巨须裂腹鱼水霉菌的分离鉴定及其对脾脏转录组的影响

为分析感染水霉菌对巨须裂腹鱼脾脏转录组的影响，探索水霉菌感染巨须裂腹鱼的分子机制，实验随机选取生活在同一水域中的5尾健康和5尾感染水霉菌的巨须裂腹鱼，采用PDA琼脂培养基和分子生物学方法对巨须裂腹鱼水霉菌进行分离鉴定，并采用Illumina HiSeqTM 2000 高通量测序平台，对健康和感染水霉菌的巨须裂腹鱼脾脏组织进行转录组测序，并对测序数据进行拼接、注释和差异表达基因分析。结果显示，从巨须裂腹鱼皮肤上分离鉴定得到3株水霉菌；转录组数据显示，健康组和感染水霉病组分别获得46 619 504 条和43 912 876 条数据，与健康组相比，感染水霉菌组共有1 889 个基因发生差异表达，其中1 414 个基因上调，475 个基因下调，随机选取6个差异表达基因进行实时荧光定量PCR (RT-qPCR)验证，验证结果与转录组测序一致。对健康组和感染水霉菌组的差异表达基因进行GO功能富集发现，上调基因主要富集于241个功能中，下调基因主要富集于60个功能中，上述基因主要涉及分子功能类、细胞组分类和生物过程类等生理功能；KEGG通路富集分析发现，差异表达基因主要富集在免疫疾病、内分泌和代谢疾病、病毒感染性疾病、消化系统及排泄系统等。研究表明，感染水霉菌会影响巨须裂腹鱼脾脏组织多种基因的表达量，实验结果为进一步探索巨须裂腹鱼水霉菌的感染机制奠定了基础。     

斑节对虾真核生物翻译起始因子3亚基4（btseIF3g）序列分析及组织表达特性

通过mRNA差异显示(differential display,DD)技术筛选的差异片段,与斑节对虾(Penaeus monodon)混合组织cDNA文库中的EST进行拼接,获得斑节对虾真核生物翻译起始因子3亚基4(btseIF3g)的全序列(GenBank登录号:FJ829364).btseIF3g全长1 041 bp,由72 bp 5′非编码区、90 bp 3′非编码区以及879 bp的开放阅读框组成,推测编码一个长度为292个氨基酸的蛋白.经BLAST分析,btseIF3g C端含有一个RNA识别基序(RNA recognition motif,RRM)的保守结构域(E值为2.72e-25).利用氨基酸序列进行系统发育分析表明,btseIF3g与eIF3g属于同一分支.采用荧光定量PCR(Real-time PCR)方法对250日龄的雌、雄斑节对虾不同组织表达特性研究发现,btseIF3g在眼柄神经节、脑神经、肝胰腺、性腺和肌肉组织中均有表达,在卵巢中的相对表达量极显著(P<0.01)高于其他组织,这一结果提示eIF3g可能与斑节对虾卵巢发育相关.     

患铁虾综合征罗氏沼虾眼柄转录组研究

为探索罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)铁虾综合征(IPS)的分子机制,采用高通量测序平台(Illumina Hiseq-2500)分别对患IPS罗氏沼虾(IPS虾)和正常罗氏沼虾开展转录组测序,进行生物信息学分析。结果显示,高通量测序共获得56.42 G高质量数据,拼接后得到221 901条单基因序列(unigene),长度范围为201~30 985 bp,平均长度为1572 bp,N50长度为2867 bp,N90长度为646 bp。将单基因序列分别在Nr、Nt、Swissprot、KEGG、KOG、GO、PFAM数据库进行序列比对及功能注释,103 570条得到注释,其中,GO数据库注释到的单基因序列最多。差异表达分析显示,2003个基因在IPS虾眼柄中差异表达,包括1209个上调基因和794个下调基因,516个基因被注释到242条KEGG通路中,翻译、信号转导和免疫系统富集的差异基因数目最多。催乳素、雌激素、胰岛素、促性腺激素释放激素、胰高血糖素、催产素、谷氨酸能突触、血清素能突触等与生殖调控相关激素的代谢过程在IPS虾与正常虾眼柄之间存在差异。此外,一些已被证明在免疫反应中起重要作用的基因在IPS虾眼柄中显著上调,如血管内皮生长因子受体1、丝氨酸蛋白酶抑制剂6、C型凝集素、芳基硫酸酯酶B、酚氧化酶原激活酶2a、组织蛋白酶B、组织蛋白酶L、甲壳类抗菌肽4等。同时,注释到溶酶体、吞噬体、抗原处理与呈递、细胞凋亡、内吞作用等多条与免疫相关的途径,支持近期研究得出的罗氏沼虾IPS与病原感染相关的结论。本研究为解析罗氏沼虾IPS的成因和分子机制提供了数据支撑。     

