红鳍东方鲀低温胁迫应答主效QTL候选基因的表达特征分析

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)为暖温性、广温性鱼类,低温的冬季海水会对其生存造成很大影响,因此,选育具有抗寒性状的品系对其产业发展具有重要意义。本研究在利用QTL (quantitative trait locus)定位分析筛选出6个与红鳍东方鲀耐低温相关的候选基因(tacc2、fsip1、exoc4、arhgap44a、pde10a和unc5b)的基础上,通过Real-time PCR检测这6个基因在低温胁迫下在肝脏、心脏和肾脏中表达量的变化。实验用鱼为课题组建立的同一家系的8月龄鱼,共设置3个温度梯度(8 ℃、13 ℃和18 ℃),8 ℃和13 ℃为低温组,18 ℃为对照组。结果显示,6个基因在不同温度下的3个组织中均有不同程度的表达。其中,pde10a基因在3个组织中的表达均呈先升高后下降的趋势;tacc2和exoc4基因在8 ℃组肝脏、肾脏以及心脏中的表达分别呈先下降再趋于稳定、先升高再趋于稳定和先上升后下降的趋势;unc5b基因在肝脏和心脏中的表达量较低,在低温组实验前期的肾脏中呈现高表达;arhgap44a基因在肝脏中的表达呈上升趋势,在心脏和肾脏中整体表达无明显变化;fsip1基因在肝脏中的表达呈下降趋势,在心脏和肾脏中的表达呈先上升后下降的趋势。这6个基因在红鳍东方鲀组织中均随着时间和温度变化具有差异性表达,在低温胁迫下呈现积极响应,表明这6个QTL候选基因在红鳍东方鲀低温适应中具有潜在的重要作用。本研究可为红鳍东方鲀耐低温相关信号通路研究以及耐低温品种选育提供理论依据。     

急性低盐胁迫下红鳍东方鲀幼鱼IgM、NKCC1和Hsp70基因的表达

为探讨红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)耐低盐的分子机制,以自然海水组为对照,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,分析红鳍东方鲀幼鱼在盐度16、12、8和4胁迫下,鳃和肾中免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)、钠钾氯协同转运蛋白1(Na-K-Cl cotransporter 1,NKCC1)和热休克蛋白70(heat shock protein 70,Hsp70)3个基因的表达情况。结果表明,3个基因在鳃和肾中均有表达,IgM和Hsp70基因在鳃和肾中的表达量均无显著性差异(P0.05),而NKCC1基因在鳃中的表达量显著高于肾(P0.05)。同一盐度下,随着时间的增加,鳃中IgM基因的表达量大致呈现先降低后升高的趋势,肾中则呈现先降低后升高再趋于平稳的趋势;同一时间内,鳃中低盐度组与对照组的IgM基因表达量差异比肾中差异更为明显。在鳃中,相同时间内NKCC1基因在各低盐度组的表达量低于对照组,尤其在6h和72h两个时间点时显著低于对照组(P0.05);肾中各时间点的表达量基本都高于0h表达量。在相同时间内,3h、6h、24h、72h的各低盐度组,在鳃中,Hsp70基因的表达量均与同一时间对照组之间差异明显(P0.05);在肾中,从6h开始,各低盐组与对照组之间差异性显著(P0.05)。以上结果表明,红鳍东方鲀幼鱼IgM、NKCC1、Hsp70 3个基因的表达量在不同盐度不同时间下存在差异,由此推测这3个基因对红鳍东方鲀幼鱼的渗透压调节起重要作用。     

