虾夷马粪海胆不同肠道中菌群组成及其PCR-DGGE图谱分析

利用细菌16S rDNA PCR-DGGE指纹图谱技术,对虾夷马粪海胆不同肠道的微生物菌群组成进行分析,结果表明:海胆小肠与大肠样品分别得到14条与13条条带,其中,共有条带为10条,优势条带分别为7条与5条,特异性条带分别为4条与3条;经后续条带比较分析和DGGE图谱割胶测序后发现,小肠与大肠样品中微生物主要来源于外界海水环境,其菌群构成存在差异与虾夷马粪海胆消化巨藻存在不同有关。     

虾夷马粪海胆(Strongylocentrotus intermedius)体腔液的酚氧化酶活性分析

分别测定虾夷马粪海胆血浆和体腔细胞溶解上清液(CLS)中的酚氧化酶(PO)活性以及不同刺激物对其酚氧化酶原系统(proPO)的激活效果，并初步分析了患病虾夷马粪海胆体腔液中酚氧化酶活性的变化。结果显示：虾夷马粪海胆体腔液的PO主要分布于血浆中，且个体差异较大，血浆中PO活性为48.28±6.69 U，CLS中PO活性为2.24±1.81 U；proPO存在于体腔细胞中，含量较少，其被1 mg/mL Trypsin及100 mmol/L MgCl2激活后，PO活性分别提高2.24 U和7.86 U，LPS、SDS、CaCl2和甲醇等对酚氧化酶原无明显激活效果；虾夷马粪海胆感染细菌后体腔液的酚氧化酶活性为12.90±2.03 U，相较于健康海胆（30.63 ±2.21 U）显著降低（P＜0.05），而在100 mmol/L MgCl2作用下酚氧化酶活性提高4.19±1.96 U，相较于健康海胆（2.76±1.15 U）明显升高（P＜0.05）。研究结果为虾夷马粪海胆及其他棘皮动物的免疫防御机制的深入研究提供了基础。     

虾夷马粪海胆CYP51基因cDNA的克隆及其SNPs分析

采用RT-PCR、PCR-SSCP等分子生物学技术和关联分析等方法对虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius CYP51基因的cDNA序列进行了克隆和单核苷酸多态性分析.结果表明:虾夷马粪海胆的CYP51基因包括一个1491 bp的开放阅读框,编码496个氨基酸；其开放阅读框的第161个核苷酸处存在1个单核苷酸多态性,即核苷酸发生了A→G突变.关联分析结果表明,该单核苷酸多态性与虾夷马粪海胆的体质量、性腺质量之间存在显著相关性(P＜0.05).本研究中首次克隆了虾夷马粪海胆CYP51基因的cDNA序列并进行了SNPs分析,研究结果可为虾夷马粪海胆的分子标记辅助育种提供参考.     

虾夷马粪海胆NLR家族基因片段的克隆及表达特征分析

采用同源克隆和半定量RT-PCR方法,对虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius NLR家族基因片段进行了克隆和组织表达特征分析。将紫球海胆S. purpuratus的9组NLR家族聚类的编码区序列进行比对后,根据保守区域设计引物扩增虾夷马粪海胆中相应的基因,通过测序获得了9组不同NLR聚类基因片段,每组各10个测序结果,通过基因序列及氨基酸序列比对分析,发现存在长度及序列结果上的差异,这说明每组NLR家族聚类都存在多个家族成员。同时选取虾夷马粪海胆的不同组织提取RNA,反转录后使用同样的引物进行半定量RT-PCR分析,结果表明, NLR基因在虾夷马粪海胆的管足、肠、围口膜、体腔细胞、性腺中存在高效表达,且在围口膜及性腺中表达量最高,表明NLR基因在虾夷马粪海胆中普遍表达,并存在表达差异。研究表明, NLR基因在海胆免疫过程中起着重要作用。     

黑嘴病及生殖对虾夷马粪海胆五种生理生化指标的影响

对虾夷马粪海胆(Strongylocentrotus intermedius) 患“黑嘴病”及生殖后体腔液中5种生理生化指标进行了检测,结果表明病理情况下的虾夷马粪海胆过氧化氢含量和丙二醛含量明显高于对照组,而过氧化氢酶活性、超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力明显低于对照组,其中,过氧化氢含量、总抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性差异显著（P<0.05）,丙二醛含量、过氧化氢酶活性差异极显著（P<0.01）。生殖后除过氧化氢含量外其他4种生理生化指标均降低,其中总抗氧化能力和丙二醛含量差异显著（P<0.05）,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性差异极显著（P<0.01）。研究表明以海胆体腔液中丙二醛含量和过氧化氢酶活性作为海胆黑嘴病发生的监测指标是可行的。     

