刺参vasa-1ike基因克隆及其在组织中的表达分析

vasa基因编码DEAD-box家族成员中一种ATP依赖的RNA解旋酶，在生殖系分化过程中发挥着重要的作用。本研究采用同源克隆和cDNA末端快速扩增技术（RACE），从刺参（Apostichopus japonicus）精巢中克隆得到vasa的全长cDNA序列。该cDNA序列全长2167bp，开放阅读框1593bp，编码530个氨基酸，具有DEAD-box家族蛋白的全部9个保守域。经同源比对和系统进化分析，确定其属于DEAD-box家族的VASA亚家族成员。利用半定量RT-PCR检测，vasa mRNA专一性的在刺参性腺中表达，据此，刺参vasa基因有望用于其生殖系起源和分化的研究。[中国水产科学，2008，15（3）：407-413]     

刺参vasa-like基因克隆及其在组织中的表达分析

vasa 基因编码DEAD-box 家族成员中一种ATP 依赖的RNA 解旋酶，在生殖系分化过程中发挥着重要的作用。本研究采用同源克隆和cDNA 末端快速扩增技术(RACE)，从刺参(Apostichopus japonicus) 精巢中克隆得到vasa 的全长cDNA 序列。该cDNA 序列全长2 167 bp，开放阅读框1 593 bp，     

半滑舌鳎Vasa基因cDNA克隆及其在繁殖周期的表达

通过简并引物和RACE技术分离得到了半滑舌鳎Vasa基因的cDNA序列,其全长为2 602 bp,编码包含722个氨基酸残基的蛋白质。半滑舌鳎Vasa在N末端含有5个RGG重复和10个RG重复,具备DEAD-box家族特有的8个保守基序,与东方蓝旗鲔的同源性最高(91%)。利用RT-PCR技术研究了csVasa在性成熟半滑舌鳎中的表达模式。组织分布研究发现,Vasa在半滑舌鳎的卵巢和精巢中表达丰富,心脏中有微量表达;繁殖周期中,卵巢中Vasa的表达量在初级卵黄期和囊泡期要明显高于核周期和退化吸收期;精巢中,Vasa在精子细胞增殖期的表达量要显著高于精子成熟期和精母细胞增殖期。结果表明,Vasa可能在半滑舌鳎的配子发生中起重要作用。     

单环刺螠虫变态前幼虫发育的同工酶及酶学研究

对实验室条件下培养的单环刺螠虫(Urechis uniconctus)变态前幼虫发育的同工酶及酶学特性进行研究。研究中5种同工酶(EST、MDH、AMY、LDH、ALP)酶谱均随发育表现出一定的差异。EST酶谱最为复杂，由原肠期的1条酶带增至体节幼虫时期的6条。MDH在发育各时期皆有表达。在原肠时期未检测到AMY、LDH及ALP活性。采用生化法对5种酶(ACP、ALP、PO、POD、CarE)的酶活测定结果显示，随着单环刺螠虫的发育，各种酶的活力都有明显增强。以上结果表明，摄食行为的开始对其某些消化酶活性的表达有显著的增强作用。至中期担轮幼虫时期，幼虫已具备了一定的对脂类等物质的消化能力。至晚期担轮幼虫及体节幼虫时期，其免疫能力也有显著增强。     

中华蛸vasa基因的克隆及表达分析

vasa基因编码的蛋白是DEAD-box (Asp-Glu-Ala-Asp)蛋白家族成员,对真核生物生殖细胞的形成具有关键作用。本研究使用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆了中华蛸(Octopus sinensis) vasa基因全长,共2438 bp,其中,开放阅读框长2067 bp,编码688个氨基酸,5′-UTR长128 bp,3′-UTR长244 bp (包含A尾巴)。基于ExPASy、Signal 4.1、TMHMM、SMART等在线软件对Os-vasa基因的蛋白质结构进行预测,得出其氨基酸分子量为76 580.53 Da,理论等电点为5.89。无信号肽,跨膜区域没有明显的信号,因此,推测其为胞内蛋白,不属于膜蛋白。该蛋白具有DEXDc和HELICc 2个功能结构域,而且有9个DEAD-box家族蛋白的典型保守区域,表明所得cDNA属于vasa基因家族。使用qRT-PCR对中华蛸各时期胚胎、初孵幼体及2个发育时期的卵巢及雌雄不同组织的表达模式进行分析。结果显示,Os-vasa基因在性腺中特异性表达,且在卵巢中的表达大于精巢,未成熟和成熟卵巢中均有vasa mRNA表达,且未成熟期表达量较高。因此,推测Os-vasa基因可能在卵巢发育过程和功能维持等方面起到重要作用。在中华蛸早期胚胎发育阶段,均能检测到Os-vasa基因转录本,前10 d微弱表达,从第13天开始,表达量逐渐上升,至第19天达到最高。在初孵幼体阶段,Os-vasa分别在第8天和第20天出现最低和最高表达量。本研究结果可为中华蛸原始生殖细胞起源、迁移和分化提供理论资料,有助于加深对中华蛸卵巢发育和卵子发生过程的理解。     

