱼（♂）特异位点7个;尼罗罗非鱼（♀）5个;杂交子代6个。利用这8个位点检测3个群体的遗传结构,共检测到63个等住基因,平均等位基因2．4394个,奥利亚罗非鱼（♂）、尼罗罗非鱼（♀）和杂交子代的平均观测杂合度分别为O．7083、0．9015和0．9787;平均期望杂合度分别为0．5341、0．5761和0．6435,平均多态信息含量（PIC）分别为0．4133、0．4693和0．5584。结果表明,3个群体的遗传多样性水平都较高,其中杂交子代群体的遗传多样性水平最高,奥利亚罗非鱼群体遗传多样性最低;基于Nei＇s遗传距离的聚类分析显示尼罗罗非鱼（♀）和杂交子代的遗传距离较近。     

细胞核rDNA序列分析5种罗非鱼的亲缘关系

[目的]探索五种罗非鱼的亲缘关系。[方法]从尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼、杂交种尼奥罗非鱼、莫桑比克罗非鱼和红罗非鱼基因组中提取DNA,通过PcR扩增其ITS1基因序列及18S、5．8S部分序列并进行序列分析。[结果]扩增片段大小约700bp。测序结果显示获得的序列包括完整的ITSI区以及18S和5．8S部分序列。序列长度变异主要在ITS1区,18S和5．8S片段的序列长度没有发生变化。罗非鱼5个种的ITS1序列的碱基组成差别不大。从UPGMA聚类结果上看,尼罗罗非鱼与尼奥罗非鱼聚为一支;莫桑比克罗非鱼与奥利亚罗非鱼聚为一支,红罗非鱼再与莫-奥聚合。[结论]五种罗非鱼的ITS1及18S、5．8S部分序列分析结果表明,尼罗和尼奥罗非鱼亲缘关系较近,奥利亚与莫桑比克罗非鱼亲缘关系较近,红罗非鱼可能与奥利亚和莫桑比克罗非鱼有一定的亲缘关系。     

奥尼罗非鱼GHR2基因序列及其表达特征分析

[目的]深入了解生长激素受体2(GHR2)基因在奥尼杂交罗非鱼及其亲本(尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼)中的表达差异,为研究杂交过程中GHR基因的结构及功能变化提供依据,也为鱼类杂交育种提供理论支撑.[方法]利用SOAPdenovo从奥尼罗非鱼肝脏转录组数据中提取GHR2基因序列,采用BioEdit 7.0.5.3比对奥尼罗非鱼及其亲本的GHR2氨基酸序列差异,以MEGA 4.1进行系统进化分析及构建系统发育进化树,并利用实时定量PCR分析GHR2基因在奥尼罗非鱼不同组织中的表达情况及其在奥尼罗非鱼和亲本中的表达差异.[结果]拼接获得的奥尼罗非鱼GHR2基因开放阅读框为1722 bp,共编码574个氨基酸,相对分子量为64.18 kD,理论等电点为4.86;奥尼罗非鱼GHR2氨基酸序列包含一个保守的信号肽和一段跨膜区.基于GHR2氨基酸序列构建的系统发育进化树显示,奥尼罗非鱼与尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼存在高度相近的亲缘关系,尤其与母本(尼罗罗非鱼)的亲缘关系最近.GHR2基因在奥尼罗非鱼不同组织中均有表达,以在肝脏中的表达量最高,显著高于除肌肉外的其他组织(P<0.05),其次是肌肉、卵巢、心脏和垂体,在头肾中的表达最低.GHR2基因在奥尼罗非鱼肝脏和肌肉中的表达量明显高于其双亲(尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼)的表达量.[结论]GHR2基因属于广泛表达基因,在奥尼罗非鱼、尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼中高度保守;GHR2基因在奥尼罗非鱼中的表达优势与其快速生长的杂种优势有关.     

