脊尾白虾14-3-3 基因cDNA 全长的克隆和表达分析

利用本实验室构建的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)血细胞cDNA文库中脊尾白虾14-3-3巨球蛋白基因EST序列,采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术,克隆获得脊尾白虾14-3-3基因c DNA全长,命名为Ec14-3-3。该基因全长2905 bp,包含744 bp的开放阅读框,编码247个氨基酸组成的蛋白质,分子量为27.95 kD,理论等电点为4.65。同源性分析表明,脊尾白虾Ec14-3-3氨基酸序列与斑节对虾(Penaeus monodon)14-3-3的同源性最高,达到98%。荧光定量PCR分析结果表明,Ec14-3-3基因在血细胞、卵巢、肝胰腺等组织中均有表达,其中血细胞中Ec14-3-3相对表达量最高。感染鳗弧菌和WSSV后6 h,脊尾白虾血细胞和肝胰腺中Ec14-3-3基因的表达量较对照组均显著增加(P0.05),且具有明显的时间差异性。本研究结果表明,Ec14-3-3基因在脊尾白虾免疫反应中发挥重要作用。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda) 2-巨球蛋白cDNA全长的克隆和表达分析

根据本实验室前期获得的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda) α2-巨球蛋白基因EST序列,采用cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA end, RACE)技术克隆获得脊尾白虾α2-巨球蛋白基因cDNA全长,命名为Ecα2M基因。该基因全长4823 bp,由4413 bp的开放阅读框、64 bp的5?端非编码区以及346 bp的3?端非编码区组成。开放阅读框编码1470个氨基酸,分子量为163.0 kDa,理论等电点为5.03。序列分析显示,Ecα2M序列N端含有23个氨基酸组成的信号肽。同源性分析显示,脊尾白虾Ecα2M氨基酸序列与罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii) α2M的同源性最高,达到80%。荧光定量PCR分析结果显示,Ecα2M基因在血细胞、肝胰腺、肌肉、鳃、卵巢、眼柄、胃及肠中均有表达,其中在血细胞中的相对表达量最高。感染鳗弧菌和WSSV后,脊尾白虾血细胞中Ecα2M的相对表达量于6 h达到最大值且显著高于对照组(P<0.05),肝胰腺中Ecα2M的相对表达量于3 h达到最大值且显著高于对照组(P<0.05),相对表达量变化具有明显的时间差异性。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)α2-巨球蛋白cDNA全长的克隆和表达分析

根据本实验室前期获得的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)α2-巨球蛋白基因EST序列,采用cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA end, RACE)技术克隆获得脊尾白虾α2-巨球蛋白基因cDNA全长,命名为Ecα2M基因.该基因全长4823 bp,由4413 bp的开放阅读框、64 bp的5'端非编码区以及346 bp的3'端非编码区组成.开放阅读框编码1470个氨基酸,分子量为163.0 kDa,理论等电点为5.03.序列分析显示,Ecα2M序列N端含有23个氨基酸组成的信号肽.同源性分析显示,脊尾白虾Ecα2M氨基酸序列与罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)α2M的同源性最高,达到80%.荧光定量PCR分析结果显示,Ecα2M基因在血细胞、肝胰腺、肌肉、鳃、卵巢、眼柄、胃及肠中均有表达,其中在血细胞中的相对表达量最高.感染鳗弧菌和WSSV后,脊尾白虾血细胞中Ecα2M的相对表达量于6 h达到最大值且显著高于对照组(P＜0.05),肝胰腺中Ecα2M的相对表达量于3 h达到最大值且显著高于对照组(P＜0.05),相对表达量变化具有明显的时间差异性.     

脊尾白虾血蓝蛋白基因cDNA的克隆与表达分析

应用RACE技术克隆了脊尾白虾血蓝蛋白基因全长cDNA序列,并对该序列进行了分析.结果显示,该基因全长2 158 bp,开放式阅读框长1 992 bp,5’非编码区长26 bp,3’非编码区长140 bp,将该基因命名为EcHc.EcHc编码663个氨基酸,前15个氨基酸组成信号肽,推测成熟肽的分子量为75.05kDa.Blast比对结果显示,由脊尾白虾血蓝蛋白cDNA序列推导的氨基酸序列与日本沼虾、信号小龙虾血蓝蛋白氨基酸序列的同源性分别为86％、68％,由此推断该cDNA序列可能属于血蓝蛋白家族.利用Real-time PCR方法,分别研究了鳗孤菌和白斑综合征病毒(WSSV)感染脊尾白虾后,肝胰腺组织中EcHc基因在不同时间点的表达变化.实验结果表明,细菌或病毒感染后,EcHc基因在肝胰腺组织中的表达量显著增加,且均在感染后6h达到最高值,揭示脊尾白虾血蓝蛋白基因EcHc在脊尾白虾的免疫防御中具有重要作用.     

