耐喹诺酮类药物嗜水气单胞菌的分离鉴定及电镜观察

本研究对吉林省内12个水域采集和送检的66尾病鱼进行细菌分离鉴定,共检出46株嗜水气单胞菌疑似株,通过生化试验和PCR扩增气溶素基因aer鉴定法,确定其中22株为嗜水气单胞菌。进一步采用纸片扩散法和双倍稀释法测定嗜水气单胞菌分离株对多种抗生素的耐药性,其中部分菌株存在不同程度的耐药性,22株嗜水气单胞菌中有4株对喹诺酮类药物耐药,并且为交叉耐药。其对喹诺酮类药物的抑菌圈均小于19mm。嗜水气单胞菌耐喹诺酮类药物的检出率为18 2%。将病料中分离的8株嗜水气单胞菌在电镜下观察发现,2株耐药菌表面发现均匀分布的球形结构,而6株敏感菌表面未见此结构。     

高度耐药嗜水气单胞菌的定向诱导及其交叉耐药性分析

为了分析比较不同抗生素对耐药嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)的诱导效率,从五大类抗生素中各挑选出一种代表性的抗生素,在针对嗜水气单胞菌菌株AH10的防耐药突变浓度(mutant prevention concentration,MPC)的琼脂平板上,分别筛选出五株耐药菌株,并对筛选的耐药菌株进行交叉耐药性分析,制定出这些耐药菌株对常用抗生素的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentrations,MIC)图谱。结果显示:四环素、氟苯尼考、磺胺嘧啶、硫酸新霉素、诺氟沙星对AH10的MIC分别为:1.0、0.5、8.0、8.0、0.25μg/m L;MPC分别为4.0、3.0、128、88、2.0μg/m L,分离的耐药菌株对所使用抗生素的MIC均提高100倍以上。4℃划线平板冰箱保存条件下,一个月内个别耐药菌株耐药性下降。在药物筛选压力下,菌株耐药性随着传代次数增多而表现出递增的趋势。同属一类抗生素耐药相关性较高;不同大类抗生素压力下筛选出来的耐药菌株表现出不同的交叉耐药性。     

耐喹诺酮类抗生素的鱼源嗜水气单胞菌中内生质粒pAhW39的克隆及功能

为探究嗜水气单胞菌中内生质粒与菌株对喹诺酮类抗生素耐药表型的关系,实验克隆并分析了分离自湖北仙桃某渔场患病团头鲂的对喹诺酮类抗生素耐药的嗜水气单胞菌W39菌株中的质粒pAhW39。测序结果显示,质粒pAhW39的大小为6 739 bp,GC含量为46.13%,低于目前已公布的嗜水气单胞菌染色体DNA的GC含量(60.1%～62.0%),表明该质粒可能是通过水平转移而获得;含有4个预测的开放阅读框(ORF),即nspV、nspV-like、repB和qnrS2,分别负责编码Ⅱ型核酸内切酶NspV和NspV-like、复制蛋白RepB和喹诺酮类耐药蛋白QnrS2。在无抗生素压力条件下,质粒pAhW39的稳定性较高,不容易丢失。通过微量肉汤稀释法检测菌株耐药性发现,与质粒pAhW39消失株(W39-C)相比,喹诺酮类的萘啶酸和环丙沙星对W39菌株的最小抑菌浓度分别升高16倍和8倍,表明载有qnrS2的pAhW39介导了W39菌株对喹诺酮类药物的耐药表型。比较基因组分析发现,pAhW39与分离自美国马里兰州某医院管道废水的气单胞菌ASNIH2菌株中的质粒pAER-e58e相似度极高,碱基一致性高达99.9%,表明pAhW39(或pAERe58e)传播具有广泛性和稳定性,同时提醒我们质粒介导的喹诺酮类抗生素耐药在鱼源气单胞菌中的存在,可能会导致喹诺酮类抗生素耐药表型在水产养殖上快速而广泛地传播。     