中国主要养殖罗非鱼亲缘关系的COl序列分析

对中国主要养殖的尼罗、奥利亚、莫桑比克、杂交种尼奥(尼罗×奥利亚)、奥尼(奥利亚×尼罗)和红罗非鱼(莫桑比克×尼罗)的线粒体COI基因的部分序列进行了PCR扩增、克隆和测序分析,探讨罗非鱼种间亲缘关系和种类鉴别标记.6种罗非鱼中大部分个体均获得长586～708 bp的基因序列.其碱基组成GC含量为47.7%.序列分析表明.莫桑比克罗非鱼2个个体分为2个单倍型,单倍型之间的碱基差异为1个碱基,其余几种罗非鱼均只有1个单倍型.其中,尼罗和尼奥、奥利亚和奥尼的单倍型序列相同,但种间核苷酸序列差异达4.3%～7.7%.根据聚类分析结果可将这6个(杂)种分为3个组:尼罗-尼奥,红罗-莫桑比克和奥利亚-奥尼罗非鱼组,其中前2组亲缘关系较近,与后1组亲缘关系较远.表明COI可作为罗非鱼种类判别和亲缘关系分析的重要标记.     

两个尼罗罗非鱼品系Hsp70基因序列比对分析

采用RT-PCR技术,对从美国和埃及引进的两个尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus品系(以下分别简称为美国尼罗和埃及尼罗)热休克蛋白70(Heat shock proteins 70,Hsp70)基因进行扩增并克隆测序。获得两个品系罗非鱼Hsp70基因完整编码区(code sequences,CDS)cDNA序列,全长为1 923 bp,编码为640个氨基酸,含有Hsp70家族3个签名序列DLGTTYS、IFDLGGGTFD和VVLVGGSTRIPKIQK,以及C末端保守序列EEVD,核定位信号标签KRKHKKDISQNKRALRR;Dank特征基序DLGTT-S-V;胞质Hsp70特征基序EEVD;靠近C端的GGMP4肽序列;2个糖基化位点NKSI和NVSA。结合BLAST分析结果,可以确认,获得的cDNA序列为美国尼罗和埃及尼罗两个品系罗非鱼的完整编码序列。序列同源性分析表明,美国尼罗和埃及尼罗有3个氨基酸位点和12个核苷酸位点不同,美国尼罗Hsp70基因氨基酸序列与莫桑比克罗非鱼同源性最高为99.7%,而与家鼠同源性最低为83.6%。     

尼奥罗非鱼及其亲本中性别分化相关基因的表达模式比较

Dmrt1、Amh、Cyp19a1a、Foxl2是鱼类性别决定与分化相关的重要基因,为了研究罗非鱼种间杂交后代的性别形成机制,对尼奥罗非鱼Oreochromis niloticus(尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus♀×奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus♂)及其亲本中这4个性别分化相关基因的性别表达模式进行了比较分析。结果表明:Dmrt1、Amh基因在尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼精巢中的表达量显著或极显著高于卵巢(P0.05或P0.01),而Cyp19a1a、Foxl2基因在卵巢中的表达量则显著高于精巢(P0.05),4个基因在尼奥罗非鱼精巢、卵巢中的表达模式与其亲本基本一致;奥利亚罗非鱼精巢中Dmrt1基因表达高于尼罗罗非鱼,卵巢中Cyp19a1a、Foxl2基因表达也高于尼罗罗非鱼;尼奥罗非鱼精巢、卵巢中4个基因的表达水平均低于其亲本,特别是精巢中Cyp19a1a、Foxl2基因的表达水平极低。推测Cyp19a1a表达抑制可能是引起尼奥罗非鱼雄性率高的重要条件之一。     

奥利亚罗非鱼β-actin基因的克隆与结构分析

β-actin在真核细胞的生理过程中起着重要作用,其序列具有高度保守性,是一种管家基因。通过RT-PCR方法克隆出奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)β-actin的部分cDNA序列,其长度为424 bp,翻译成138个氨基酸,计算的蛋白质分子量为15.5 ku。氨基酸同源性分析显示,奥利亚罗非鱼β-actin与真鲷(Pagrus major)、斑马鱼(Danio rerio)、青鳉(Oryzias latipes)、龙溪鳉(Rivulus marmoratus)的相似性最高,为99.3%;与鲫(Carassius auratus)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)等其它鱼的相似性也较高,为97.8%～98.6%。此外,还克隆出了奥利亚罗非鱼β-actin相应的DNA序列,共619 bp。cDNA和DNA的序列比对显示克隆出的奥利亚罗非鱼β-actin含有2个内含子,这为将来设计β-actin荧光定量PCR引物以及测定其在不同组织中的表达量变化打下基础。     

