三角帆蚌细胞周期蛋白基因筛选及其表达分析

细胞周期蛋白(cyclin)对细胞生长繁殖起到关键的调节作用。该研究采用高通量测序技术,构建了三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)转录组文库,进行了cyclins基因筛选与生物信息分析,通过qRT-PCR技术,探讨其在不同组织(闭壳肌、内脏团、外套膜、斧足、心脏、血液、鳃、性腺)与性别中的表达特征。转录组测序共得到257 457条unigene(N50为1 796 bp),注释率为86.7%;通过分析,cyclin A、cyclin D2、cyclin E被筛选出,且cyclin A、cyclin D2与cyclin E蛋白的氨基酸序列均与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)、太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)具有较高相似性。实时荧光定量分析结果表明,cyclin A、cyclin D2、cyclin E在三角帆蚌各组织中均有表达,且存在显著的组织差异:cyclin A、cyclin E基因在性腺中表达量显著高于其他组织(P<0.05),在斧足中表达量最低;cyclin D2基因在鳃中表达量最高(P<0.05),在血液中表达量最低。在同一组织的不同性别之间:cyclin A基因在性腺、闭壳肌、心脏、血液中表达存在显著性别差异(P<0.05);cyclin D2在外套膜、心脏、性腺中的表达具有显著(P<0.05)的性别差异;cyclin E在性腺、斧足、鳃、心脏中的表达具有显著(P<0.05)的性别差异;cyclin A、cyclin E基因在雌性心脏和性腺中表达量显著(P<0.05)高于雄性,而cyclin D2反之(P<0.05),cyclin D2基因在雌性外套膜表达量显著高于雄性(P<0.05),暗示cyclin A、cyclin E与性腺发育关系密切,cyclin D2可能与鳃损伤修复有关。本研究初步探究了三角帆蚌cyclin A、cyclin D2、cyclin E基因的功能,为建立三角帆蚌细胞系提供了分子基础。     

三角帆蚌钙调蛋白(CaM)基因的cDNA序列克隆与表达分析

[目的]研究三角帆蚌钙调蛋白(CaM)基因在育珠和非育珠蚌各组织中的表达和不同Ca2+浓度下外套膜中的表达变化。[方法]通过RACE技术,以我国重要的淡水珍珠贝——三角帆蚌为研究客体,克隆了CaM的cDNA全长,并通过Real-Time Q-PCR技术分析了该基因在育珠和非育珠蚌各组织中的表达和不同Ca2+浓度下外套膜中的表达变化。[结果]三角帆蚌CaM基因cDNA全长659bp,包括70 bp的5'UTR,299 bp的3'UTR和447 bp的ORF,编码149个氨基酸,预测其分子量为16.8 kDa,等电点为4.14。cDNA序列比对信息表明三角帆蚌与池蝶蚌、合浦珠母贝间均具有57%的相似度,而其蛋白具有高度的保守性,除斑马鱼外,各生物CaM相似率达97%。定量数据表明,CaM基因广泛表达于三角帆蚌各组织,外套膜内膜与腮中表达量显著升高(P0.05),其次是外套膜外膜和内脏团组织。插核育珠能增加该基因在各组织的表达,特别是在外套膜外膜和鳃组织中,育珠蚌该基因的表达显著高于非育珠蚌(P0.05)。此外,水体Ca2+浓度的增大对CaM基因表达有显著的影响,外套膜内膜该基因的表达随Ca2+浓度升高而增加,而外套膜外膜1.25 mmol/L Ca2+浓度下该基因的表达水平显著高于0.50 mmol/L、3.00 mmol/L组(P0.05)。[结论]为进一步深入研究钙调蛋白基因的在珍珠生长过程中的功能及其调控机理奠定了分子基础。     

三角帆蚌中WNT4基因克隆及表达分析

为进一步了解WNT4在三角帆蚌性别决定过程中的作用，通过RACE（Rapid-amplification of cDNA ends）技术克隆获得了三角帆蚌WNT4基因的全长cDNA，共1560 bp，其中5’-UTR 396 bp、3’-UTR 24 bp，开放阅读框（ORF）为1140 bp，可以编码379个氨基酸，且该序列含有Wnt家族特有结构域。对WNT4的氨基酸序列进行同源性分析后，发现该基因在物种间的进化关系和结构功能具保守性。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析发现WNT4基因在三角帆蚌雌雄多个组织中(外套膜、闭壳肌、鳃、性腺、斧足和肝)均有表达，表明其参与了多样的生物学过程，在腮、斧足、肝中表达量较高，在性腺、闭壳肌、斧足中雌雄间有显著性差异，且雌性三角帆蚌的性腺、闭壳肌表达量显著高于雄性。原位杂交结果显示，WNT4在雌性三角帆蚌的卵母细胞上有明显的杂交信号，推测WNT4基因与性别决定相关。     