大黄鱼冷诱导结合蛋白(CIRP)基因cDNA克隆及低温胁迫对其时空表达的影响

为研究冷诱导结合蛋白(CIRP)在大黄鱼低温适应过程中的作用,采用同源克隆技术获得了大黄鱼CIRP基因,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了低温胁迫下大黄鱼各组织中CIRP基因的表达变化。结果显示,大黄鱼CIRP基因cDNA序列全长1211 bp,推测编码一个由182个氨基酸组成、分子量为19 ku的蛋白。序列比对显示硬骨鱼类CIRP基因序列较为保守,特别是N端的RNA识别基序(RRM)高度保守。系统进化树分析显示大黄鱼CIRP与银鳕相似性最高(81.5%),所有硬骨鱼类聚为一个大支。慢性低温胁迫中(12℃缓降至6℃),皮肤和肌肉中CIRP基因的表达量呈随温度降低而升高的趋势,6℃时表达量分别为12℃时的11.56倍和9.03倍;鳃、脑和心脏中CIRP基因表达量均呈先显著上升后显著下降的趋势,其峰值均出现在8℃时,表达量分别为12℃时的5.07、7.69和2.83倍;肠、肾脏、肝脏和脾脏中的表达量随温度降低而下降,6℃时的表达量最低,与12℃时相比降幅分别为80.0%、65.6%、91.2%、55.6%。急性低温胁迫(由12℃骤降至8℃并胁迫4 h)条件下,鳃、皮肤、脑、肝脏、心脏中CIRP基因表达量均呈先升高后降低的变化,反映了机体对低温胁迫的应激、适应过程;肌肉和肠中的表达量则始终显著低于胁迫前。慢性和急性低温胁迫中各组织CIRP表达量变化的差异提示,大黄鱼机体在低温胁迫响应和适应中有着多种调节机制。研究表明,CIRP基因参与了大黄鱼应对低温胁迫的过程。     

暗纹东方鲀TGF-β1基因的克隆、表达特征及生长性状相关SNP位点筛选

为探究暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)TGF-β1基因与其生长性状的关联及作用,采用RACE技术克隆了暗纹东方鲀TGF-β1基因,分析了其基因结构与表达特征,并通过直接PCR扩增法对TGF-β1基因进行多片段比对,在此基础上筛选出与生长性状相关的SNP位点。研究发现TGF-β1基因cDNA全长共2 217 bp,包含5′UTR 51 bp, 3′UTR 1 014 bp, ORF 1 152 bp,编码383个氨基酸。氨基酸序列比对分析表明,暗纹东方鲀TGF-β1基因与红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)同源性最高(92.82%)。进化树分析表明,暗纹东方鲀TGF-β1基因编码氨基酸序列与红鳍东方鲀聚为一支,与鲈形目鱼类亲缘关系最近(68.46%～73.33%)。qRT-PCR检测显示,TGF-β1基因在暗纹东方鲀8种不同组织(心脏、肝脏、脑、脾脏、肾脏、肌肉、中肠和鳃)都有表达,其中肾脏表达量最高,心脏和脾脏表达量次之。通过SNP位点不同基因型与个体生长性状的相关性分析,发现TGF-β1上的SNP g. 3908 C>A位点与暗纹东方鲀多项生长性状...     

低盐胁迫对红鳍东方鲀幼鱼肝脏的酶活性、组织结构及免疫基因表达的影响

为探讨低盐胁迫下肝脏在红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)机体免疫中的作用,在肝脏酶活性、组织结构和基因表达水平3个方面进行了研究。结果表明,低盐(盐度4‰)胁迫下红鳍东方鲀肝脏中总超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)的酶活性显著高于对照组(P0.05);肝脏组织结构中肝细胞发生肿大,形状变形;肝脏IL15和TLR3基因的表达量显著升高(P0.05),而IRF2基因的表达量却未有显著性差异(P0.05)。     

红鳍东方鲀3个白介素基因的序列特征及表达分析

本试验分析体质量(190.34±2.13)g的红鳍东方鲀白介素基因IL-1b、IL-8和IL-10的序列特征,检测其在红鳍东方鲀脑、鳃、心脏、肌肉、肝脏和脾脏中的表达,以及每尾红鳍东方鲀注射密度1×107 cfu/mL的哈维氏弧菌菌液0.1 mL后0、12、24、48 h在肝脏和脾脏中的表达.试验结果表明,IL-1b、...     