外排泵抑制剂对海水养殖源弧菌酰胺醇类药物耐药性的影响

通过检测从海水养殖中分离的对氟苯尼考低敏感弧菌菌株中常见酰胺醇耐药基因的携带情况,来分析外排泵抑制剂对弧菌酰胺醇耐药性的影响,旨在研究主动外排机制在我国海水养殖源弧菌耐药中的作用。本研究从前期分离的海水养殖源弧菌中挑选出41株对氟苯尼考低敏感的菌株,运用琼脂稀释法测定了这些菌株对酰胺醇类药物(氯霉素和氟苯尼考)的敏感性;利用PCR方法检测了这些菌株的酰胺醇外排泵耐药基因和整合子的携带情况,包括外排泵基因floR、cmlA、pexA、fexA、fexB和optrA,以及Int1、SXT和ISCR1整合子相关基因;同时研究4种外排泵抑制剂对弧菌氯霉素、氟苯尼考最小抑菌浓度(MIC)的影响,利用琼脂稀释法检测41株弧菌分别加入甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)、利血平(reserpine)、羰基氰氯苯腙(carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazone,CCCP)和苯丙氨酸-精氨酸-β萘酰胺(Phe-Arg-β-naphthylamide,PAβN)4种外排泵抑制剂前后对氯霉素和氟苯尼考的MIC值的变化情况。副溶血弧菌(14株)、溶藻弧菌(17株)、哈维氏弧菌(8株)、创伤弧菌(2株)共41株氟苯尼考低敏感弧菌敏感度检测结果显示,氟苯尼考耐药菌株39株、氯霉素耐药菌株11株。41株氟苯尼考低敏感弧菌菌株中,酰胺醇类外排泵基因floR检出率为100%,而cmlA的检出率仅为17.1%,其他4个外排泵基因均未检出;整合子相关基因Int1、SXT和ISCR1的检出率分别为46.3%(19/41)、46.3%(19/41)和63.4%(26/41)。41株弧菌中,添加NMP、利血平、CCCP和PAβN后,分别有0株、2株、10株和2株弧菌为氯霉素外排阳性菌;分别有1株、1株、15株和3株弧菌为氟苯尼考外排阳性菌。研究表明,CCCP被验证可以作为有效治疗酰胺醇类药物耐药弧菌的外排泵抑制剂。     

豫北地区主要淡水鱼类感染嗜水气单胞菌的流行病学调查

对豫北地区嗜水气单胞菌引起的细菌性败血病进行流行病学调查,分离鉴定致病性嗜水气单胞菌菌株,并对致病性嗜水气单胞菌菌株进行毒力验证和药敏试验。采集4个养殖场病鱼标本及水样,每月进行流行病学调查,利用生理生化及分子生物学方法检测嗜水气单胞菌的分布状况。结果显示,筛选出52株为嗜水气单胞菌,其中32株为致病性嗜水气单胞菌,20株为非致病性嗜水气单胞菌,且致病性嗜水气单胞菌主要分布在7—9月份,毒力验证试验表明,32株致病性菌株的毒力大小差异明显,筛选出强毒株XDMG(4),为后期试验的疫苗株做准备;药敏试验表明,不同菌株对同一种药物的药敏结果不同,但大部分药物的药敏结果基本一致,70%以上的致病性菌株对头孢哌酮、氟本尼考、菌必治、阿米卡星等抗菌药物表现为高度敏感,对青霉素类药物表现为高度耐药性,耐药率达100%,对氨基糖苷类(不包括阿米卡星)、磺胺类、四环素等药物呈现不同程度的耐药性,具有多重耐药性。本试验旨在丰富本地区的鱼类细菌性败血病的病原资料,并为该菌引起的人类疾病的防控提供科学依据。     