基于转录组分析筛选凡纳滨对虾低温胁迫下的差异表达基因

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是中国主要的对虾养殖品种之一,对低温的耐受性较差,低于18℃就会停止摄食。为了探究凡纳滨对虾耐低温性状相关基因,选用凡纳滨对虾低温胁迫组(18℃)和常温组(24℃)肝胰腺组织为实验材料,进行Illumina HiSeq 2500测序,对测序原始数据进行拼接、注释,以及筛选分析低温胁迫下的差异表达基因。结果显示,测序共获得50921条基因(unigene),平均长度为828 bp, N50为1589 bp,其中28.13%为已知基因。基因差异表达分析共筛选得到243个低温胁迫相关基因,其中89个上调表达, 154个下调表达。功能富集分析发现,差异表达基因多富集在生物结合和催化过程、过氧化物酶、溶酶体、精氨酸和脯氨酸的代谢以及氨基酸的生物合成途径中。进一步根据Q-值共筛选出10个差异表达最显著的基因,其中ATP结合盒B亚家族6转运蛋白基因(ATP-binding cassette sub-family B member 6, ABCB6)、C型凝集素基因(C type lectin)、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase, GS)在低温胁迫下均呈下调表达,推测可能参与了凡纳滨对虾低温应答反应。利用Real time RT-PCR验证转录组数据,结果证明基于转录组测序筛选低温胁迫下的差异表达基因是可行的。本研究为揭示凡纳滨对虾耐低温分子调控机制提供了基础数据和理论依据。     

脊尾白虾对低盐胁迫响应的转录组学分析

转录组测序可在各种环境条件下对物种进行高通量测序,通过基因结构分析和功能注释,探讨特定条件下相关基因的功能和表达情况。该研究分别获取低盐胁迫组(盐度0.2)和自然海水组(盐度31)脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)样品,通过Illumina平台进行转录组测序,获得13.92 Gb高质量测序数据,组装得到111 618条转录本和72 734条Unigenes,其中有22 879条Unigenes得到注释,比对到Nr数据库的Unigenes为21 931条;筛选出1 492条脊尾白虾低盐胁迫差异显著表达基因,包括829条上调基因和663条下调基因,其中有810条差异表达基因得到注释。通过差异表达基因GO功能注释和富集分析及KEGG通路富集分析,锁定大量脊尾白虾在自然海水和淡水环境下的差异表达基因,为深入探讨脊尾白虾在低盐胁迫条件下的生理保护机制提供了技术支撑。     

转录组测序研究三角帆蚌珍珠颜色相关基因

为筛选影响三角帆蚌珍珠颜色的候选基因,采用转录组测序平台Illumina Hi Seq TM2500对蚌壳珍珠层颜色为紫色和白色的三角帆蚌中央膜组织进行高通量测序。所得序列经质控、组装后比对到NR、Swiss-Prot、COG、KOG、KEGG、GO和Pfam数据库中注释,并进行差异基因聚类分析。结果显示,获得干净数据共72 800 581 bp,拼接获得了89 529个Unigene,差异表达基因2644个,其中上调表达基因1323个,下调表达基因1321个。根据GO功能分类可分为分子功能、细胞组分、生物过程等3大类50分支;根据KEGG代谢通路分析可以分为187类。对差异表达基因分析发现,部分基因与色素合成(眼黄素、黑色素、喋啶色素)及金属离子转运相关,还有6个细胞色素P450,3个细胞色素b561和1个细胞色素b560。研究表明,这些基因可能在珍珠颜色形成中发挥作用。     

