不同水温下无乳链球菌在尼罗罗非鱼体内的动态分布及其消除规律

本研究以腹腔注射无乳链球菌(Streptococcus agalactiae, WC1535菌株)后的尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus,GIFT strain)为研究对象,研究不同水温下无乳链球菌在尼罗罗非鱼体内的动态分布及消除规律。首先,分析25℃、29℃和33℃3个实验组罗非鱼的感染累积死亡率;其次,对3个实验组罗非鱼进行无乳链球菌的体外分离、培养和计数;然后,分析感染后不同实验组罗非鱼脑、肝脏、脾脏和肾脏组织中无乳链球菌的浓度。结果显示,随着水温的升高罗非鱼的累积死亡率也随之升高,25℃、29℃和33℃组的累积死亡率分别为6.67%、25.56%和78.90%。菌落统计结果显示,随着水温的升高,无乳链球菌在罗非鱼体内的增殖速度加快,同时,单位质量组织(脑、肝脏、脾脏和肾脏)中无乳链球菌的最大载菌量也随之升高。本研究还发现,无乳链球菌在罗非鱼脾脏中的浓度最高,在肾脏中的存活时间最长。综上可知,尼罗罗非鱼感染无乳链球菌后,体内各组织中链球菌的增殖、消除速度均与水温密切相关。本研究为研究无乳链球菌的致病机制奠定基础,也为通过合理调控水温及施药等措施防治尼罗罗非鱼链球菌病的暴发提供科学依据。     

BALB/c小鼠用于评价尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力的研究

实验采用BALB/c小鼠作为实验动物,旨在建立尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力测定的BALB/c小鼠模型。BALB/c小鼠经腹腔注射尼罗罗非鱼源无乳链球菌建立感染模型,比较了尼罗罗非鱼源无乳链球菌分别感染尼罗罗非鱼和小鼠的LD_(50)差异,分别测定了不同毒力尼罗罗非鱼无乳链球菌对尼罗罗非鱼和小鼠的毒力。结果显示,小鼠经腹腔注射无乳链球菌,在24 h内出现死亡现象,且对小鼠脑、肝脏、脾脏、肾脏等组织造成损伤。3次测定尼罗罗非鱼无乳链球菌TFJ0901对尼罗罗非鱼和小鼠LD_(50)分别为7.7×10~7、2.2×10~8、3.5×10~9 CFU/mL和405、361、419 CFU/只。将无乳链球菌TFJ0901和THN0901感染尼罗罗非鱼(1.0×10~7 CFU/mL)和小鼠(100 CFU/只),尼罗罗非鱼和小鼠存活率分别为100%、6.7%±5.8%和100%、0,其存活率都具有显著性差异。将无乳链球菌TFJ0901和TFJ-F感染尼罗罗非鱼(3.0×10~8 CFU/mL)和小鼠(2 500 CFU/只),尼罗罗非鱼的存活率分别为73.3%±11.5%和80.0%±10.0%,存活率差异不显著,小鼠存活率分别为13.3%±11.5%和100.0%,存活率具有显著性差异。研究表明,本实验成功建立了BALB/c小鼠作为尼罗罗非鱼源无乳链球菌毒力测定的稳定模型,测定不同毒力的尼罗罗非鱼源无乳链球菌对小鼠毒力与对尼罗罗非鱼毒力一致,且该模型能够区分尼罗罗非鱼模型难以区分的毒力相近的无乳链球菌。     

尼罗罗非鱼补体C9基因的克隆和组织表达分析

为了探究补体C9在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)免疫中发挥的作用,本研究克隆并分析了尼罗罗非鱼补体C9基因(OnC9)。结果显示:OnC9的cDNA序列全长2 502 bp,包含1 761 bp的开放阅读框(ORF),编码586个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,OnC9与牙鲆(Paralichthys olivaceus)补体C9氨基酸相似性最高,达73.0%,与其他鱼类补体C9的相似性介于49.3%~71.4%之间。实时荧光定量PCR检测结果表明,OnC9基因在所检测的各个组织或器官中表达水平有明显差异,在肝脏中表达量最高,其次是肠道、后肾、皮肤、肌肉、鳃,在脑、脾脏、心脏、头肾、胸腺和血液中表达量最低。在无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)感染鱼体后,肝脏、后肾等组织中OnC9表达量表现为在感染12 h、48 h(或36 h)、120 h先后出现三个峰值的波动表达的规律。说明OnC9在无乳链球菌感染尼罗罗非鱼后的免疫应答中发挥作用。     