虾夷马粪海胆TLR基因cDNA克隆及表达分析

采用同源克隆和cDNA末端快速扩增（ RACE）技术克隆获得一条虾夷马粪海胆Strongylocentrotus in-termedius TLR基因的全长cDNA序列SiTLR-1（GenBank： HQ259110）,并采用实时定量PCR技术分析了其在组织中的分布以及在致病弧菌Vibrio fortis、β-D葡聚糖和dsRNA刺激后的表达情况。结果表明： SiTLR-1全长序列为3637 bp,形成16个α螺旋、33个β折叠; SiTLR-1蛋白有两个跨膜区段,在725-750位有跨膜区,发现1个信号肽（1-32aa）、1个亮氨酸重复富集区（LRR）; SiTLR-1在检测的各组织中均有表达,在体腔液中表达量显著高于围口膜、管足和齿间肌（ P〈0.05）;经V. fortis、β-D-葡聚糖刺激后,体腔液中的SiTLR-1表达量显著上升,刺激后12 h达到最高值;经dsRNA刺激后,体腔液中的SiTLR-1表达变化较小,仅在3 h 时略有升高。研究表明, TLR 基因参与虾夷马粪海胆的免疫应答,克隆获得的SiTLR-1可特异性识别细菌和β-D-葡聚糖。     

虾夷马粪海胆CYP17基因的克隆及其表达差异

采用分子生物学方法成功克隆了虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius CYP17基因。该基因的cDNA全长为1 570 bp,其中开放阅读框1 482 bp,编码493个氨基酸;CYP17蛋白的相对分子质量约为55 540,等电点为8.068,信号肽断裂位点位于第18和第19个氨基酸残基之间;虾夷马粪海胆的CYP17氨基酸序列与紫球海胆S.purpuratus的同源性为97%,与光棘球海胆S.nudus的同源性为96%。用RT-PCR技术对CYP17基因在虾夷马粪海胆生殖腺不同发育时期的表达差异进行了分析。结果表明:在虾夷马粪海胆3个家系的雄性个体生殖腺中,CYP17基因在1-3家系的表达量最高,依次为10-3家系、6-2家系,而在雌性个体生殖腺中,CYP17基因在10-3家系的表达量最高,依次为1-3家系、6-2家系;在4-1家系海胆3个不同发育时期,CYP17基因在雄海胆性腺中的表达量随着日龄的增加而增加,而雌海胆性腺在发育第430天到第447天时表达量略有增加,发育到第512天时表达量明显增加。本研究表明,CYP17基因在海胆雌、雄个体生殖腺中转录水平上的表达差异明显,雄性的表达量明显高于雌性。     

虾夷马粪海胆F3代群体数量性状相关性与通径分析

为更全面地分析虾夷马粪海胆F3代的生长与性腺品质,研究测量了虾夷马粪海胆F3代群体12个家系82枚海胆的体尺性状和性腺主要营养成分,其中体尺性状包括壳性状(壳高、壳径、壳湿重、壳干重),口器性状(口器高、口器宽、口器重),体重和性腺湿重;营养成分性状包括性腺中的总脂肪含量、总蛋白含量和4种高不饱和脂肪酸含量(C20:4、C20:5、C22:5、C22:6)。计算了F3代虾夷马粪海胆不同性别体尺性状、营养成分的均值、标准差和变异系数,并对数量性状间的相关关系进行了分析。结果显示:虾夷马粪海胆F3代群体各性状中,雌性群体各性状指标略优于雄性群体,但不同性别间均无显著性差异(P>0.05)。F3代虾夷马粪海胆各体尺性状之间均存在极显著的相关性(P<0.01),其中壳径与体重之间相关性最大(0.878),而口器性状与体重的相关性相对较小。营养成分方面,C20:4(AA)和C20:5(EPA)之间相关性极为显著(P<0.01);C22:5和C22:6(DHA)之间显著相关(P<0.05),即同碳原子数的不饱和脂肪酸的含量相关显著。营养成分性状与壳高、壳径和体重的相关性均不显著(P>0.05),且多为负相关,在选择育种时应分别考虑。研究结果为虾夷马粪海胆选育潜力评估和下一步选种提供依据,为富含高不饱和脂肪酸虾夷马粪海胆培育奠定理论基础。     