显微介导中国对虾基因鲤肌肉蛋白差异表达分析

本文通过显微注射方法，将中国明对虾（Fenneropenaeus chinensis）总DNA直接导入鲤（Cyprinus carpio L.）受精卵内，获得显微介导中国对虾基因鲤。为了研究显微介导中国对虾基因鲤蛋白质的表达变化，利用i TRAQ技术定量蛋白质测序分析了未进行显微介导和显微介导中国明对虾基因的2种鲤的肌肉组织，寻找与氨基酸和脂肪酸相关的差异表达蛋白，并分析了差异表达蛋白GO功能注释和KEGG代谢通路。结果共鉴定蛋白质999个，表达差异蛋白92个，其中上调蛋白58个，下调蛋白34个。差异蛋白Pathway富集分析表明，显著富集于脂肪酸和氨基酸等代谢通路上的差异蛋白有13个，其中在精氨酸和脯氨酸代谢通路中发现的上调7.51倍的肌酸激酶（creatine kinase）有促进鱼类肌肉发育的作用；而在脂肪酸代谢通路中发现的下调0.59倍的线粒体三功能蛋白（mitochondrial trifunctional protein），有提高鱼体内多种饱和与不饱和脂肪酸含量的作用。同时对筛选到的两个蛋白进行实时荧光定量PCR验证，证实了蛋白质组的分析结果。     

大黄鱼高温适应的转录组学分析

为了探究大黄鱼高温胁迫条件下基因表达水平的变化,实验利用Illumina Hiseq 2500的125 pair-ended测序模式分别对大黄鱼高温处理组和常温对照组进行了转录组测序。对照组(3个生物学重复)和高温处理组(3个生物学重复)分别获得15.28和13.92 Gb测序数据,GC含量平均值约为51%。过滤后的高质量测序reads使用Bowtie2软件比对到大黄鱼参考转录组序列上估计基因表达量,进而进行基因表达差异统计学检验。以常温对照组为参比,高温处理组中阈值设为|log2(FC)|2和FDR0.05,共检测到1 259条显著差异表达基因。其中,821条基因为高表达,438条基因为低表达。随机选取12条差异表达基因,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行了验证,结果证实转录组分析可靠。进一步将所有差异表达的基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,结果发现大量差异表达基因的功能与氧化还原反应、蛋白质折叠和去折叠、糖和脂代谢以及某些疾病的发生相关。该研究结果为下一步深入研究大黄鱼高温适应的调控机制提供了重要的参考材料。     

拟穴青蟹14-3-3基因全长cDNA的克隆及组织表达分析

采用RT-PCR及RACE技术,从拟穴青蟹眼柄组织中克隆获得14-3-3基因cDNA全序列.序列分析结果表明:拟穴青蟹14-3-3基因全长1112bp,开放阅读框长744 bp,编码由247个氨基酸组成的蛋白,分子量为28.086 ku,等电点为4.675.与其他物种14-3-3基因氨基酸序列进行同源性比较分析显示,拟穴青蟹14-3-3基因与斑节对虾14-3-3基因同源性最高(95％),依次为墨吉对虾(93％)、苜蓿切叶蜂(92％).聚类分析表明,拟穴青蟹14-3-3基因氨基酸序列与斑节对虾、墨吉对虾紧密聚为一支.经荧光定量检测,拟穴青蟹14-3-3基因在肝胰腺和肌肉中的表达量较高,其次为鳃、眼柄、心脏和肠,在胃中表达最少.盐度骤变实验结果表明:盐度胁迫24 h后,盐度的下降(5)或者上升(15、20、25、30)都引起了14-3-3基因在鳃中的表达量极显著上升(P＜0.01),盐度变化的幅度越大,14-3-3基因的表达量越多.实验结果为进一步深入研究14-3-3基因的功能及调控机理奠定基础.     

中国明对虾组织蛋白酶L 的原核重组表达及其组织分布

组织蛋白酶L属于半胱氨酸蛋白酶中的木瓜蛋白酶超家族,在哺乳动物中它与抗原提呈、肿瘤入侵和转移、骨质吸收、细胞凋亡等许多生命活动有关。但对其在无脊椎动物中的功能了解的不多。从中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)中克隆得到了组织蛋白酶L基因,为了进一步研究组织蛋白酶L的组织分布及其功能,对该基因进行了重组表达。将中国明对虾组织蛋白酶L基因的酶原片段亚克隆进原核表达载体pET30a中,转化大肠杆菌BL21(DE3),再进行诱导表达,表达产物经SDS-PAGE电泳检测,其分子量在40kD左右,与期望的中国明对虾组织蛋白酶L的分子量一致。表达产物形成包涵体,经过对包涵体变性和复性,并进行His-tag柱亲和纯化,得到了纯化的蛋白。利用重组蛋白制备了的兔抗血清。Western实验表明,组织蛋白酶L在中国明对虾的肝、胃、肠中有表达,而在卵巢中没有表达。     