海水养殖动物源弧菌喹诺酮类药物耐药表型与基因型分析

采用琼脂稀释法测定121株海水养殖源弧菌对喹诺酮类药物(恩诺沙星、诺氟沙星和环丙沙星)的敏感性,利用PCR方法检测其质粒介导的喹诺酮类耐药基因(qnrVC、qnrS、qnrA和qnrB)、外排泵耐药基因(oqxA、oqxB、acrR、marR和soxR)和整合子(Int1、SXT和ISCR1),同时研究4种外排泵抑制剂(甲基吡咯烷酮,NMP;利血平,RSP;羰基氰氯苯腙,CCCP;苯丙氨酸-精氨酸-β萘酰胺,PAβN)对弧菌恩诺沙星、诺氟沙星和环丙沙星最小抑菌浓度的影响。在121株弧菌中,恩诺沙星耐药菌株31株(25.6%),诺氟沙星耐药株21株(17.4%),环丙沙星耐药株22株(18.2%);4种质粒介导喹诺酮类耐药基因仅检测到qnrA(2株)和qnrVC(30株),5种喹诺酮类外排泵基因仅在溶藻弧菌352菌株中检测到oqxB;121株弧菌中检测到39株菌携带Int1、42株菌携带SXT、44株菌携带ISCR1;在NMP、RSP、CCCP和PAβN作用下,分别有22株、25株、31株和7株弧菌对恩诺沙星的敏感性下降,分别有6株、5株、9株和4株弧菌对诺氟沙星的敏感性下降,分别有17株、13株、5株和14株弧菌对环丙沙星的敏感性下降。研究结果表明,弧菌对喹诺酮类药物耐药表型与基因型存在较大的不一致性,外排泵抑制剂对弧菌喹诺酮类药物的耐药性具有显著影响,预示弧菌对喹诺酮类药物耐药存在着新的机制。     

异育银鲫源嗜水气单胞菌对磺胺类耐药性分析

为了解异育银鲫源嗜水气单胞菌对磺胺类药物的敏感性和磺胺类耐药基因的携带情况。采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法测定了36株受试菌株对常见4种磺胺类药物的敏感性;应用PCR法检测菌株染色体DNA和质粒DNA磺胺类Sul1、Sul2和Sul3耐药基因。试验结果表明,试验菌株对磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺异噁唑、磺胺甲噁唑的耐药率分别为83.34%、72.22%、66.66%、69.45%;36株嗜水气单胞菌的染色体和质粒中均检测到Sul1和Sul2基因,Sul1基因在染色体和质粒中的检出率分别为30.56%和25.64%,Sul2基因在染色体和质粒中的检出率分别为83.33%和91.67%,Sul3基因在染色体和质粒中均未检出。异育银鲫源嗜水气单胞菌对磺胺类药物的耐药性不容乐观,其耐药性与Sul2和Sul1基因有较大相关性。     

罗非鱼水产品中的喹诺酮类药物耐药菌和耐药基因检测分析

本研究旨在了解水产品中携带的细菌对喹诺酮类药物的耐药状况及耐药基因类型,评估水产品中细菌耐药性风险。从广州市14家超市随机购买100条鲜活的罗非鱼,高通量测序分析结果显示,罗非鱼携带的优势菌群为大肠埃希菌(Escherichia hydrophila)和气单胞菌(Aeromonas)。采用大肠埃希菌和气单胞菌筛选培养方法,分别从鳃、肌肉和肠内容物筛选分离出182株大肠埃希菌和280株气单胞菌;运用琼脂二倍稀释法测定了恩诺沙星和环丙沙星对分离菌株的最小抑菌浓度;通过PCR法扩增质粒介导的喹诺酮类耐药(PMQR)基因(qnrA、qnr B、qnrC、qnrD、qnrS、aac(6￠)-Ib-cr、qepA、oqxAB)并进行测序和比对分析。结果显示,分离的气单胞菌对恩诺沙星和环丙沙星的耐药率分别为2.50%和2.14%;分离的大肠埃希菌对恩诺沙星和环丙沙星的耐药率分别为25.82%和18.13%。肌肉中分离的气单胞菌和大肠埃希菌对恩诺沙星和/或环丙沙星的耐药率均低于鳃和肠道的;各组织分离的大肠埃希菌对氟喹诺酮类药物的耐药率均远高于气单胞菌。分离菌株中,携带PMQR基因的大肠埃希菌占59.89%,且检出的耐药基因种类较多,包括qnrB、qnrD、qnrS、aac(6?)-Ib-cr和oqx AB;而携带PMQR基因的气单胞菌仅占6.79%,只检出耐药基因aac(6￠)-Ib-cr和qnrS。结论认为,罗非鱼食用部分肌肉携带的耐药菌较少,食品相对安全;肠道和鳃组织携带的耐药菌以大肠埃希菌为主,而且大部分菌株携带有不同类型的PMQR基因,存在一定的耐药传播隐患。     