温度对红鳍东方鲀幼鱼生长的影响

研究水温对鱼类生长影响,阐明最适生长温度及其机制,具有重大理论和实践意义。在鱼类的能量收支中,摄食是唯一的能量收入部分,在影响鱼类摄食量的诸多因子中温度和体重是最重要的两个。本试验设T=20℃、24℃、28℃、32℃四个温度梯度组,分两期进行：Ⅰ期研究在这四个不同温度下红鳍东方鲀幼鱼体重增长和全长增长的情况,Ⅱ期研究在这四个不同温度下不同体重红鳍东方鲀幼鱼对最大摄食量的影响。结果发现在Ⅰ期中当水温T=28℃时红鳍东方鲀幼鱼体重增长和全长增长最快,日增重率和日增长率分别为1.684,0.588。在T=20℃和T=24℃时体重和全长的增长率随温度的升高而逐渐增大,超过28℃时开始降低。在Ⅱ期试验中发现红鳍东方鲀幼鱼最大摄食量随体重的增大而增加,最大摄食量随温度的变化情况为：在试验水温为20～28℃范围内,二者呈正相关,超过28℃度时呈负相关。综合两期试验研究得出28～29℃是适合红鳍东方鲀幼鱼生长的最适温度。     

LED光谱对红鳍东方鲀仔稚鱼形态性状及生长相关基因表达的影响

设置4种LED光谱环境,分别为蓝(λ450 nm)、绿(λ525 nm)、黄(λ590 nm)和白(λ400~780n m),水温控制在(22±1)℃,光周期为16L:8D,光强设为200 mW/m2。研究光谱对红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)受精卵孵化和孵化后1~18 d (即实验第6~23天)仔稚鱼形态性状(全长、体长、躯干长、尾长、头长、眼径和体高)以及生长相关基因,包括生长激素(GH)、生长激素受体1型(GHR1)、类胰岛素生长因子1型(IGF1)基因相对表达量的影响。结果显示,蓝、绿、黄光处理组的受精卵比白光处理组早2 d孵化;在实验结束时,蓝光处理组中,仔稚鱼的全长、体长、躯干长和尾长生长最快,黄光处理组中,头长、眼径和体高生长最快。对于生长相关基因,蓝光下的GH基因表达量显著高于黄、白光组(P<0.05),但与绿光组无显著性差异;不同光谱下,GHR1、IGF1基因的表达量无显著性差异。结果表明,蓝光、绿光和黄光促进红鳍东方鲀受精卵的孵化,蓝光有利于红鳍东方鲀仔稚鱼的生长发育。本文研究了不同光谱对红鳍东方鲀仔稚鱼早期发育的形态性状及生长相关基因表达的影响,为养殖厂对红鳍东方鲀育苗提供科学的参考依据。     

暗纹东方鲀抗苗勒氏管激素Ⅱ型受体基因的克隆、生物信息学及表达分析

为探究暗纹东方鲀(Takifugu obscures)抗苗勒氏管激素Ⅱ型受体(anti-Müllerian hormone receptorⅡ,Amhr2)基因的序列和结构信息,初步研究amhr2基因在性腺发育和性别分化过程中的作用,实验通过设计简并引物扩增及RACE技术,克隆出暗纹东方鲀amhr2完整的CDS区,分析其相应的生物信息学特征及其在不同组织和不同发育期的mRNA表达水平。结果表明:amhr2序列cDNA全长为1 868 bp(NCBI登录号:MH218814),编码513个氨基酸,与红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)同源性最高,达99%。氨基酸多重序列比对结果显示,Amhr2氨基酸序列中的近C-末端区域序列较为保守;通过构建系统进化树发现,暗纹东方鲀Amhr2与红鳍东方鲀亲缘关系最近。荧光定量PCR分析显示,暗纹东方鲀amhr2仅在性腺中表达,且卵巢中的表达量明显高于精巢;并且在性腺早期发育过程中,amhr2在精巢和卵巢中的表达量均呈现出先降低再迅速升高的表达趋势。研究结果表明,amhr2在暗纹东方鲀中的表达具有组织特异性,且在性别分化和性别维持等过程中发挥重要的作用。     