三角帆蚌AMP基因cDNA全序列的克隆及分子特征研究

以三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)为研究材料,根据实验室构建的三角帆蚌cDNA文库中已标注的EST序列,利用RACE克隆了三角帆蚌AMP基因的cDNA全序列。该cDNA序列全长为970 bp,5′端非翻译区123 bp,3′端非翻译区526 bp,开放阅读框(ORF)长为300 bp,共编码99个氨基酸,包含一段由27个氨基酸组成的信号肽和72个氨基酸的成熟肽,分子量为10 924.7 u。氨基酸序列分析表明,该序列存在明显的跨膜结构和疏水区。同源性分析表明,该基因编码的蛋白与海兔(Aplysia californica)theromacin氨基酸序列的相似度最高为56%,而与贻贝等中发现的抗菌肽defensins、mytilins、myticins和mytimycins相似度较低,推测属于抗菌肽theromacin基因家族。Jpred3软件对三角帆蚌AMP蛋白的二级结构预测结果表明,在第2~22、57~62氨基酸残基处存在α螺旋,因此,三角帆蚌的AMP蛋白是包含跨膜螺旋的膜蛋白。为进一步研究该基因的表达、功能及三角帆蚌病害防御奠定了分子基础。研究亮点:theromacin不属于常见的抗菌肽基...     

三角帆蚌KLHL10基因的特征和表达分析

为了探究KLHL10基因在三角帆蚌性别分化中的作用，利用RACE （Rapid-amplification of cDNA ends）克隆了其cDNA全长，使用实时荧光定量分析比较其在6个不同组织（性腺、鳃、肝胰腺、斧足、闭壳肌、外套膜）、早期发育阶段（1~8月龄）性腺及12、24、36月龄雌雄性腺中表达水平的差异，运用RNA干扰（RNAi）对其功能进行初步探究。结果显示KLHL10基因cDNA全长为2 361 bp，其中5''非编码区长93 bp，3''非编码区长447 bp，开放阅读框（ORF区）长1 821 bp，编码606个氨基酸；qRT-PCR结果显示KLHL10基因在精巢中高表达；早期发育阶段在6月龄时表达量最高；12、24、36月龄的表达结果显示，KLHL10基因在精巢中的表达量均高于同时期在卵巢中的表达量（P<0.05）。同时，设计KLHL10基因的3条dsRNA干扰链，结果显示RNA干扰能有效减少KLHL10基因在性腺组织的表达量。根据以上结果推测KLHL10基因在三角帆蚌中是雄性相关基因，其可能参与三角帆蚌的性别分化与精巢发育。     

三角帆蚌AMP基因cDNA全序列的克隆及分子特征研究

以三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）为研究材料,根据实验室构建的三角帆蚌cDNA文库中已标注的EST序列, 利用RACE克隆了三角帆蚌AMP基因的cDNA全序列。该cDNA序列全长为970 bp,5′端非翻译区123 bp,3′端非翻译区526 bp,开放阅读框（ORF）长为300 bp,共编码99个氨基酸,包含一段由27个氨基酸组成的信号肽和72个氨基酸的成熟肽,分子量为10 924.7 u。氨基酸序列分析表明,该序列存在明显的跨膜结构和疏水区。同源性分析表明,该基因编码的蛋白与海兔（Aplysia californica）theromacin氨基酸序列的相似度最高为56%,而与贻贝等中发现的抗菌肽defensins、mytilins、myticins和mytimycins相似度较低,推测属于抗菌肽theromacin基因家族。Jpred3软件对三角帆蚌AMP蛋白的二级结构预测结果表明,在第2～22、57～62氨基酸残基处存在α螺旋,因此,三角帆蚌的AMP蛋白是包含跨膜螺旋的膜蛋白。为进一步研究该基因的表达、功能及三角帆蚌病害防御奠定了分子基础。     