养殖龟鳖源气单胞菌耐药性与质粒介导喹诺酮类耐药基因分析

为了解养殖龟鳖源气单胞菌的耐药情况及质粒介导的喹诺酮类耐药(PMQR)、喹诺酮类耐药决定区(QRDR)与耐药表型之间的关系;实验采用K-B纸片法测定了1996—2013年从广东地区患病龟鳖分离的67株气单胞菌对23种常见抗菌药物的耐药性,并检测5种PMQR基因qnrA、qnrB、qnrS、qepA和aac(6')-Ib-cr,同时分析PMQR基因阳性菌株染色体上gyrA、parC基因QRDR的突变情况。结果显示,67株气单胞菌对氨苄西林、头孢噻吩和磺胺复合物的耐药率分别高达100%、92.54%和83.58%,对喹诺酮类药物呈现中等耐药,耐药率介于19.40%~64.18%,而对亚胺培南、呋喃妥因、阿米卡星、头孢噻肟敏感性较高,耐药率低于10%;79.10%(53/67)的菌株对3类或以上抗菌药物具有耐药性。19.40%(13/67)的菌株携带PMQR基因,其中,8.96%(6/67)携带qnrS1基因、5.97%(4/67)携带qnrS2基因、7.46%(5/67)携带aac(6')-Ib-cr基因[其中2株同时携带qnrS2和aac(6')-Ib-cr基因]。13株PMQR基因阳性菌株均分别携带1~4个质粒,大小介于0.8~15 kb;其中6株在gyrA基因及parC基因上均发生变异,3株仅在gyrA基因上发生变异,另外4株未发现QRDR的基因突变。研究表明,广东地区龟鳖源气单胞菌对多种抗菌药物耐药并存在多重耐药现象;而且PMQR机制的存在预示着喹诺酮类耐药性很可能会在水产临床上更加快速而广泛地传播,应引起重视。     