北方海区经济海胆性腺脂肪酸组成与β-胡萝卜素含量的比较研究

海胆性腺中脂肪酸含量丰富,β-胡萝卜素含量高,是一种营养价值较高的食物来源,不同种、不同群体间、不同性别海胆性腺中二者的组成与含量存在差异。对我国北方海区4种经济海胆(虾夷马粪海胆、光棘球海胆、马粪海胆和海刺猬)以及大连黑石礁、旅顺、獐子岛3个群体的光棘球海胆性腺中的脂肪酸组成及β-胡萝卜素含量进行了测量和分析。结果显示:不同种海胆、同种海胆的不同群体及不同性别海胆性腺中脂肪酸、β-胡萝卜组成与含量均存在差异。不同种海胆间,光棘球海胆性腺中脂肪酸种类最多为31种,虾夷马粪海胆性腺中种类最少为24种；不同群体的光棘球海胆间,黑石礁群体性腺中脂肪酸种类最多为29种,旅顺群体最少为26种。雄性、雌性马粪海胆性腺中β-胡萝卜素含量均显著高于其他3种雌性海胆(P<0.01)。3个群体的光棘球海胆性腺中,黑石礁群体雄性性腺β-胡萝卜素含量显著低于其他2个群体(P<0.05)；獐子岛群体雌性性腺中β-胡萝卜素高于其他2个群体,差异极显著(P<0.01)。上述结果为进一步开展海胆杂交及海胆优良品种的选育奠定了基础。     

虾夷马粪海胆溶菌酶基因SNP标记的开发及多态性分析

采用高分辨率熔解曲线分析技术（HRM）对虾夷马粪海胆溶菌酶基因进行突变扫描，筛选出26个SNP候选位点。其中，碱基置换类型位点16个，占位点总数的61.54%；碱基插入或缺失的位点6个，缺失的碱基数为1~4个不等，占位点总数的23.08%；碱基置换类型模糊以及三态位点4个，占位点总数的1538%。SNP在虾夷马粪海胆溶菌酶基因的cDNA中的分布频率约为2.85%，位于编码区的位点有18个，其中2个为错义突变。应用小扩增子基因分型法对5个SNP位点在2个不同地域群体的60个样本中进行分型分析，结果显示：5个SNP位点均含有2个等位基因，次等位基因频率分布范围为0.150 0~0.500 0，位点SILyz-7、SILyz-15和SILyz-20在两个群体间的次等位基因频率相差较大。研究结果表明，HRM是一种高效便捷的SNP分析方法，所筛选出的SNP标记可用于虾夷马粪海胆遗传育种的研究。     

海水希瓦氏菌(Shewanella aquimarina)PCR检测方法

海水希瓦氏菌（Shewanella aquimarina）是虾夷马粪海胆的一种致病菌。为建立海水希瓦氏菌PCR快速检测方法,根据海水希瓦氏菌gyrB基因的高变区序列设计3对引物,随后进行了其特异性和灵敏度分析。结果显示引物SA-9可扩增出片段大小为815 bp的海水希瓦氏菌特异片段。引物可检测的最低细菌量为4.6×103 cfu/mL,最低DNA含量为3.15×10-4 ng/μL。表明以SA-9为引物的PCR检测方法特异性强,灵敏度高。 另外以该方法对海胆及其生境样品进行初步检测,发现健康海胆、养殖海水及投喂海带为阴性,而自然海域的海水具有一定量的海水希瓦氏菌。     

虾夷马粪海胆致病菌强壮弧菌的PCR检测方法

强壮弧菌Vibrio fortis是虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius的一种致病菌.为建立强壮弧菌的PCR检测方法,根据强壮弧菌gyrB基因的高度变异区序列设计引物,筛选出特异性强的3对引物VF-6、VF-7及VF-8,分别对强壮弧菌S0907及20株参比菌株进行PCR扩增,结果显示,3对引物均对强壮弧菌扩增出与预期大小一致的目的基因片段且参考菌株无扩增条带.以不同稀释度的菌悬液制备的DNA模板进行PCR扩增,结果显示,3对引物VF-6、VF-7及VF-8可检测的最低细菌浓度分别为4.1×104、4.1×103、4.1 ×102cfu/mL;对不同稀释度的细菌DNA模板进行PCR扩增,结果显示,3对引物VF-6、VF-7及VF-8可检测的最低DNA含量分别为1.4、0.14、0.014 pg/μL.试验结果表明:3对引物的特异性均较好,但灵敏度存在差异,其中以VF-8为引物的PCR检测方法最佳；使用以VF-8为引物的PCR检测方法对实验室养殖海胆及其生境样品进行初步检测,健康海胆、养殖海水及投喂的海带均为阴性,而自然海域海水中带有一定量的强壮弧菌.     