雌性三角帆蚌Srd5a1基因的分子鉴定和功能研究

性类固醇激素与生物生殖、配子排放以及性腺发育密切相关,Srd5a1在性类固醇激素合成过程中扮演重要角色。为了探究性类固醇激素合成相关酶基因Srd5a1对雌性三角帆蚌卵巢发育的影响,本实验应用RACE克隆得到了三角帆蚌Srd5a1全长cDNA序列,通过实时荧光定量（qRT-PCR）、原位杂交技术以及不同浓度17β-雌二醇（E2）和17α-甲基睾酮（MT）激素处理来探究Srd5a1的表达特性。结果显示,Srd5a1 cDNA全长2224 bp,包括446 bp 5′-UTR,953 bp 3′-UTR,825 bp ORF,编码274个氨基酸。Srd5a1在性腺中的表达呈二态性,在卵巢中表达量更高;Srd5a1在卵巢排放期的表达量最高,极显著高于其他各时期（p ＜0.01）。原位杂交结果显示,Srd5a1在卵巢卵母细胞、卵泡以及精巢精母细胞中有表达。不同浓度E2和MT处理24天后,Srd5a1的表达发生了变化。综上,Srd5a1可能在雌性三角帆蚌卵巢卵母细胞发育成熟和配子排放中发挥一定作用,对探索三角帆蚌性腺生长发育具有重要意义,同时为实现三角帆蚌单性化养殖提供理论参考价值。     

三角帆蚌17β-HSD11基因的表达特征及17β-雌二醇对其表达的影响

通过RACE技术、实时荧光定量(qRT-PCR)技术、原位杂交和17β-雌二醇注射来探究17β-HSD11基因在三角帆蚌性腺发育和性激素合成中的表达特性和作用。结果显示:17β-HSD11基因的cDNA全长为1 134 bp, 其中,5'' UTR 40 bp,开放阅读框(ORF)923 bp,3'' UTR 171 bp,编码307个氨基酸。17β-HSD11基因在肝胰腺、性腺中表达量较高,且卵巢极显著高于精巢。原位杂交结果显示雌性三角帆蚌卵母细胞、滤泡膜和卵膜上均存在杂交信号。注射不同质量浓度17β-雌二醇之后发现17β-HSD11基因在雌雄性腺中的相对表达量均被抑制,其中:低质量浓度注射后,17β-HSD11基因的表达量在卵巢中下降33.38%,在精巢中下降37.74%;而高质量浓度注射后,17β-HSD11基因的表达量在卵巢中下降57.78%,在精巢中下降61.31%。由此推测17β-HSD11可能与三角帆蚌性腺发育和雌激素合成相关。     

达氏鲟自噬基因MAP1LC3B克隆及其组织表达分析

[目的]掌握达氏鲟微管相关蛋白1A/1B轻链3B基因(MAP1LC3B)的表达模式,为后续研究MAP1LC3B基因功能及揭示达氏鲟的抗病分子机制提供理论依据.[方法]采用RACE技术从达氏鲟组织中克隆MAP1LC3B基因,通过ProtParam、TMpred、Phyre2及Singal 4.1等在线软件进行生物信息学分析,同时借助实时荧光定量PCR检测MAP1LC3B基因在达氏鲟不同组织中的表达情况.[结果]达氏鲟MAP1LC3B基因cDNA序列全长2208 bp,包含378 bp的开放阅读框(ORF)、202 bp的5'端非编码区(5'-UTR)和1628 bp的3'端非编码区(3'-UTR),编码125个氨基酸.MAP1LC3B氨基酸序列含有GABARAP泛素结构域、Agt7结合位点、脂化位点和维管束蛋白结合位点.达氏鲟MAP1LC3B蛋白由18种氨基酸组成,其中谷氨酸(Glu)含量最高(占9.6%)、丙氨酸(Ala)含量最低(占1.6%);蛋白分子量为14743.01 Da,理论等电点(pI)为8.92,不稳定系数为65.12,总平均亲水性为-0.484,是一种不稳定的疏水性蛋白,且不存在跨膜结构,也无信号肽序列.MAP1LC3B基因在达氏鲟鳃、脑、皮肤、头肾、前肾、脾脏、中肾、心脏和肠道等组织中均有表达,以在鳃和肠道组织中的相对表达量较高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05).[结论]达氏鲟MAP1LC3B基因具有较高的保守性,在鳃和肠道黏膜免疫组织中高表达,表明自噬参与达氏鲟黏膜免疫过程,调节机体免疫反应.     