三疣梭子蟹血细胞全长cDNA文库构建及EST初步分析

三疣梭子蟹是我国沿海重要养殖品种之一,近年来养殖病害呈逐年上升趋势,制约了三疣梭子蟹养殖产业的健康可持续发展。为大规模克隆三疣梭子蟹免疫相关基因,研究其免疫基因的功能和免疫机制,奠定三疣梭子蟹病害防治理论基础,采用SMART技术构建了三疣梭子蟹血细胞全长cDNA文库。经测定,文库滴度为1.14×107pfu/mL,文库总容量为5.7×107pfu,重组率达到98%,插入片段平均长度为817.5 bp。文库随机测序获得的70个全长cDNA,从中发现18个已知基因和5个未知基因。已知基因主要为多肽/蛋白质合成相关基因,共9个;免疫相关基因4个,分别是抗菌肽hyastatin、C-reactive prote in-1、profilin和m asquerade-like prote in,且4个免疫相关基因共有48个克隆,占测序总克隆的68.6%,表明血细胞中免疫相关基因表达非常活跃。研究结果证实,构建血细胞全长cDNA文库是大规模克隆三疣梭子蟹免疫相关基因的可靠途径,并为深入研究免疫相关基因的功能和免疫机制奠定基础。     

鲤脑组织cDNA文库的构建及脑室管膜素基因鉴定

用Gubler-Hoffman法构建了低温下鲤(Cyprinus carpio Linnaeus)脑组织cDNA文库,经测定库容量为5.7×105 CFU/mL,文库的重组率接近95%,平均插入片段长度约为1.5 kb,符合文库保存和筛选实验的要求.同时,根据鲤与低温相关消减cDNA文库中低温下特异表达基因片段序列,设计PCR引物在此cDNA文库中进行PCR检测和序列测定,使用BLAST软件将测序的10个cDNA序列同GenBank等数据库进行比对,结果显示8个阳性克隆有相关同源性,2个克隆为功能未知的基因,全长率近75%;以上结果说明本实验所构建的cDNA文库质量较高,可作为筛选与鲤低温性状相关的功能基因的重要资源.同时对其中一个与低温相关的基因脑室管膜素基因构建了表达载体,为进一步验证该基因在鱼类低温适应中所发挥的作用及其作用机理奠定了基础.     

脊尾白虾隐花色素基因cry1的克隆及其功能分析

为探究隐花色素基因(cryptochrome,cry)在甲壳类中的节律调节功能,本研究根据脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)转录组序列,利用RACE技术获得了脊尾白虾cry1基因cDNA序列全长并对其进行功能分析。脊尾白虾cry1基因全长2190bp,开放阅读框1845bp,5’端非编码区为241bp,3’端非编码区为104bp,共翻译出614个氨基酸,预测蛋白质的分子质量为70.5kDa,理论等电点为5.09。同源性分析显示,脊尾白虾cry1基因与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannameiS)的同源性最高,为71.6％。荧光定量分析结果表明,脊尾白虾cry1基因在眼柄、鳃、心脏、胃、肝胰腺、性腺、肌肉、肠道和腹索神经中均有表达,其中眼柄的表达量最高,性腺和心脏次之；不同时段的表达结果表明,其表达量在日节律(24h)中表现出先下降再上升的趋势。不同光色条件下RNA干扰(RNA interference,SRNAi)结果显示,注射后3~6h蓝光光照下脊尾白虾cry1基因的表达量显著高于白光光照,9~24h蓝色和白色光照下的表达量无显著差异,而RNA干扰组的表达量显著低于对照组,此结果显示cry1基因可能主要响应蓝光周期节律。目前对甲壳类生物钟的研究较少,该研究为深入探究甲壳类生物钟基因的调控机制提供帮助。     

败血症鲢肝与肾cDNA文库构建及MHC classⅠ的克隆与分析

采用CloneMinerTM cDNA文库构建试剂盒构建了患败血症的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)肝和肾的cDNA文库.经检验,文库的滴度为1.34×107 cfu/mL,总库容为2.68×107 cfu,阳性克隆率为97.5％,平均插入片段大于1.2 kb.对80个随机挑选的克隆进行两端测序,结果显示有74个测序成功.经在GenBank上BLAST比对,其中57个为已知功能基因,属于45个不同基因,另外17个没有明显的同源序列.在已知功能的57个克隆中,含有全长编码区序列的克隆共有49个,全长cDNA比率为61.25％.采用PCR法对文库进行筛选,获得一个含MHC classⅠ完整编码区的序列,该序列具有典型的脊椎动物MHC class Ⅰ的序列特征.本研究完成鲢肝和肾较高质量的cDNA文库的构建,旨在为今后开展鲢功能基因研究奠定基础.     