中间球海胆体腔液提取物对HEPG_2细胞的脂质过氧化作用

研究了不同浓度中间球海胆Strongylocentrotus intermedius体腔液提取物对人肝癌细胞HEPG2的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性及丙二醛（MDA）含量的影响。结果显示：用中间球海胆体腔液提取物处理HEPG2细胞24 h后,SOD、CAT、GSH-Px的活性随加入提取物浓度的增加而降低,MDA含量随加入提取物浓度的增加而增加,呈现剂量依赖关系。说明中间球海胆体腔液提取物破坏了HEPG2细胞抗氧化系统的动态平衡,可引起人肝癌细胞HEPG2脂质过氧化损伤。     

仿刺参不同组织液的抗菌活性

采用平板菌落计数法测定仿刺参Apostichopus japonicus体腔液、体腔液上清液、体腔细胞悬液和体壁内皮组织匀浆液对哈氏弧菌Vibrio harveyi的抑制作用,并对健康仿刺参与感染后仿刺参的体壁内皮组织匀浆液的抑菌作用进行了比较;采用乙醇沉淀、离心等方法从仿刺参体壁内皮组织中粗提得到一种水溶性成分,测定了该成分对哈氏弧菌、白色葡萄球菌Staphylococcus albus和迟钝爱德华氏菌Edwardsiella tarda的抑菌活性,并初步研究了该成分的基本性质。结果表明：仿刺参体壁内皮组织匀浆液对哈氏弧菌的抑制效果显著,体腔液、体腔液上清液、体腔细胞悬液对哈氏弧菌的抑制效果不显著;感染状态下,仿刺参体壁内皮组织匀浆液的抑菌作用与健康状态相比有所降低。提取的水溶性成分对哈氏弧菌、白色葡萄球菌和迟钝爱德华氏菌均有明显的抑制作用;该成分的茚三酮反应呈阳性,其中蛋白质的质量分数为17.48%;该成分经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离得到5个蛋白条带,相对分子质量大约为55 300、46 100、34 700、19 500和14 500,初步认为其含有肽类抗菌活性物质。     