饵料与底质对三角帆蚌稚蚌早期生长的影响

为寻找三角帆蚌Hyriopsis cumingii合适的饵料和底质,提高三角帆蚌稚蚌成活率,在水温(24±1)℃下分两个阶段测试了不同饵料和底质对三角帆蚌稚蚌的生长影响,第一阶段测试了两种底质(黄泥、黄泥加钙粉)和两种饵料(Nanno 3600藻、Shellfish diet 1800藻)对1~30 d稚蚌成活和生长的影响,第二阶段测试了5种饵料(Nanno 3600藻、Shellfish diet 1800藻、普通小球藻、四尾栅藻、卵囊藻)对31~60 d稚蚌成活及生长的影响。结果表明:第一阶段中,投喂Nanno 3600藻且以黄泥为底质的组(A3)与投喂两种混合藻且以黄泥为底质的组(A1)稚蚌成活率无显著性差异(P0.05),但二者均显著高于投喂两种混合藻且以黄泥+钙粉为底质的组(A2)(P0.05),A1、A2、A3组均与投喂Shellfish diet 1800藻且以黄泥为底质的组(A4)和池塘水养殖且不投喂的组(A5)呈极显著性差异(P0.01),A2组稚蚌生长最快,壳长显著高于A1、A3组(P0.05),A1、A2、A3组极显著高于A4、A5组(P0.01);第二阶段中,池塘水养殖组(B5)成活率显著高于卵囊藻组(B1)、小球藻组(B2)、Nanno 3600藻组(B4)(P0.05),极显著高于四尾栅藻组(B3)(P0.01),B5组与B4组稚蚌壳长无显著性差异(P0.05),均显著高于B1、B2组(P0.05),极显著高于B3组(P0.01)。研究表明:稚蚌在1~30 d时添加藻类可提高稚蚌存活率,且以微拟球藻效果最好,底质中添加钙粉有利于稚蚌生长;稚蚌在31~60 d阶段,投喂微拟球藻更有利于稚蚌的生长。     

不同颜色珍珠层的三角帆蚌组织中类胡萝卜素含量的分析

对3～5龄（体质量为262．5—587．5g）的三角帆蚌Hyriopsiscumingii外套膜中央膜、边缘膜、性腺、鳃丝及肝脏5种组织中的类胡萝卜素含量进行了测定,并比较了不同颜色珍珠层边缘区的个体间类胡萝卜素含量的组织差异。结果表明：三角帆蚌肝脏中类胡萝卜素含量为（134．8±61．7）mg／kg,极显著高于其它4种组织（P〈O．01）,依次大于性腺〉边缘膜〉鳃丝〉中央膜,而4种组织间的含量差异均不显著（P〉0．05）;以边缘区珍珠层颜色为区分标准,白色个体与紫色个体的肝脏、性腺、鳃丝及中央膜组织中类胡萝卜素的含量差异不显著（P〉O．05）。对同一个体珍珠层边缘区前端为白色、后端为紫色的边缘膜组织中类胡萝卜素的含量进行T检验,结果表明：同一个体中紫色区域外套膜边缘膜中类胡萝卜素的含量显著高于白色区域（P=O．01）。研究表明,肝脏是三角帆蚌类胡萝卜素转化及沉积的重要器官之一,外套膜边缘膜中类胡萝卜素含量的差异可能是引起珍珠层颜色差异的原因之一。     

雌性三角帆蚌外鳃组织形态周年变化及低氧胁迫对外鳃组织形态和酶活性影响

雌性三角帆蚌的外鳃不仅是呼吸器官,而且在繁育时期行使胚胎发育的育儿囊功能,繁育期鳃腔充满早期胚胎,呼吸效率降低。通过石蜡切片观察雌性三角帆蚌外鳃组织形态周年变化,并探究低氧环境对雌性三角帆蚌外鳃组织形态及酶活性的影响。结果表明,雌性三角帆蚌外鳃鳃瓣1月份最薄,至5月份增至最厚,较1月份显著增厚173.86%,随后鳃瓣逐渐变薄,其鳃小腔宽度随鳃瓣厚度增厚也显著增大,至6月增至最宽较1月份显著增宽171.22%,随后鳃小腔逐渐变窄;且3~6月在雌性三角帆蚌外鳃发育为育儿囊,其中发现大量早期胚胎。在低氧环境下,乳酸脱氢酶（LDH）活性在1~5天逐渐升高,第5天达到最大值,较对照组显著提升131.1%,5~9天缓慢下降;超氧化物歧化酶（SOD）活性在1~7天逐渐下降,在第7天达到最小值,较对照组显著降低40.53%,7~9天缓慢上升;过氧化氢酶（CAT）活性在1~7天逐渐上升,7~9天无明显变化,第7天活性最高,较对照组显著提升91.34%,琥珀酸脱氢酶（SDH）活性在1~9天呈下降趋势,最低值出现在第9天,较最对照组显著降低68.9%;低氧胁迫5天后,外鳃侧纤毛较对照组增宽了79.58%,外鳃小水管较对照组增宽了248.73%。本研究分别为怀卵期雌性三角帆蚌外鳃组织结构变化和低溶氧对雌性三角帆蚌外鳃组织结构和酶活性的影响提供了基础资料,为提升三角帆蚌繁育技术提供了理论依据。     