一株分离自团头鲂的嗜水气单胞菌病原学及其与ST251型菌株的全基因组比较

为确定湖北仙桃一团头鲂(Megalobrama amblycephala)专养池塘的发病病原体及病原特征, 并从全基因组层面初步分析该病原菌的毒力和耐药特征, 本研究从患病团头鲂的肝脏分离得到一株病原菌 LHW39, 经理化性状及 16S rRNA 鉴定, 表明 LHW39 为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)。多序列分型结果显示 LHW39 属于嗜水气单胞菌 ST251 型克隆群, 该克隆群是导致中国和美国地区鱼类暴发气单胞菌败血症(motile Aeromonas septicemia, MAS)的流行菌株群。回归感染实验证实菌株 LHW39 是引起本次团头鲂患病的病原菌; LHW39 对斑马鱼(Danio rerio)的半致死剂量为 1.55×105 CFU/尾, 表明 LHW39 为高毒力菌株。药敏实验显示, LHW39 对头孢噻吩耐药。全基因组测序结果发现, LHW39 全基因组大小为 5099855 bp, GC 含量为 60.80%, 共预测到 4572 个编码序列(CDS), GenBank 登录号 CP050012。基因组毒力基因比较分析结果显示: LHW39 与其他 ST251 型菌株相似, 基因组中含有丰富的毒力基因, 并且含有 VI 型分泌系统(T6SS); 此外, 聚类热图暗示 ST251 克隆群中菌株毒力相关基因的进化可能与菌株分离的地理位置和感染的宿主存在关联。基因组原噬菌体预测结果显示, LHW39 基因组中含有一个长度为 30.2 kb 的完整原噬菌体 phAhLHW39, 其在 ST251 型菌株中相当保守、并且是 ST251 型菌株所特有。耐药基因分析结果表明, LHW39 中含有抗磺胺类、喹诺酮类、四环素类、头孢类和碳青霉烯类等抗生素的相关基因, 这些基因在 ST251 型菌株中高度保守。本研究对致病性嗜水气单胞菌 LHW39 进行了病原学及全基因组比较分析, 为防控鱼类嗜水气单胞菌感染提供了一定的参考依据。     

sodA、sodB和KatG在嗜水气单胞菌抗氧化胁迫中的协同作用

以嗜水气单胞菌野生株B11和基因稳定沉默株sodA-RNAi、sodB-RNAi和KatGRNAi为研究对象,比较野生株和沉默株在不同氧化胁迫条件下sodA,sodB和KatG表达的相关性及与细菌生长和存活的相关性,以探讨抗氧化胁迫基因在细菌抵御氧化胁迫过程中的作用和机制。结果显示,无氧化胁迫条件下sodA、sodB和KatG中任何一个基因被沉默后,其余两个基因的表达均受到显著抑制,说明这些抗氧化胁迫基因在表达上密切相关。在外源H2O2胁迫下,sodA、sodB和KatG中任何一个基因被沉默后,其他两个抗氧化胁迫基因的表达均表现为显著上调;在甲基紫晶(MV)诱导的内源性活性氧(ROS)胁迫下,各沉默株中sodA或sodB的表达水平总体表达为上调,但是在KatG的表达却呈现下调,说明sods的表达在细菌抵御内源性ROS的损伤中更具重要性。在H_2O_2胁迫下,随着H_2O_2浓度的增加,野生株B11的存活率仍然保持在较高的水平,而沉默株sodA-RNAi、sodB-RNAi和KatG-RNAi的存活率则显著降低;此外,菌株生长曲线显示,sodA、sodB和KatG的表达可影响嗜水气单胞菌生长曲线延滞期的长短。在不同浓度MV诱导的ROS胁迫下,野生株B11和沉默株KatG-RNAi的存活率仍然保持在较高的水平,沉默株sodA-RNAi和sodB-RNAi的存活率则显著降低,但4株菌仍然能保持一定的生长能力。研究表明,在不同氧化胁迫条件下,细菌可通过不同抗氧化胁迫基因的协同作用,共同抵御ROS的损伤,在H_2O_2的胁迫下,KatG对嗜水气单胞菌的生存更为重要,而在MV诱导的内源性ROS胁迫下,sod的表达对嗜水气单胞菌生存的贡献更为突出。     

团头鲂tf和tfr1a基因启动子克隆及转录调控分析

为探索鱼类转铁蛋白基因tf和转铁蛋白受体基因tfr1a的转录调控机制,本实验以团头鲂为研究对象,在其全基因组数据库中获取tf和tfr1a基因序列,对2个基因候选启动子区转录因子结合位点及CpG岛进行预测,通过PCR方法克隆得到tf和tfr1a基因近端启动子区不同长度片段,连接至pGL3-Basic/pEGFP-1载体,瞬时转染入Hela细胞,并采用双荧光素酶报告基因检测系统进行检测。结果发现,团头鲂tf基因启动子区无CpG岛位点,而tfr1a基因启动子区有2个CpG岛位点。成功构建9个tf和10个tfr1a不同长度启动子片段的重组质粒,经双荧光素酶报告基因系统检测发现,tf启动子核心区域为-268^+56 bp,且-1 308^-1 102 bp片段可能存在正调控该基因表达的转录因子结合位点;tfr1a启动子核心区域为-224^+48 bp,且+48^+92 bp可能存在抑制该基因转录的负调控元件,而-1 229^-1 219 bp区域可能存在促进tfr1a基因表达的正调控转录因子结合位点。     