拟穴青蟹vasa基因cDNA的特征分析与性腺特异表达

vasa蛋白属于DEAD家族蛋白,是一种RNA解旋酶,在生殖细胞的分化中具有重要作用。本研究从拟穴青蟹卵巢中克隆得到vasa基因cDNA全长(将其命名为Sp-vasa),Sp-vasa序列长度为2 944 bp,其中开放阅读框(ORF)长度为1 899 bp,编码632个氨基酸,具有DEAD-box家族蛋白的7个高度保守的结构域。半定量RT-PCR结果显示,Sp-vasa只在卵巢和精巢中特异表达,在其它组织则未检测到表达。由此可见,vasa属于拟穴青蟹性腺特异表达基因。因此,Sp-vasa基因可有望作为有效的分子指标研究拟穴青蟹原始生殖细胞的起源、迁移以及生殖腺的发生。     

日本沼虾DEAD-box家族基因vasa和PL10的克隆及其在卵巢发育过程中的表达

vasa和PL10同属于DEAD-box基因家族,具有依赖ATP的RNA解螺旋酶活性。本研究中,克隆了日本沼虾DEAD-box家族的两个成员,分别为vasa(Mnv-asa)和PL10(MnP-L10)。其中Mn-vasa全长2 408bp,包含1 803 bp的开放阅读框,编码601个氨基酸;Mn-PL10全长2 607 bp,包含2 127 bp的开放阅读框,编码709个氨基酸。成体组织的组织检测表明,Mnv-asa仅在性腺中表达,而Mn-PL10在性腺和其他器官中均有表达。Mn-vasa和MnP-L10在卵巢的原位杂交结果显示:Mn-PL10和Mnv-asa都在卵黄发生前期,卵黄发生期的早期和中期表达,而在卵黄积累末期不表达,但Mn-PL10在卵黄发生中期定位于卵母细胞的两端,而Mn-vasa则是均匀的分布在卵母细胞细胞质中。     

厚壳贻贝Wnt4基因时空表达

为探究Wnt4基因在厚壳贻贝幼虫发育阶段和组织生长过程中的作用,通过RACE技术克隆了厚壳贻贝Wnt4基因c DNA全长序列,该序列全长3342 bp,开放阅读框为1074 bp,编码357个氨基酸。该序列与人、小鼠、海胆、栉孔扇贝和长牡蛎等物种的同源性分别为61%、61%、60%、71%和76%。通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析Wnt4基因在厚壳贻贝成体多个组织中(外套膜、闭壳肌、鳃、雌雄性腺、足和消化腺)均有表达,其中在外套膜中表达量最高,推测可能与贝壳形成有关;Wnt4基因在厚壳贻贝幼虫发育阶段高表达主要集中在壳顶期,并推测Wnt4基因可能参与了贝壳形态结构发生转变的过程以及某些器官的形成与发育。本研究为进一步开展双壳贝类Wnt基因家族的功能研究提供了理论依据。     

草鱼APN基因的克隆及表达特征

氨肽酶N(APN)是肽酶M1家族的成员之一,在蛋白质的消化中发挥重要作用。采用同源克隆和RACE技术首次克隆草鱼APN基因的全长cDNA序列。该cDNA全长为3258bp,包含27bp的5UTR序列,552bp的3UTR序列,2679bp开放阅读框,编码892个氨基酸;草鱼与斑马鱼基因同源性和编码氨基酸同源性分别为81.5%和75.4%,与其他动物同源性分别为58.8%～61.2%和54.3%～60.2%。经预测,其编码蛋白的分子量为100.61ku,等电点为5.14,该蛋白具有与哺乳动物十分相似的1个螺旋跨膜结构,但跨膜区氨基酸同源性较低;系统进化分析表明,草鱼APN基因与斑马鱼的亲缘关系最近;利用Real-timePCR技术检测了该基因的发育表达,结果显示草鱼出膜4d后APNmRNA表达量相对稳定;APN在草鱼前肠、中肠和后肠均有较高的表达量,以前肠组织表达量最高;昼夜节律研究发现,肠道APN基因06:00-18:00的表达量较18:00-06:00高。     