柑橘木虱黄龙病菌携带量与其内生菌群相关性

【目的】分析柑橘木虱（Diaphorina citri）体内可能与黄龙病菌（Candidatus Liberibacter asiaticus）互作的内生细菌,为黄龙病菌的人工培养及其病害防控奠定基础。【方法】首先通过传统分离培养方法比较不同地理来源带黄龙病菌（带菌）和不带菌黄龙病菌（不带菌）的木虱中可培养内生细菌的差异。其次将带菌状况不同的木虱分别分为头、胸、腹3部分,经PCR扩增其16S rDNA的V6—V8区,用变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）方法,比较带菌状况不同的木虱内生细菌的差异和木虱不同部位内生细菌的差异。选择3种差异的内生细菌：Bacillus sp.、Salmonella sp.、Enterobacter sp.,在8份带菌状况不同的木虱样品中通过q-PCR分别对其进行实时荧光定量分析,再以总细菌量为校正计算包括黄龙病菌在内的4种细菌的相对含量,数据经LSD检验,以各种细菌相对含量的-lg值作图,先比较同一样品中3种细菌分别与黄龙病菌的相对含量关系,再比较同种细菌在不同样品中的特性,分析3种内生细菌和黄龙病菌的互作关系。【结果】不带菌木虱中可培养内生菌菌落丰富度和菌落形成单位均大于带菌木虱中。在不带菌木虱中共获得14株形态不同的菌株,分属于芽孢杆菌属（Bacillus,3株）、欧文氏菌属（Erwinia,1株）、克雷伯氏杆菌属（Klebsiella,1株）、葡萄球菌属（Staphylococcus,2株）、节杆菌属（Arthrobacter,1株）、泛菌属（Pantoea,2株）、果胶杆菌属（Pectobacterium,1株）、沙门氏菌属等（Salmonella,1株）、链霉菌属（Streptomyces,1株）、Massilia brevitalea（1株）等10个细菌属。在带菌木虱中分得的4株细菌在不带菌木虱中均分离到,分属于克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属、果胶杆菌属。其中Dc-11（嗜气芽孢杆菌属）在带菌木虱和不带菌木虱中分离频率均达到100%,表明其为木虱体内常驻细菌;对木虱不同部位（头、胸、腹）内生细菌16S rDNA的PCR-DGGE图谱显示,带菌与不带菌木虱中细菌种群差别明显,带菌状况相同的木虱不同部位之间差别不明显。其中优势条带10 （Wolbachia sp.）、12（Wolbachia pipientis）、13（Syncytium endosymbiont of Diaphorina citri）、14（Uncultured bacterium）、19（Serratia marcescens）、21和22（均为嗜麦芽寡养单胞菌Stenotrophomonas maltophilia）在木虱体内稳定存在,带菌木虱腹部特有优势内生细菌为Enterobacter sp.,木虱中同样也存在次级内生菌Wolbachia。q-PCR的结果验证了所选的3种细菌在前期传统分离培养和16S rDNA-PCR-DGGE中结果的可靠性,同时表明肠杆菌属在8份样品中与黄龙病菌呈正相关关系。【结论】黄龙病菌进入木虱体内会改变木虱内生细菌菌群种类和结构;嗜气芽孢杆菌（B. aerophilus）在柑橘木虱体内稳定存在,为木虱体内常驻菌群;Enterobacter sp.与黄龙病菌带菌量呈正相关,推测其可能与黄龙病菌互作。     

饲料脂肪水平对中间球海胆幼胆生长、消化酶和热胁迫后抗氧化酶活力的影响

为了确定中间球海胆Strongylocentrotus intermedius幼胆饲料中适宜的脂肪水平,采用摄食生长试验探讨了饲料中脂肪水平(3%、6%、9%、12%和15%)对海胆幼胆存活、生长、消化酶和热胁迫后抗氧化酶活力的影响,试验共进行96 d。结果表明:试验结束时,6%饲料脂肪水平组海胆增重率最高,显著高于15%脂肪组(P0.05);随着饲料脂肪水平的升高,中间球海胆消化道中脂肪酶活力显著升高(P0.05),淀粉酶活力显著下降(P0.05),胃蛋白酶活力有下降趋势(P0.05);饲料脂肪水平显著影响热胁迫后海胆体腔液中抗氧化酶活力,其中热胁迫2 h后,12%脂肪组超氧化物歧化酶(SOD)活力最高,显著高于15%脂肪组(P0.05);热胁迫6 h后,海胆体腔液过氧化氢酶(CAT)活力最高值出现在6%脂肪组,且高于12%和15%脂肪组。研究表明,6%饲料脂肪水平时中间球海胆幼胆的生长速率最快,6%~12%饲料脂肪水平能够显著提高热胁迫后海胆的抗氧化能力。     

广西柑橘黄龙病植株韧皮部内生细菌多样性分析

【目的】对柑橘健康植株和感染黄龙病植株的韧皮部内生细菌的多样性进行比较分析,为研究柑橘植株韧皮部内生细菌与黄龙病菌之间的相互关系奠定基础。【方法】采用常规分离培养与分子鉴定的方法和基于16S rDNA基因的限制性酶切长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)分析的方法。【结果】用常规分离与分子鉴定方法获得10个属细菌类群,其中芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、考克氏菌属(Kocuria sp.)为无症健株的优势菌群;微杆菌属(Microbacterium sp.)、芽孢杆菌属、假单胞菌属和考克氏菌属.为黄龙病罹病植株的优势菌群。PCR-RFLP方法得到29种酶切图谱,共鉴定出10属可培养细菌以及11种不可培养细菌。健株与病株中Dyella sp.、Pseudomonas sp.、Serratia sp.和未培养细菌所占比例均大于5%。柑橘健株与病株中细菌的种群密度和菌群种类存在明显差异。【结论】研究结果表明柑橘健株和病株韧皮部组织中的内生细菌优势菌群存在明显差异,而伴生细菌的优势菌群与黄龙病菌的相互关系正在深入分析研究。