凡纳滨对虾JAK和STAT基因在苏云金芽孢杆菌侵染过程中的表达变化分析

为了分析凡纳滨对虾JAK(Lv-JAK)和STAT(Lv-STAT)基因应答病原菌侵染的表达变化特征,本实验利用半定量PCR技术分析了Lv-JAK和Lv-STAT基因的组织表达特征,并利用实时荧光定量PCR技术分析了其在苏云金芽孢杆菌侵染过程中的表达变化特征。结果显示,Lv-JAK和Lv-STAT基因在凡纳滨对虾的9种组织中有不同程度的表达,均在鳃、肠道和心脏中表达量较高。苏云金芽孢杆菌感染后,在鳃组织中,Lv-JAK和Lv-STAT基因的相对表达量在感染的中晚期(24~72 h)显著上调表达;在肠道组织中,Lv-JAK基因的相对表达量在感染后的6和24 h显著上调,Lv-STAT基因的相对表达量在感染后的24和72 h显著上调。综上表明,JAK和STAT基因在一定程度上参与了凡纳滨对虾体内由苏云金芽孢杆菌引发的天然免疫应答过程,探讨凡纳滨对虾JAK和STAT基因应答苏云金芽孢杆菌感染的表达变化特征,有助于研究对虾JAK/STAT通路在应答病原菌侵染过程中的功能和作用机制。     

南移仿刺参美人鱼发光杆菌病病原分离鉴定与药敏分析

2020 年 11 月, 福建霞浦海域养殖仿刺参(Apostichopus japonicus)出现较大面积发病情况, 为确定其病原并筛选可用药物, 本研究分离了南移仿刺参腐皮综合征病原并对其理化因子、毒力因子和药敏特性进行了分析。结果显示, 从体表病灶部位分离得到 1 株优势菌株 XP-11, 经人工感染试验结果显示, 菌株 XP-11 对仿刺参有明显的致病作用, 感染后也出现体表溃疡等与自然发病相同症状。基于形态观察、Biolog 自动微生物鉴定, 以及 16S rRNA、 看家基因 gyrB 基因和尿素酶 C (ure C)基因序列分析结果, 确定菌株 XP-11 为美人鱼发光杆菌美人鱼亚种(Photobacterium damselae subsp. damselae)。毒力基因检测结果显示, 菌株 XP-11 含有溶血素相关基因 hlyAch 和磷脂酶活性相关基因 plpV 两种美人鱼发光杆菌典型毒力基因。药敏分析结果显示, 菌株 XP-11 对四环素、恩诺沙星、复方新诺明等 8 种抗生素敏感, 进一步采用微量法进行 MIC 值测定结果显示, 恩诺沙星、硫酸新霉素、甲砜霉素、氟苯尼考、盐酸多西环素、氟甲喹、磺胺间甲嘧啶钠、磺胺甲 唑+甲氧苄啶等水产可用药对菌株 XP-11 的最小抑菌浓度(MIC)分别为 0.08、2、1、1、0.06、0.125、4、1.2/0.06 μg/mL。研究结果表明, 美人鱼发光杆菌美人鱼亚种是仿刺参腐皮综合征的病原菌, 其对仿刺参的半致死浓度(LD₅₀)为 1.08×10⁵ CFU/g 体重。     