Foxl2基因在栉孔扇贝发育过程中的表达图式

Foxl2基因在哺乳动物中是雌性相关基因,参与卵巢发育和功能维持。本研究利用荧光定量PCR和原位杂交技术,对栉孔扇贝(Chlamys farreri)foxl2(Cf-foxl2)在发育过程中的表达图式进行了分析。研究发现Cf-foxl2在受精卵中呈低水平表达,随着发育进行表达量增高,D形幼虫期表达量最高,之后表达量迅速下降。原位杂交结果显示Cf-foxl2表达量在担轮幼虫之前在体内均匀分布;强阳性信号在担轮幼虫口凹附近呈对称分布;至D形幼虫期强阳性信号主要集中在内脏团和外套膜边缘处;之后信号消失,直到性别分化后在卵巢中再次出现。本实验结果暗示Cf-foxl2与卵巢发育相关,鉴于该基因在发育早期的持续性表达特征,暗示其可能参与栉孔扇贝的早期发育过程。     

糙海参胚胎和幼体发育的形态观察

为提高糙海参育苗技术,研究描述了糙海参从受精卵发育到稚参的形态变化,在显微镜下测定了受精卵、胚胎和幼体的大小,确定了糙海参胚胎发育的过程。结果表明,通过利用阴干、流水刺激法对成熟亲参进行人工催产,得到大量的受精卵,其受精率为90%以上。糙海参胚胎和幼体发育可分为受精卵、卵裂期、囊胚期、旋转囊胚期、原肠期、初耳状幼体、中耳状幼体、大耳状幼体、樽形幼体和稚参等阶段;在平均水温29℃,平均盐度34条件下,糙海参受精卵经3 h发育形成囊胚,4 h进入旋转囊胚期,5 h进入原肠期,19 h完成胚胎发育变态为耳状幼体;并经过7 d的生长与发育进入樽形幼体;第15天变态为稚参。观察发现,多精入卵现象则会导致胚胎发育不正常,最终使胚胎发育停止并死亡。在糙海参幼体发育过程中,大耳状幼体期幼虫臂的大小及其球状体的形成均可作为判断其幼体发育健康状况的重要指标:幼虫臂越大,球状体出现率越高,其幼虫的变态率和成活率也越高。对比发现,位于糙海参尾部的突出结构——尾突,为仿刺参和新西兰刺参所没有,这一结构差异同时导致了其骨片位置也不同;并且,糙海参胚胎和幼体与其他种类的海参在发育时间上存在一定差异。     

栉孔扇贝Dmrt1的分子鉴定及表达模式分析

DMRT1是DMRT家族重要成员之一，主要参与动物性别决定和分化调控，但在不同动物中其表达和功能调控作用存在差异。本研究采用生物信息学方法分析了栉孔扇贝（Chlamys farreri）Dmrt1的序列特征，采用半定量RT-PCR技术确定了其mRNA在成体性腺、闭壳肌、外套膜、鳃和肾等组织中的分布，定量RT-PCR和原位杂交技术揭示了Dmrt1 mRNA在性腺中的时空表达特征。结果显示：栉孔扇贝Dmrt1序列中含有DMRT家族保守的DM结构域；其mRNA仅在栉孔扇贝性腺中表达，在精巢中的表达明显高于卵巢，并且以生长期精巢的表达水平最高；原位杂交检测Dmrt1阳性信号主要定位于生殖细胞的细胞质中。研究结果表明，Dmrt1在栉孔扇贝性腺中的表达特征与大部分动物性腺中的表达特征基本一致，推测其可能参与性别分化和精巢发育的功能调节。     