池蝶蚌与三角帆蚌种群的遗传变异分析

采用不连续聚丙烯酰胺垂直板电泳技术和特异性染色方法,对池蝶蚌和三角帆蚌两个种群的4个年龄段和4种组织(外套膜、闭壳肌、肝脏和鳃)中的两种同工酶(EST、MDH)进行分析。结果表明,这两种贝类的同工酶具有明显的组织特异性,且三角帆蚌种群的遗传多样性较池蝶蚌种群丰富。     

不同月龄三角帆蚌幼蚌内外壳色相关性分析

供片贝内壳色显著影响所育珍珠颜色,成为珍珠贝重要遗传改良性状,但内壳色度量难度较大,严重限制了选育效率。选用4~8月龄紫色品系和白色品系三角帆蚌幼蚌为实验材料,评价三角帆蚌幼蚌内壳色与外壳色的相关性,结果表明:紫色品系三角帆蚌同时期内外壳颜色参数a^*最大相关系数为0.537(P<0.01),出现在6月龄,颜色参数b^*最大相关系数为0.724(P<0.01),出现在5月龄;紫色品系三角帆蚌5月龄外壳颜色参数a^*和4月龄外壳颜色参数b^*分别与8月龄内壳颜色参数呈现最大相关性,分别为0.414(P<0.01)和0.327(P<0.01);白色品系三角帆蚌5月龄外壳颜色参数a^*和b^*与8月龄内壳颜色参数a^*和b^*均呈现最大相关性,分别为0.424(P<0.01)和0.326(P<0.05)。综合上述结果,5月龄是通过三角帆蚌外壳色间接评价内壳色的最佳时期。揭示了三角帆蚌幼蚌外壳色与内壳色具有相关性,对指导三角帆蚌内壳色早期选育具有重要意义。     

三角帆蚌外套膜细胞培养的改进与大型有核珍珠的培育研究

为得到大颗粒优质的淡水有核珍珠,进行了游离细胞植入法在三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)内脏团插核育珠的研究。实验采用两种培养基(培养基1、2)进行外套膜外膜细胞的培养,对不同培养时间(2、4、6、12 h)的细胞活力进行检测,同时将处理过的珠核分别置于两组细胞悬液中共培养,6 h后采用内脏团插核手术,对500只三角帆蚌进行插核,并进行为期5个月的淡水有核珍珠生产实验。实验结果表明:细胞活力随培养时间逐渐增大,培养到6、12 h时,两种培养基中的细胞活力较2、4 h时均有显著提高(P<0.05),6 h与12 h相比差异不显著(P>0.05);细胞在两种培养基中分别培养,在培养2 h时两组间细胞活力没有显著差异(P>0.05),而在培养4、6、12 h时培养基2组的细胞活力显著高于培养基1组(P<0.05);培养基2组培养的细胞孵育珠核6 h后,贴附的细胞数量明显增多且分布均匀,插核5个月后,形成了包裹完整、具有光泽、沉积0.8 mm珍珠质的大型珍珠,而采用培养基1组培养的外套膜细胞进行珠核孵育而后插核,得到的素珠较多,且没有形成完整珍珠质包被的珍珠。实验表明改进后的培养基有利于三角帆蚌外套膜细...     

三角帆蚌外套膜细胞培养与组织培养的比较

通过对三角帆蚌外套膜外表皮进行组织培养和细胞培养的比较研究，表明组织培养比细胞培养更易获得大量游离细胞。并且通过原子吸收光谱分析，证明体外培养的三角帆蚌组织和细胞皆能正常分泌珍珠质，且两者的分泌能力大体相同。     

三角帆蚌外套膜细胞培养与组织培养的比较

通过对三角帆蚌外套膜外表皮进行组织培养和细胞培养的比较研究，表明组织培养比细胞培养更易获得大量游离细胞。并且通过原子吸收光谱分析，证明体外培养的三角帆蚌组织和细胞皆能正常分泌珍珠质，且两者的分泌能力大体相同。