近江牡蛎等3种贝类的脂类成分分析

分析3种贝类的脂类成分，以期为贝类的高值化加工利用提供基础数据。采用氯仿甲醇法提取近江牡蛎、波纹巴菲蛤和马氏珠母贝中的脂质成分，分析脂质中的胆固醇和磷脂含量，采用液液萃取技术分离中性脂和极性脂，并用GC-MS分析其脂肪酸组成。研究结果表明，3种贝类的粗脂肪含量基本在1%左右；脂质成分中胆固醇含量在0.07~0.12 mg/g；脂质中磷脂含量在14%~34%，极性脂含量在27%~45%；脂质中EPA和DHA总含量在12%~22%，近江牡蛎和波纹巴菲蛤脂质中EPA含量高于DHA，而马氏珠母贝脂质中DHA含量高于EPA。     

脊尾白虾Strawberry Notch1基因的克隆及免疫功能

为探究strawberry Notch1基因(SBNO1)在甲壳动物中的免疫功能,本文对脊尾白虾SBNO1的cDNA序列全长、系统进化、组织分布以及副溶血弧菌感染后SBNO1和Notch信号通路中相关基因表征进行了研究。结果显示,脊尾白虾SBNO1 cDNA序列全长4353 bp,共编码1380个氨基酸,预测相对分子量158.91 kDa,理论等电点4.81。qPCR分析显示,脊尾白虾SBNO1在各组织中均有表达,其中在肝胰腺里表达量最高,性腺次之。利用RNAi干扰SBNO1显示,脊尾白虾在感染副溶血弧菌后,干扰组死亡率显著高于未干扰组。副溶血弧菌感染脊尾白虾后显著影响了Notch信号通路中SBNO1、Numb与Delta在肝胰腺中的转录情况,而Jagged表达差异不显著。SBNO1和Numb的表达量随时间变化都呈现出先上升后下降的趋势,Delta的表达量呈现出先下降后上升的趋势。结果表明,Notch信号通路参与了脊尾白虾副溶血弧菌感染后的免疫。本研究有助于阐明无脊椎动物先天免疫的机制,为抗病脊尾白虾的分子育种提供理论依据。     

在体条件下miR-305-5p对日本沼虾MnCHT3A的靶向调控作用

为了探索miRNA对日本沼虾几丁质酶3A(Macrobrachium nipponense chitinase 3A,MnCHT3A)基因的调控作用,实验采用生物信息学方法预测并筛选与MnCHT3A靶向结合的miRNA—miR-305-5p;利用qRT-PCR、生物化学以及组织学方法,研究了在体条件下,miR-305-5p对靶基因的调控作用。结果显示,一个蜕皮周期中miR-305-5p与MnCHT3A的表达量呈负相关,前者C期最高、A期最低;而MnCHT3A的表达趋势则相反。注射miR-305-5p mimics和miR-305-5p inhibitor后,与对照组相比,MnCHT3A转录水平分别降低60%和升高166%;MnCHT酶活性分别降低39.53%和升高133%。组织学观察发现,C期的头胸甲表皮为3层结构,由外向内依次为上表皮、外表皮和内表皮(H.E染色);几丁质荧光染色结果显示,几丁质分布在内、外表皮;扫描电镜结果清晰显示了内、外表皮的板层结构。与对照组相比,miR-305-5p mimics组内表皮的板层厚度增加,呈蓝色荧光的几丁质条带有增厚趋势;而miR-305-5p inhibitor组表皮结构紊乱,几丁质荧光分布不均且部分区域明显减弱。研究表明,miR-305-5p的靶基因为MnCHT3A,在体条件下,miR-305-5p能够靶向抑制MnCHT3A的转录。     