不同壳色皱纹盘鲍杂交家系J1RhF1全长cDNA文库的构建

采用日本岩手县的野生皱纹盘鲍(J_1,♀)和中国的人工选育红壳色皱纹盘鲍突变体(Rh,(?))的配子,经人工授精建立了皱纹盘鲍杂交家系(J_1Rh)。取J_1Rh家系6月龄F_1个体的软体部组织为材料,以SMART技术构建了全长cDNA文库,命名为HD-J_1Rh文库。HD-J_1Rh未扩增文库的滴度为6.4×10~5pfu·mL~(-1)、重组率为93.75％,插入片段均大于400bp,81.25％克隆的插入片段分布在1000～1500bp之间;扩增后的文库滴度为3.07×10~9pfu·mL~(-1)。表明HD-J_1Rh文库是一个高质量的cDNA文库,可满足进行大规模EST序列分析和特定发育阶段相关基因的筛选等研究的需求。     

浒苔对刺参幼参生长影响的初步研究

对浒苔(Entero­morpha prolifera)的一般营养成分、氨基酸及脂肪酸含量进行测定, 并以浒苔为原料投喂体质量(5.26±0.14) g的刺参(Apostichopus japonicas Selenka)幼参, 与幼参常用饵料如鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、马尾藻(Sargassum muticum)、海带(Laminaria japonica)进行效果对比。营养成分检测结果显示, 浒苔蛋白质含量为15.7%, 其中含量较高的氨基酸有天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸等; 脂肪含量低(1%), 多不饱和脂肪酸比例较高(0.24%); 浒苔中各重金属(无机砷、镉、铅、甲基汞)含量均低于国家相关限量标准。以4种海藻为饵料投喂幼参70 d后, 各组刺参幼参生长良好, 成活率无明显差异(P>0.05), 幼参体质量均显著增长(P<0.05); 各组刺参的特定生长率(SGR)由高到低依次为鼠尾藻组、浒苔组、马尾藻组、海带组; 摄食率(IR)由高到低依次为海带、马尾藻、浒苔、鼠尾藻, 饵料转化率(FE)由高到低依次为鼠尾藻组、浒苔组、马尾藻组、海带组。浒苔、鼠尾藻、马尾藻3个投喂组刺参幼参特定生长(SGR)无显著差异(P>0.05), 但显著高于海带组(P<0.05)。本研究说明, 浒苔蛋白含量高、脂肪含量低, 可全部或部分替代鼠尾藻添加到幼参饵料。

     

秦岭细鳞鲑的年龄与生长

 2009—2012年于陕西省陇县秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)国家级自然保护区内采集秦岭细鳞鲑样本397尾。以鳞片为年龄鉴定材料, 显微镜下观察发现, 秦岭细鳞鲑鳞片上的年轮特征主要表现为普通切割形; 研究样本的年龄共分为5个年龄组, 其中以1～3龄为主, 约占85.64%; 体长(L, mm)和鳞径(R, mm)具有显著的相关性(L= -5.83R² + 208.06R + 34.99, r²=0.88); Von Bertalanffy生长方程分别为: L_t=729.38[1-e^-0.08(t+0.5)], W_t=        6 288.74·[1-e^-0.08(t+0.5)]^{2.968 1}, 雌雄个体的生长速率无显著差异; 生长系数为0.08, 拐点年龄为13.10 龄, 对应的的体长和体质量分别为483.66 mm和1 857.86 g。结论认为, 秦岭细鳞属生长缓慢型鱼类, 在所调查的保护区中秦岭细鳞鲑显现出个体小型化趋势。在制定资源保护策略时, 应考虑采取人工增殖放流措施来扩大自然种群数量, 增强种群的自然调节能力, 恢复种群数量。本研究旨在了解秦岭细鳞鲑的生长规律, 为秦岭细鳞鲑的资源保护与合理利用提供理论指导。