牛磺酸对红鳍东方鲀热应激转录调控机制的影响

为探究牛磺酸对红鳍东方鲀的热应激调控的影响,以初始体重为（32.28±0.20）g的红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）作为研究对象,实验随机分为3组,每组设置3个重复,通过在低鱼粉饲料中分别添加3个水平的牛磺酸[0%（T1,对照）、1.0%（T2）和5.0%（T3）],配制3组实验饲料。养殖56 d后,水温（28±0.3）℃,急性热应激30 min,取肝脏。使用RNA-Seq测序技术对3组红鳍东方鲀肝脏转录组进行分析,并分别对3个转录组测序文库进行两两比较,设置显著差异基因筛选条件为P<0.05,共获得167个差异表达基因,其中上调基因111个,下调基因56个。GO功能分析发现,在T3vsT1组中,差异表达基因（DEGs）显著富集在蛋白质分解过程、丝氨酸型内肽酶活性、丝氨酸型肽酶活性、丝氨酸水解酶活性、内肽酶活性、L-氨基酸肽的肽酶活性和肽酶活性。KEGG富集分析发现,T2vsT1组中,这些DEGs主要参与细胞黏附分子、神经活性配体-受体相互作用通路;而T3vsT1组中,这些DEGs主要参与神经活性配体受体相互作用和代谢途径。选取3个显著差异表达基因进行实时荧光定量PCR（RT-qPCR）验证,结果证明,转录组测序分析可靠;饲料中添加牛磺酸后,在急性热胁迫条件下,红鳍东方鲀可通过细胞黏附分子和神经活性配体-受体相互作用通路调控机体对温度的响应;随着牛磺酸添加量的升高,红鳍东方鲀主要通过代谢调节、神经活性配体-受体相互作用通路调控机体对温度的响应。本研究旨为研究牛磺酸对红鳍东方鲀的热应激调控的影响和牛磺酸抗应激功能提供参考数据。     

黄芩苷对牙鲆肝CYP1A酶活性及基因表达的影响

本研究以中药黄芩苷为受试药物,研究其在不同剂量和作用时间下对牙鲆(Paralichthys olivaceus)肝CYP1A酶活性和基因表达的影响。采用体内实验,将黄芩苷按低(50mg/kg·d)、中(100mg/kg·d)、高(200mg/kg·d)3个剂量分别口灌牙鲆,连续给药,并分别于给药3d、6d、9d后取样,测定CYP1A酶活性。结果表明,较空白组而言,给药3d,黄芩苷各剂量组鱼肝中EROD酶(CYP1A标志酶)活性没有明显变化(P0.05);给药6d,高剂量组的EROD酶活性极显著增加(P0.01),中剂量组的则显著增加(P0.05);给药9d,高、中剂量组的EROD酶活性均极显著增加(P0.01),低剂量组的EROD酶活性显著增加(P0.05),且黄芩苷对该酶的诱导作用与剂量和药物作用时间均呈正相关。半定量RT-PCR结果表明,各药物剂量组的CYP1A基因表达水平都发生了上调,且这种表达上调的幅度同CYP1A酶的活性一样,随给药时间和剂量的增加而加强,提示黄芩苷作为诱导剂对CYP1A酶活性的作用机制可能与调控CYP1A的转录水平有关。     

重组毕赤酵母SMD1168/pGAPZaA-VAP1稳定性及发酵表达WSSV-VAP1

研究发酵时间和接种量对WSSV-VAP1重组菌蛋白表达量的影响及重组毕赤酵母中外源基因的稳定性.结果表明,构建的重组菌SMD1168/pGAPZaA-VAP1在发酵72h后,蛋白表达量占总蛋白10.45%,控制接种量对基因工程菌Pichia pastoris表达WSSV-VAP1非常重要.外源基因的插入对宿主菌的生长未产生明显的影响,重组质粒在毕赤酵母SMD1168中很稳定.     