5个罗非鱼群体的遗传分析与分子标记

采用经过筛选的15条随机引物对奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus(Au)和4个尼罗罗非鱼群体Oreochromis niloticus即尼罗美国群体Ⅰ(AnⅠ)、美国群体Ⅱ(AnⅡ)、美国群体Ⅲ(AnⅢ)、“吉富”群体(GF)进行RAPD分析。结果发现：1)各罗非鱼群体内的平均遗传相似度依次为Au(0．9236)、AnⅠ(0．8158)、AnⅡ(0．7813)、AnⅢ(0．7853)、GF(0．7458);Au与AnⅠ、AnⅡ、AnⅢ及GF的种群间平均遗传距离分别为0．3154、0．2755、0．2685和0．2392。2)用引物S509、S506、S471扩增出具有群体特异性的带,其中用S509扩增的1600bp、2000bp两片段为4个尼罗群体所特有,可作为区别Au的分子标记;用S506扩增的2000bp片段为AnⅠ、AnⅡ、GF所特有,可以作为与AnⅢ区别的分子标记;用S471扩增的150bp片段为AnⅡ所特有,可作为区别GF和AnⅠ的分子标记。     

尼罗罗非鱼性别相关基因Dmrt1的RACE扩增和序列分析

[目的]为研究Dmrt基因的进化、尼罗罗非鱼性别决定机制和功能提供资料。[方法]以尼罗罗非鱼精巢cDNA为模板,采用简并PCR扩增和克隆其Dmrt保守区域,并采用3′RACE反应获得Dmrt1基因全序列。[结果]尼罗罗非鱼中Dmrt保守区域长度为158 bp。尼罗罗非鱼Dmrt1基因的DM-domain与奥利亚罗非鱼、虹鳟、青鱼将、新月鱼、人、小鼠中Dmrt1基因的DM-domain和尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼中DMO基因的DM-domain的核苷酸同源性分别为98.6%、87.9%、81.4%、82.1%、77.9%、77.1%、72.1%、72.1%,氨基酸同源性为100.0%9、7.8%、87.0%、87.0%、89.1%、89.1%、84.8%和84.8%。通过3′RACE反应,获得1 108 bpDmrt1的3′端序列。尼罗罗非鱼Dmrt1与奥利亚罗非鱼、虹鳟、青鱼将、新月鱼的氨基酸序列同源性分别为99.0%、62.0%、41.0%和73.0%。[结论]Dmrt1基因具有高度保守性。     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.     

吉奥罗非鱼(新吉富罗非鱼♀×奥利亚罗非鱼♂)生长性能的评估

以新研制的吉奥罗非鱼(新吉富罗非鱼♀×奥利亚罗非鱼♂)为试验对象,新近推广的新吉富罗非鱼、以及养殖生产上普遍使用的奥尼罗非鱼(尼罗罗非鱼♀×奥利亚罗非鱼♂)、尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼为对照,对吉奥罗非鱼的生长性能进行评估试验.主要结果:(1)绝对增重率(g/d):新吉富>吉奥>尼罗>奥尼>奥利亚,吉奥比新吉富低19.4%,但比奥尼、尼罗、奥利亚分别高60.3%、10.8%、112%,除吉奥与尼罗间差异不显著外(P>0.05),同其它3种罗非鱼之间差异都极显著(P<0.01).(2)体重变异系数(%):奥尼>尼罗>吉奥>新吉富>奥利亚,其中,吉奥比奥尼、尼罗降低了31.1%、17.4%,除吉奥和奥尼间差异极显著外(P<0.01),同其它3种罗非鱼差异均不显著(P>0.05).(3)成活率(%):新吉富>吉奥>尼罗>奥尼>奥利亚,其中,吉奥罗非鱼为96.5%,与新吉富(96.7%)相当,但比奥尼、尼罗、奥利亚分别高9.4%、3.4%、20.6%,除吉奥同新吉富差异不显著外(P>0.05),同其它3种罗非鱼差异均极显著(P<0.01).(4)总之,同奥尼罗非鱼相比,吉奥罗非鱼绝对增重率高60.3%,成活率高9.4%,体重变异系数低27.5%,是一种生长性能优越的杂交罗非鱼.