     

中国胭脂鱼的细胞遗传学分析

采用植物血凝素、秋水仙素活体注射和肾细胞直接制片法分析了中国胭脂鱼(Myxiocyprinus asiaticus)的染色体核型和Ag-NORs显带;并以中国胭脂鱼血细胞为样本,鸡血细胞DNA含量为标准(2.50 pg),用流式细胞仪测定了中国胭脂鱼的 DNA 含量.结果表明:(1)中国胭脂鱼染色体数目2n=100,核型公式为10 m+4 sm+12 st+74 t, NF=114,未观察到次缢痕及随体,亦未发现有性染色体.(2)中国胭脂鱼染色体具有1对Ag-NORs,位于第1对染色体短臂上,间期核中Ag-NORs的数目为1~2个,未见Ag-NORs的联合现象.(3)PI和DAPI作为荧光染料,得出中国胭脂鱼DNA含量分别为5.50±0.24 pg和6.16±0.03 pg.(4)中国胭脂鱼为四倍体,在特定的分类阶元中属于较原始的鱼类.     

盐度胁迫下三疣梭子蟹Ferritin基因的原核表达

为验证Ferritin基因是否对三疣梭子蟹的盐度胁迫具有适应性, 利用PCR扩增获得了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)第六对鳃的Ferritin基因, 将该目的基因克隆到表达载体pET28a(+)中, 转化大肠杆菌DE3(BL21), 并进行IPTG诱导表达。结果表明: 经诱导的转pET28-Ferritin重组质粒菌株有特异的表达蛋白条带出现, 与预期的理论值(19.448 kD)相符合; 高盐胁迫下, 转重组质粒的大肠杆菌比转pET28空载质粒存活率显著提高(P< 0.001), 并且随盐度升高, 两者差异越显著。这表明Ferritin基因能够提高大肠杆菌的盐度耐受力, 由此推测Ferritin基因参与了三疣梭子蟹盐度适应的生理过程。本研究旨在为生产过程中三疣梭子蟹养殖水体的盐度调控策略提供理论依据。

     

半滑舌鳎Dmrt4基因DNA全序列的克隆与表达分析

克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)Dmrt4基因DNA全序列,得到的序列长度为2271 bp,包含1个内含子,2个外显子,与其他鱼类的同源性在90%以上.Dmrt4基因在雌性和雄性半滑舌鳎的7个组织中都有表达,有差异表达的组织是脑、垂体和性腺,雄性的表达显著高于雌性(P<0.05).高温处理组的伪雄鱼中Dmrt4基因的表达与对照组的雌鱼没有显著差异(P>0.05),但是甲基睾酮处理组的雄鱼和伪雄鱼的表达显著高于对照组的雌鱼和雄鱼(P<0.05).Dmrt4基因的表达在胚胎发育过程中呈现先升高后降低的趋势,在原肠期表达量最高,显著高于其他几个时期(P<0.05),从尾芽形成期开始恢复到多细胞期的表达水平,之后几个时期 Dmrt4基因的表达无显著变化(P>0.05),一直到出膜前保持恒定.研究表明, Dmrt4基因是雄性中优势表达的基因,并且受雄性基激素调节,但并不是性反转的必要因素.这一研究为半滑舌鳎全雌群体的建立提供了分子水平的研究基础.     

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。     

脂溶性贝类毒素安全评价与检测技术研究进展

2004年,由联合国粮农组织、世界卫生组织和政府间海洋委员会共同组建的双壳软体生物毒素工作组根据贝类毒素的基本结构将其分为8类(组)。其中,大田软海绵酸类毒素(okadaic acid,OA)、原多甲酸毒素(azaspiracid,AZA)、环亚胺类毒素(cyclic imine,CI)、短裸甲藻毒素(brevetoxin,BTX)、蛤毒素(pectenotoxin,PTX)、虾夷扇贝毒素(yessotoxin,YTX)均属于脂溶性贝类毒素(lipophilic phycotoxins,LPs),这6大类毒素均为聚醚类物质,在贝类中富集的时间较长,目前已成为欧盟调整检测方法、最高残留限量等法律法规的主要目标。LPs的主要成分在中国均已被发现,这不仅意味着中国贝类消费存在巨大的潜在风险,外贸出口还将面临新的技术和贸易壁垒。本文就LPs的化学性质、污染分布、毒理学评价、检测方法、限量标准、监控预警技术和政策法规等国际最新研究进展等逐一进行归纳与总结,并对我国在LPs方面的科研举措进行展望,旨在为我国制定相关政策措施提供科学依据。     