尼罗罗非鱼表皮和鳃黏膜共生菌结构特征及其与鱼体健康状况相关关系

黏膜及其表面的共生菌群是鱼类抵御外界不利环境的第一道屏障。为探索养殖罗非鱼表皮和鳃黏膜共生菌菌群的结构特征是否与其健康状况间存在相关关系,本研究运用高通量测序技术,以无乳链球菌腹腔注射攻毒48 h后存活和濒死尼罗罗非鱼为检测对象,检测攻毒前后罗非鱼表皮和鳃黏膜共生菌群落结构差异。结果显示,健康尼罗罗非鱼表皮和鳃黏膜共生菌均存在优势菌群,主要为特吕珀菌属、硫杆菌属、弓形杆菌属、海单胞菌属和弧菌属。人工感染无乳链球菌后存活尼罗罗非鱼表皮和鳃黏膜共生菌菌群与感染前无显著差异;与存活组相比,濒死尼罗罗非鱼的表皮和鳃黏膜共生菌菌群多样性下降,其中弓形杆菌属、假交替单胞菌属、海单胞菌属、假单胞菌属和弧菌属等含量显著下降,链球菌属含量占总菌群的55.30%±1.24%,表明养殖尼罗罗非鱼表皮和鳃黏膜共生菌群落结构可能与其健康状况相关。     

尼罗罗非鱼肠道及养殖环境中菌群结构与链球菌病的相关性

为研究尼罗罗非鱼肠道和池塘养殖环境中菌群结构变化与链球菌病暴发的相关性,实验采用16S r DNA高通量测序方法对比分析发病和健康池塘水体、底泥和尼罗罗非鱼肠道菌群的结构特征。结果显示,底泥中微生物多样性最高,水体和肠道中微生物多样性次之;肠道菌群与水体中菌群的相似性较高,而与底泥中菌群相似性较低;发病组的尼罗罗非鱼肠道和池塘底泥中微生物的多样性均低于健康组,而发病组池塘水体中微生物多样性高于健康组。OTU聚类分析发现,发病与健康尼罗罗非鱼肠道微生物差异极显著,大部分健康尼罗罗非鱼肠道微生物样品单独聚为一支。菌群结构组成分析结果表明,虽然发病组和健康组水体或底泥中优势菌群结构组成的差异较小,但在非优势菌群中存在一定差异,发病组水体中变形菌门和梭杆菌门的比例显著高于健康组水体,疣微菌门和浮霉菌门的丰度显著低于健康组水体;发病组池塘底泥中厌氧粘细菌属、甲烷丝菌属和枝芽孢菌属等具有降解有机质和生态修复功能,菌群的丰度显著低于健康组底泥,而具有致病能力的曼氏杆菌属丰度却显著高于健康组底泥。发病组尼罗罗非鱼肠道菌群中链球菌属、分枝杆菌属和曼氏杆菌属等致病菌群的丰度显著高于健康组尼罗罗非鱼肠道,而乳球菌属、鲸杆菌属和红球菌属等益生菌的丰度显著低于健康尼罗罗非鱼肠道。无乳链球菌普遍存在于发病和健康养殖环境,以及尼罗罗非鱼肠道中,无乳链球菌的丰度在发病和健康养殖环境之间无显著差异,但其在发病尼罗罗非鱼肠道中的丰度要显著高于健康组。研究表明,尼罗罗非鱼链球菌病发病池塘水体和底泥中有益菌丰度降低和致病菌丰度的升高反映其养殖环境出现恶化,尼罗罗非鱼链球菌病的暴发与肠道微生态平衡破坏后无乳链球菌丰度增加密切相关,但肠道中无乳链球菌丰度的剧增与养殖水体和底泥中该病原菌的丰度水平之间并无直接关联。     