转录组测序筛选克氏原螯虾卵巢发育、免疫和生长相关基因

为发掘克氏原螯虾卵巢发育、免疫和肌肉生长的重要功能基因,采用Illumina HiSeq~(TM) 2 500高通量测序平台对克氏原螯虾的卵巢、肝胰腺和肌肉组织进行了转录组测序。所得序列经质控、组装后比对到NR、Swiss-Prot、pfam、COG、GO和KEGG数据库中注释,并进行差异基因聚类分析。结果显示,测序共获得了53 006个unigene,平均长度为1 194 bp。对3个组织样品的测序文库进行两两比较,发现在卵巢vs.肝胰腺中有差异表达基因(differentially expressed gene, DEG)20 382个,在肝胰腺vs.肌肉中有DEG 12 753个,在肌肉vs.卵巢中有DEG 21 629个。GO功能分类分析发现,部分DEG被注释到繁殖(reproduction)、繁殖过程(reproduction process)、免疫系统过程(immune system process)和生长(growth)GO条目。KEGG pathway分析显示,一部分DEG在卵巢发育、免疫和肌肉生长相关的信号通路中得到了富集。根据GO功能分类和KEGG信号通路分析筛选出了大量与克氏原螯虾卵巢发育、免疫和肌肉生长相关的候选基因,如卵黄蛋白原、卵黄蛋白原受体、Toll样受体2、Toll样受体相互作用蛋白、肌肉生长抑制素和5-羟色胺受体等。本研究结果丰富了克氏原螯虾的基因资源,可为克氏原螯虾的遗传育种和免疫研究提供基础数据。     

中华绒螯蟹Akt基因的cDNA克隆、序列分析及表达特征

为研究Akt基因在中华绒螯蟹蜕壳前后肌肉生长过程中的功能,应用RACE技术克隆得到编码中华绒螯蟹Akt(命名为Es Akt)的全长为2 200 bp的c DNA序列,包括159 bp的5′非翻译区(5′-UTR)、496 bp的3′非翻译区(3′-UTR)和长度为1545 bp编码514个氨基酸的编码序列。蛋白质结构域分析显示Es Akt含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的3个特征性保守结构域。多序列比对和系统发育分析显示,Es Akt与中国明对虾、凡纳滨对虾的Akt序列一致性都为0.889,在系统发育树中节肢动物Akt形成一个分支。应用荧光定量RTPCR技术分析Es Akt在性成熟中华绒螯蟹各组织及幼体不同蜕壳时期不同部位肌肉组织中转录水平上表达量的变化。结果显示,Es Akt在性成熟个体的肝胰腺、眼柄、表皮、卵巢、精巢、心脏、螯足、鳃、三角膜等组织中均有表达,其中卵巢、眼柄和精巢中表达量较高,肝胰腺中表达量最低。在幼体不同蜕壳时期不同部位的肌肉中,Es Akt表达量变化不同,步行足肌肉组织中Es Akt m RNA无显著的统计学差异。腹部肌肉组织中Es Akt m RNA水平在蜕壳前晚期D3~D4期表达量显著高于蜕壳后A~B期和蜕皮间期C期。螯足肌肉在蜕壳前晚期D3~D4期急剧下调,蜕壳后A~B期开始表达量显著升高,直至蜕皮间期C期。研究表明,Es Akt在中华绒螯蟹蜕壳过程中不同部位肌肉组织中的表达量变化与蜕壳周期密切相关,说明Es Akt参与中华绒螯蟹蜕壳诱导的肌肉萎缩、生长及重建过程。     