达氏鳇胚后发育的形态观察

样本系黑龙江野外采集的达氏鳇(Huso dauricus)亲体经人工受精后孵出的子一代,对刚出膜的仔鱼[0日龄,体长(12.08±0.68) mm]到早期稚鱼[60日龄,(129.21±7.69) mm]的胚后发育形态进行了观察.从形态发育上看来,达氏鳇仔鱼的胚后发育可分为2个时期:早期仔鱼阶段,即从刚出膜(0日龄)到初次开口摄食(9日龄);晚期仔鱼阶段,即从初次开口摄食到各器官发育基本完成,体透明特征消失,鳍褶和颌齿彻底消失(50日龄),之后进入早期稚鱼期.早期仔鱼的形态发育和分化明显较晚期仔鱼和稚鱼快,运动、呼吸、感觉和消化等器官在此期间发育与分化快速同步协调,且速度快,使得仔鱼获得避敌与摄食能力,提高了成活率.晚期仔鱼发育主要表现为各骨板的分化和完善,鱼鳍游泳器官功能的进一步强化,鳔的发生和发育,表明此阶段游泳和躲避敌害能力进一步增强.     

黑龙江中游底栖动物群落结构与水质生物评价

2010—2011年对黑龙江中游底栖动物群落结构进行调查研究,共采集到底栖动物16目49科117种,其中水生昆虫种类最多,为79种,分属7目34科,占总数67.52%。黑龙江中游底栖动物平均密度为58.37 ind/m2,生物量为34.62 g/m2。2010年平均密度以春季最高,秋季次之,夏季最低,平均生物量以秋季最高,夏季次之,春季最低。2011年秋季平均密度和平均生物量均高于夏季。黑龙江短沟蜷(Semisulcospira amurensis)、东北田螺(Viviparuschui)、圆顶珠蚌(Unio douglasiae)、截口土蜗(Galba truncatula)和生米蜉(Ephemera shengmi)是现阶段黑龙江中游底栖动物的优势种。聚类分析将7个调查断面分为3组,多维标度分析结果支持了聚类分析结果。多样性分析结果表明,Shannon-Weiner指数、Pielou均匀度指数、Simpson指数均以2010年春季最高,2010年秋季最低。功能摄食类群以刮食者占优,共计为41种。采用BI生物指数和FBI生物指数对黑龙江中游水质的评价结果基本一致,黑龙江中游水质处于清洁轻度污染等级。     

蝇蛆粉替代鱼粉对黄颡鱼肌肉品质的影响

选用初始体质量约2.02 g的黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)960尾,随机分为6组,分别投喂6种用蝇蛆粉替代饲料中0%、20%、40%、60%、80%、100%鱼粉配制的等氮(39.5%)等能(16.8 MJ/kg)饲料,分别记为G0、G20、G40、G60、G80和G100。养殖期为60 d。结果显示,黄颡鱼肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪含量受蝇蛆粉替代鱼粉水平的影响不显著(P>0.05),但G60～G100灰分含量与G0相比显著升高(P<0.05)。蝇蛆粉替代鱼粉对肌肉pH、滴水损失(DL)、蒸煮损失(CL)和超氧化物歧化酶(SOD)活性影响不显著(P>0.05)。与G0相比,G20～G100肌肉胶原蛋白含量差异不显著(P>0.05),G40～G60肌肉丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。与G0相比,G80肌肉精氨酸(Arg)、组氨酸(His)、苯丙氨酸(Phe)、必需氨基酸(TEAA)含量显著高(P<0.05),各替代组总氨基酸含量差异不显著(P>0.05)。各组肌肉谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、天冬氨酸(Asp)等风味氨基酸和总风味氨基酸(TFAA)含量差异不显著(P>0.05)。肌肉C14:0、C18:3n-3、DHA、EPA+DHA、多不饱和脂肪酸(PUFA)、n-3 PUFA含量和n-3/n-6比值随蝇蛆粉替代鱼粉水平的升高而降低,其中G60～G100显著低于G0(P<0.05);C16:1、单不饱和脂肪酸(MUFA)含量随替代水平增加而升高,其中G60和G100显著升高(P<0.05)。结果表明,当蝇蛆粉替代鱼粉水平不超过40%时,除MDA含量显著降低外,蝇蛆粉对黄颡鱼肌肉常规成分、理化指标、氨基酸和脂肪酸含量影响不显著。