大黄鱼sox9a/b基因的克隆与表达分析

为探究sox9基因在大黄鱼性别决定与分化过程中的作用,利用RACE方法克隆得到大黄鱼sox9a和sox9b 2个基因,采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析其在雌雄个体不同组织和不同发育阶段的表达规律,并检测了其在17β-雌二醇处理后的遗传雄性和17α-甲基睾酮诱导处理后遗传雌性幼鱼中的表达变化。结果显示,大黄鱼sox9a c DNA全长2 442 bp(NCBI登录号:MH996431),包含476 bp 5′UTR、466 bp 3′UTR、1 500 bp ORF,编码499个氨基酸。大黄鱼sox9b cDNA全长为2 199 bp (NCBI登录号:MH996432),包含335 bp5′UTR、415 bp 3′UTR、1 449 bp ORF,编码482个氨基酸。qRT-PCR分析显示,sox9a基因主要在性腺、眼、脑、肝脏中表达,精巢中的表达量显著高于卵巢;sox9b在大黄鱼各组织中广泛表达,但以精巢中表达量最高,而卵巢中只有痕量表达。在鱼苗性腺发育初期,sox9a/b的表达量都维持在较低水平;随着鱼苗长大,sox9a/b的表达量在84 dph、123 dph 2次达到高峰,随后开始下降,10 mph后又逐渐上升。17β-雌二醇处理能够显著下调遗传雄性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达,17α-甲基睾酮处理则显著上调遗传雌性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达。研究表明,sox9a/b基因与大黄鱼性别发育和分化过程密切相关,对大黄鱼精巢的发育与维持起重要的调控作用,而且两个基因的功能可能具有一定程度的分化。     

橘色双冠丽鱼黑素皮质素受体1基因(MC1R)整胚原位杂交

为探究黑素皮质素受体1基因(MC1R)在橘色双冠丽鱼胚胎发育和体色形成过程中的表达定位及功能,本研究首先制备了MC1R基因的RNA正反义探针,T7方向转录的正义RNA探针质量浓度为447.529 ng/μL,SP6方向转录的反义RNA探针质量浓度为342.698 ng/μL。经10～20倍稀释后的探针用于原位杂交,MC1R基因探针表达定位显示,随橘色双冠丽鱼胚胎的发育杂交信号总体呈逐渐减弱趋势,原肠期和视泡期其卵黄和胚体侧卧部分有杂交信号分布;出膜期其脊柱、卵黄囊及其内容物和色素细胞内出现杂交信号;出膜期第1天,卵黄表面有信号分布。总体来看,杂交信号在脊索、卵黄囊、卵黄囊内容物质及色素细胞有特异表达,而以正义探针作为阴性对照组在5个胚胎阶段均无任何信号,杂交信号显现的MC1R表达定位说明其在橘色双冠丽鱼色素细胞的分化、迁移中起到重要调控作用,也与神经、营养、免疫功能相关,初步建立了鱼类体色相关基因功能和定位研究的整胚原位杂交方法。     

马氏珠母贝磺基转移酶基因的克隆及功能

硫酸角质素具有丰富的携带大量负电荷的磺酸基团,参与生物矿化的成核过程。磺基转移酶催化磺酸基团的转移,对硫酸角质素的生物合成起决定性作用。本研究利用RACE技术克隆马氏珠母贝磺基转移酶PmCHST1a全长,并通过RNA干扰技术检测PmCHST1a对硫酸角质素合成及贝壳珍珠层形成的影响。结果显示,PmCHST1a基因全长1385 bp,编码366个氨基酸;含有磺基转移酶结构域,具有跨膜结构和信号肽,定位于高尔基体上。组织差异表达分析发现,PmCHST1a在中央膜显著高表达。注射PmCHST1a的RNAi探针后,PmCHST1a在中央膜的表达量显著下调,并且外套膜外液中硫酸角质素的浓度显著降低;SEM检测发现珍珠层结构紊乱。综上所述,PmCHST1a可能通过影响外套膜外液中硫酸角质素的合成,参与珍珠层的形成。本研究为进一步探讨磺基转移酶及其参与合成的糖胺聚糖硫酸角质素在马氏珠母贝生物矿化中的作用提供依据。