三疣梭子蟹受精卵离体孵化技术

为了探究三疣梭子蟹受精卵的离体孵化技术及效果，本研究先后开展了受精卵块最适分离液种类及作用条件的筛选、分离液处理不同发育期受精卵离体孵化的差异、分离液处理对受精卵卵膜的结构影响，及分离液处理受精卵对孵化后幼体活力的影响实验。结果显示，木瓜蛋白酶是一种较为理想的分离液，在浓度为0.09 g/mL，分离时间30 min时，分离率可达到99%以上；经过分离液处理后的各期受精卵均能孵化出幼体，卵内溞状幼体期离体胚胎孵化率最高，为89.0%±3.3%，未经处理的对照组为70.0%±4.8%；卵裂期离体胚胎孵化率最低，为58.0%±3.9%，对照组为31.0%±2.3%，与对照组相比，处理组的孵化率明显提高。透射电镜结果显示，经过分离液处理的受精卵卵膜结构疏松，且厚度降低，符合处理组孵化率增加这一现象，干露、福尔马林溶液胁迫和行为学测试对不同处理组的幼体进行质量评价的结果显示，处理组和对照组幼体活力无显著差异。研究表明，实验所获得的分离液可以有效提高三疣梭子蟹受精卵的分离率和孵化率，且不影响幼体质量，可为三疣梭子蟹及其他甲壳动物受精卵的离体孵化提供参考。本研究可为三疣梭子蟹的苗种繁育提供新的技术手段，也将为基因编辑辅助育种等技术的实施奠定基础。     

黄颡鱼早期发育阶段受精卵和鱼体脂肪酸组成变化

研究了黄颡鱼受精卵孵化期间和仔鱼发育阶段脂肪含量和脂肪酸的组成变化规律.采用常规化学分析方法和气相色谱法对黄颡鱼从鱼卵受精开始至仔鱼孵化后未投饵的7 d内的脂肪含量和脂肪酸组成进行测定.结果表明,受精卵在整个孵化期间脂肪含量有下降趋势.受精卵中不饱和脂肪酸含量大于饱和脂肪酸含量.受精卵在整个孵化期间各种脂肪酸含量无明显变化.仔鱼孵化后,鱼体总脂肪含量急剧下降,总脂含量从0日龄的4.57%降低到7日龄的0.75%.仔鱼在饥饿期间鱼体脂肪酸组成发生明显变化,单不饱和脂肪酸含量下降最为明显,尤其是C18:1.仔鱼在饥饿期间,脂肪酸按n-9>n-6>n-3顺序被先后利用,黄颡鱼仔鱼发育阶段主要以单不饱和脂肪酸作为能量代谢基质,而C20:4n6(AA)和C22:6n3(DHA)优先于C20:5n3(EPA)被保存下来.     

Nuclear transfer in loach (Paramisgurnus dabryanus Sauvage) by cell-to-cell electrofusion

To study nuclear transfer in the loach (Paramisgurnus dabryanus Sauvage), blastula and gastrula cells were fused with UV-inactivated oocytes by cell-to-cell electrofusion. To facilitate nuclear transfer, blastula and gastrula cells were cultured or incubated at 4 °C in different solutions. TC-199 medium supplemented with 20% calf serum was the best culture solution, and effectively retained the totipotence of blastula or gastrula cells for up to 10 days. It was found that gastrula cells incubated at 4 °C had the same totipotence as blastula cells. The optimal UV dosage for inactivation of the oocyte chromatin was 180–240 mJ cm⁻². Electrofusion was carried out in a cone-shaped fusion chamber, which permitted the recipient oocyte and the donor blastula cell to contact one another. The electrofusion procedure resulted in a 10% success rate of normal-appearing fish. Genetic analysis indicated that the nuclear material originated from the donor cell (blastomere) and the oocyte pronucleus did not take part in development.     

中华鳖dazl基因克隆及在生殖细胞中的表达

为探索龟鳖类生殖细胞的发育分化机制,实验通过特异性引物克隆了中华鳖dazl基因的cDNA片段,长1 007 bp,其中包括5′端非编码区197 bp,3′端非编码区33 bp,开放阅读框777 bp,编码258个氨基酸。氨基酸序列比对显示其与西部锦龟Dazl同源性最高,达96%;与小鼠Dazl同源性达75%。荧光定量PCR分析结果显示,中华鳖dazl mRNA主要在精巢和卵巢中表达,在体细胞组织中仅检测到微量表达。冰冻切片原位杂交结果显示,中华鳖dazl mRNA在生殖细胞中特异表达,且在不同时期的生殖细胞中呈动态表达模式。在精巢中,中华鳖dazl mRNA在初级和次级精母细胞中表达最强,在精原干细胞中表达水平次之,在精子细胞中未检测到信号;在卵巢中,中华鳖dazl mRNA信号在初级卵母细胞胞质中均匀分布且在最早期的初级卵母细胞中信号最强,随着卵母细胞的增大,信号逐渐聚集并逐渐减弱。研究表明,dazl基因可能对中华鳖两性生殖细胞的发生具有重要的调控作用。     