SPF凡纳滨对虾F↓（1）、F↓（2）及杂交代生长和存活比较研究

以引进美国夏威夷海洋研究所SPF凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)群体建立自交系F1和F2,并与海南经过若干代养殖后选育的健康凡纳滨对虾建立杂交系(SPF♀×海南种♂),获得杂交代。通过大规模养殖发现,F1生长最快,杂交代居中,F2最慢。但F1存活率显著低于F2和杂交代。主要是因为F1适应力差,甚至不断有发病个体出现。从虾苗下塘至100日龄,杂交代、F2和F1整个养殖周期存活率分别为60%、54.8%和14.6%,说明杂交代和F2适应力均好于F1。杂交代与F1100日龄生长相近,方差分析表明两者差异并不显著(P>0.05)。在养殖后期杂交代生长和存活率优势明显,不但保持了引进种较好的生长性状,而且表现出海南选育的凡纳滨对虾存活率高的优良性状,杂交优势显著。     

Effects of largely different feeding intensities on serum insulin‐like growth factor‐1 concentrations,quantified by enzyme immunoassay,leptin and growth hormone receptor 1 mRNA in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

Insulin‐like growth factor‐1 (IGF‐1), somatolactin and leptin are involved in growth regulation and energy metabolism in fish. We herein focused on serum IGF‐1 concentration analysed by enzyme‐linked immunosorbent assay in restrictively fed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). The animals were fed a high‐fat/low‐protein diet at daily feed increases (DFI) ranging from 0.5% to 2% of initial body weight (IBW), starting either at 62 or 176 g IBW. In selected groups, growth hormone receptor 1 (GHR1) and leptin mRNA were quantified in liver, and GHR1 mRNA also in visceral adipose tissue. Serum IGF‐1 concentrations in both IBW groups were highest at 2% and 1% DFI and were nonlinearly decreasing with reduced DFI. The low‐IBW groups had mostly lower IGF‐1 concentrations than the high‐IBW groups. Leptin and GHR1 mRNA decreased with feeding intensity in liver, but GHR1 mRNA increased in adipose tissue. IGF‐1 is related to growth and may help to mitigate oxidative stress in consequence of lipid mobilization during restrictive feeding. IGF‐1 secretion associated with stress response in addition to its function in growth and energy metabolism seemed to reach a point of inflection at DFI 1%. Leptin and GHR1 might be linked to lipid metabolism and free fatty acid partitioning towards liver.     

半滑舌鳎Dmrt1蛋白表达、纯化及功能

通过分析半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis) Dmrt1重组蛋白注射卵巢后基因表达调控, 探讨Dmrt1在半滑舌鳎性别决定与分化中的功能。实验利用原核表达系统(Pet-32a)对半滑舌鳎Dmrt1基因进行重组表达, 并通过亲和层析纯化获得了重组目的蛋白(Pet-32-dmrt1)。重组蛋白注射卵巢后实时定量PCR分析结果显示, Cyp19a和Foxl2在6～24 h内两基因表达量均显著下调, Sox9a基因表达量在6～24 h内有显著上调, 但48 h后3个基因的表达量逐渐恢复正常表达水平。研究结果证实, Dmrt1重组蛋白具有生物活性, 且对性别相关基因表达调控具有一定的影响, 在性别决定中发挥一定作用。

     