黄喉拟水龟性别调控相关lncRNA和mRNA的筛选及初步分析

性别异形在动物界广泛存在，长期以来一直是生物学中的热门话题。黄喉拟水龟性别分化属温度依赖型，其温度响应分子机制仍不清楚。为了进一步解析龟鳖动物性别分化的分子机制，本研究初步比较分析了黄喉拟水龟转录本中性别差异表达(different expressed, DE)的长链非编码RNA(long noncoding RNA, lncRNA)及其调控的靶基因。首先，运用Illumina深度测序平台，通过转录组测序(RNA-Seqs)对黄喉拟水龟的精巢和卵巢进行了比较转录组学分析并筛选鉴定出雌雄差异转录本，共筛选获得8 237个DE mRNA和9 573个DE lncRNA。通过GO功能注释及 KEGG通路富集分析发现，上述差异转录本主要参与龟鳖动物性别分化和性腺发育等相关信号通路。此外，通过顺式和反式作用分析，筛选获得了一系列与生殖发育相关的(性腺发育和性别分化)受DE lncRNAs调控的靶基因。本研究为进一步阐明黄喉拟水龟温度依赖型性别的分子机制提供了线索，特别是为进一步挖掘利用龟鳖动物性别决定因子，进行龟鳖动物性控育种技术研究奠定了基础。     

中国明对虾眼柄微结构与其生长的关系

观察了采集于江苏南通近海的69只中国明对虾的眼柄微结构，分析了其体长和体质量的生长。结果显示，眼柄由表层、色素层、钙化层和膜层4个部分组成。眼柄内存在明显的生长宽带和细纹，其中宽带数0~1个，细纹数27~37个。最小AIC法拟合分析显示，中国明对虾体长、体质量的生长与眼柄细纹数都呈显著的Logistic关系。研究表明，中国明对虾眼柄中的宽带与其年龄相关，细纹可用来分析中国明对虾的生长，而细纹的形成周期是否与个体差异、生长环境差异等相关还需要进一步验证。     

基于两种对虾参考基因组的中国明对虾性别分化区域初步探查

中国明对虾是我国最重要的养殖虾类之一。性成熟后的中国明对虾在生长和体色上表现出性别二态性。为了探查基因组上潜在的性别分化相关区域，对中国明对虾进行了全基因组重测序研究。分别使用中国明对虾基因组和其近缘物种凡纳滨对虾的基因组作为参考基因组，计算了雌雄中国明对虾之间的遗传分化指数F_st，以筛查基因组上的性别分化相关区域。当使用中国明对虾参考基因组时，有约89%的中国明对虾测序读段全部或部分比对到中国明对虾参考基因，覆盖度大约为84%。基因组上F_st出现较多杂乱的峰，其中LG5的F_st值整体呈升高的趋势，另外LG13、LG17及LG35均有F_st指数相对较高的区域。而当使用凡纳滨对虾参考基因组时，有约60%的中国明对虾测序读段全部或部分比对到凡纳滨对虾参考基因，覆盖度约为52%。Scaffold 2550和Scaffold 3683上分别有2个最显著的峰。将雌雄中国明对虾转录组测序数据与凡纳滨对虾的参考基因组比对后，获得了中国明对虾的粗略表达谱，挖掘出了丰富的差异表达基因。分析了前述2个Scaffold上...     

Cloning of the Ecdysone Receptor Gene from the Chinese Mitten Crab,Eriocheir sinensis,and Sexually Dimorphic Expression of Two Splice Variants

The ecdysone receptor (EcR), a member of the nuclear receptor superfamily, plays an important role in molting in crustaceans and insects. Here, we report the cloning of the full‐length cDNA of the EcR gene from Eriocheir sinensis (EsEcR). A 477 bp alternatively spliced intron was identified, with two splice variants. One, EsEcR‐L, is 2522 bp long and encodes a 577 amino acid protein. The second, EsEcR‐S, is 2045 bp long and encodes a 422 amino acid protein. Among eight different tissues, the expression of EsEcR was highest in the hepatopancreas and lowest in the heart. EsEcR was expressed during different embryonal developmental stages, and its expression reached the highest level at the original zoea stage. EsEcR‐L was specifically expressed in testis among eight examined tissues and was also the predominantly expressed form in testis, while in other tissues the predominantly expressed form was EsEcR‐S, indicating different roles of these splice variants in males and females. EsEcR‐L was also expressed in embryos. The responses of EsEcR and EsEcR‐L after eyestalk ablation (ESA) were investigated in four tissues, including hepatopancreas, muscle, testis, and ovary. The expression of EsEcR was upregulated after ESA in hepatopancreas, muscle, and ovary, while the expression of EsEcR‐L was downregulated after ESA.