珠江口海域双胞旋沟藻赤潮对卤虫幼体、鱼苗和虾苗的急性毒性

为研究2009年10月下旬在广东珠海海域爆发的双胞旋沟藻赤潮对养殖鱼类及水体中其它生物的影响,实验以卤虫幼体、金鼓鱼苗和凡纳滨对虾苗作为受试生物,在赤潮现场测试双胞旋沟藻对卤虫幼体、鱼苗和虾苗的急性毒性效应。结果显示,24 h双胞旋沟藻对卤虫幼体的LC₅₀(半致死浓度)为9.55×10⁴/mL,藻密度为2.5×10³/mL的双胞旋沟藻对卤虫幼体的LT₅₀(半致死时间)为48.5 h。60 h内该赤潮水体对鱼苗和虾苗的存活无不利影响,卤虫幼体和金鼓鱼苗均可摄食双胞旋沟藻,卤虫幼体对双胞旋沟藻的摄食率低。研究表明,双胞旋沟藻赤潮水体对卤虫幼体有一定的毒性作用,但在低藻密度条件下,卤虫幼体能以该藻为食并维持其生命,双胞旋沟藻对金鼓鱼苗和凡纳滨对虾苗无急性毒性作用。     

牙鲆胰岛素样生长因子结合蛋白IGFBP-1 cDNA全长的克隆及表达分析

利用RACE-PCR技术,从牙鲆(Paralichthys olivaceus)的肝脏组织总RNA中克隆得到胰岛素样生长因子结合蛋白-1(insulin-like growth factor binding protein 1, IGFBP-1)基因的全长cDNA序列,该cDNA全长为1070 bp,开放阅读框为729 bp,编码242个氨基酸。通过系统进化树分析,牙鲆IGFBP-1与鱼类IGFBP-1基因聚为一支;通过同源性比对,牙鲆IGFBP-1基因的核苷酸序列与大菱鲆同源性最高,为95%,而其推导的氨基酸序列与其它鱼类如大菱鲆、五条鰤、黄金鲈、红点鲑、鲤鱼和斑马鱼的同源性分别为89%、89%、84%、79%、67%和67%。半定量RT-PCR分析表明,牙鲆IGFBP-1基因存在母源转录本,合子基因在孵化前的胚胎阶段及早期仔鱼中仅有较低水平的表达,在后期仔鱼中表达逐渐增高;牙鲆IGFBP-1基因在肝脏中表达量最高,在胃、脾、肠、性腺、肾、鳃、脑、心脏和肌肉中也有不同程度的表达。     

Effects of stocking density on the growth performance,physiological response and intestinal microbiota of juvenile Echiura worms (Urechis unicinctus)

Aquaculture of the Echiura worm Urechis unicinctus has developed rapidly in recent years. However, the artificial cultivation technology remains to be perfected. In this study, the effects of stocking density on the growth performance, physiological responses and intestinal microbiota of U. unicinctus juveniles were evaluated. Juvenile worms were randomly stocked at densities of 200 U (U. unicinctus/m³), 500 U, 1,000 U and 2,000 U, in aquariums. The results indicated that the contents of triglycerides, glucose, total cholesterol, lactic acid, alkaline phosphatase, acid phosphatase and aspartate transaminase in the coelomic fluid of U. unicinctus juveniles were significantly enhanced with increasing stocking density. The digestive enzyme activities increased with increasing stocking density from 200 U to 1,000 U, before exhibiting a significant decrease in the 2,000 U group. In contrast, the antioxidant capacity of U. unicinctus juveniles was suppressed under high stocking density conditions. In case of the intestinal microbiota of U. unicinctus juveniles, Actinobacteria were more abundant in the 200 U group; SJA15, Gluconobacter and OP81 were higher in the 1,000 U group; Burkholderiales and Limnohabitans were enriched in the 2,000 U group. The highest and lowest survival rates of the U. unicinctus juveniles were recorded in the 500 U and 200 U groups respectively, and high stocking densities negatively affected the individual growth performance. In summary, due to the highest survival rate and appropriate growth performance and physiological responses, 500 U was considered to be the optimal stocking density for the cultivation of U. unicinctus juveniles.