云纹石斑鱼、鞍带石斑鱼及其杂交F1的DNA甲基化分析

为探讨石斑鱼杂种优势形成过程中基因组DNA甲基化水平的变化,本研究采用甲基化敏感扩增多态性(Methylation-sensitive amplification polymorphism, MSAP)技术检测云纹石斑鱼(Epinephelus moara)、鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)及云纹石斑鱼(♀)×鞍带石斑鱼(♂)杂交F1 3个群体的基因组DNA甲基化水平,分析杂交F1与亲本基因组DNA甲基化水平的差异。结果显示,云纹石斑鱼和鞍带石斑鱼的基因组DNA属于甲基化程度较高的类群;云纹石斑鱼、鞍带石斑鱼及其杂交F1的DNA总甲基化率分别为60.62%、59.38%和55.78%,DNA全甲基化率分别为31.37%、30.67%和29.27%,DNA半甲基化率分别为29.25%、28.71%和26.51%;杂交F1的DNA总甲基化率、全甲基化率和半甲基化率均低于双亲,并存在极显著差异(P<0.01),3个群体的全甲基化率均大于半甲基化率。研究表明,云纹石斑鱼(♀)×鞍带石斑鱼(♂)杂交F1 DNA甲基化水平与杂种优势呈负相关,杂交F1 DNA甲基化水平的降低可能是形成快速生长等杂种优势的原因之一。     

重组酶快速检测十足目虹彩病毒1方法的建立

为建立十足目虹彩病毒1的快速检测方法,根据十足目虹彩病毒1的ATP酶基因(ORF114R)保守序列设计特异性引物,通过条件优化,建立基于重组酶聚合酶扩增技术的十足目虹彩病毒1检测方法。重组酶聚合酶扩增技术的最优扩增温度为30 ℃,恒温反应20 min内即可完成。特异性试验结果显示,该方法与其他常见虾类感染病毒无交叉反应。敏感性试验结果显示,该方法对十足目虹彩病毒1的最低检出限为7 拷贝/μL,低于传统的巢式PCR方法。利用已建立的重组酶聚合酶扩增技术方法和PCR方法对采集的509批临床样品进行检测,试验结果表明,重组酶聚合酶扩增技术能够有效检出PCR方法的弱阳性样品,表明重组酶聚合酶扩增技术可以用于临床检测。笔者建立的检测十足目虹彩病毒1的重组酶聚合酶扩增技术具有快速、简便、特异性强、灵敏度高的特点,适合基层实验室及现场检测。     

乙醇对CHSE-1细胞中细胞色素P450 2E1的诱导研究

以乙醇为细胞色素P450 2E1的诱导剂,在CHSE-1细胞中研究了该诱导剂与酶活性之间的时间效应关系和剂量效应关系。细胞传代后培养48 h,加入含有不同浓度乙醇的新鲜培养基,孵育诱导24 h,之后加入底物苯胺反应30 min。以苯胺的代谢产物4-氨基酚的生成量来反映CYP2E1活性。苯胺浓度为10～16 mmol/L时CYP2E1活性最大,可达(0.152±0.095)nmol.min-1.mg-1,该浓度范围的苯胺适合用于指示CYP2E1的活性。以Gentox模型对诱导的剂量效应进行拟合,得到一个先升高后降低的曲线,说明乙醇对CHSE-1细胞中CYP2E1有先诱导后抑制作用。拟合方程F(x)=(p0 kx)/(1 〔x/EC50〕nH)参数P0为0.140,nH为2.456,k为0.024,EC50为34.938。CYP2E1酶活性随着诱导时间的增加逐渐增强,24 h内酶活性随时间的增加而增强,可达(0.446±0.092)nmol/(min.mg),呈典型的酶诱导现象,建立了乙醇对CHSE-1中CYP2E1的诱导模型。     

羊栖菜“鹿丰1号”人工选育及养殖中试

为解决羊栖菜养殖生产需要的优良种苗,经过10多年努力,采用有性繁殖方式,进行定向选育,获得羊栖菜"鹿丰1号"。该优质羊栖菜的主要性状是:枝叶粗壮繁茂、气囊产生早、颗粒大、产量高,经过8年的养殖及检验,目标性状表现稳定,附苗总面积达到1912m2,培育出苗59.3hm2,总产量383.746t,平均产量6471kg/hm2。目前,该选育的羊栖菜已在温州地区的洞头县和苍南县以及山东部分海域进行了养殖中试,选育性状表现稳定,养殖产量高,为羊栖菜良种化的实现打下基础。