海豚链球菌感染对不同品系罗非鱼血液生化指标和肝脏HSP70 mRNA表达的影响

以吉富罗非鱼、新吉富罗非鱼、埃及尼罗罗非鱼和红罗非鱼为研究对象,饲养100d后,进行海豚链球菌(2.95×108CFU/mL)感染试验,分析攻毒前后各品系罗非鱼的血液生化指标和肝脏HSP70 mRNA表达量的变化规律。另从各桶中取20尾鱼进行同样的攻毒试验,统计攻毒后各时间点的累积死亡率。结果表明,感染海豚链球菌96h后,吉富罗非鱼和新吉富罗非鱼对病原较为敏感,累积死亡率分别达到36.67%和38.33%;埃及尼罗罗非鱼对病原敏感性较差,试验期间未见死亡。吉富罗非鱼、新吉富罗非鱼和红罗非鱼血清皮质醇和葡萄糖水平以及肝脏HSP70 mRNA的表达量在攻毒后明显提高,血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶与溶菌酶活力也呈上升趋势,碱性磷酸酶活力与甘油三酯和胆固醇水平低于攻毒前。埃及尼罗罗非鱼可以利用糖原和脂类产生的能量,提高了HSPS与一些特定免疫蛋白(溶菌酶、球蛋白等)的合成,增强了鱼体的非特异性免疫力。罗非鱼选育过程中,需要将抗病力与生长性能进行有效的结合,在注重生长速度的同时也要增强其抗应激能力,从而为罗非鱼产业的可持续发展提供保证。     

尼罗罗非鱼无乳链球菌病的病理学研究

为了解尼罗罗非鱼感染无乳链球菌后各组织的病理变化,运用革兰氏染色和电镜负染技术对一株从自然发病的尼罗罗非鱼上分离的无乳链球菌进行形态观察,采用组织切片和超薄切片电镜技术对患病尼罗罗非鱼的肝脏、脾脏、肾脏、脑、心肌、骨骼肌、肠、鳃等8种组织进行病理学研究,探讨该病的致病机理。结果显示,革兰氏染色呈阳性,负染后透射电镜观察多数细菌呈链状排列;组织病理学变化主要是各内脏器官的广泛充血、水肿、变性和炎性细胞浸润,严重的细胞坏死;超微病理显示,大量球菌侵染脾脏等内脏组织,破坏细胞结构和各种细胞器;细胞界限模糊,细胞核畸形,线粒体肿大,嵴断裂,溶解;粗面内质网肿大、核糖体脱落;细胞质空泡化严重;心肌和骨骼肌纤维断裂、紊乱、肌节长短不一;肠微绒毛排列不整齐、长短不一;眼中有纤维性沉积。研究表明,无乳链球菌能造成尼罗罗非鱼全身性组织器官损害和炎症反应,尤其是肝脏、脾脏、肾脏和脑等重要器官功能障碍和衰竭,最后导致鱼体死亡。     

异源无乳链球菌胞外产物灭活疫苗对罗非鱼的免疫效果

为了研究异源无乳链球菌胞外产物灭活疫苗免疫罗非鱼后的免疫效果, 本研究采用 10%甲醛溶液灭活法制备了无乳链球菌 HN0901 和 GX1101 胞外产物灭活疫苗, 通过腹腔注射途径免疫健康奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus♀×O.aureus♂), 在免疫后 28 d 用同/异源无乳链球菌攻毒, 测定了免疫后和攻毒后罗非鱼的免疫应答反应和血清抗体效价, 并比较了罗非鱼在腹腔注射 1×108 CFU/尾无乳链球菌后的相对免疫保护率和交叉免疫保护率。 结果显示, 免疫鱼谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)在免疫后 28 d 显著高于对照组, 但在攻毒后显著低于对照组; 与对照鱼相比, 免疫鱼的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)水平在免疫和攻毒后均有不同程度的提高, 丙二醛(MDA)显著降低(P＜0.05)。实时定量 PCR 结果显示, 炎性细胞因子基因 TNF-α、IL-1β 和 TGF-β, 体液免疫相关基因 HSP70, MHC Ⅱ和 IgM 在免疫和攻毒后也呈现显著升高趋势, 并显著高于对照组(P＜0.05)。血清抗体效价于免疫后第 28 天达到 1∶6400, 显著高于对照组(P＜0.05)。攻毒实验结果显示, 免疫组在同源和异源无乳链球菌攻毒后相对的免疫保护率在 31.6%~47.4%。结果表明, 研制的灭活疫苗免疫罗非鱼后, 能够显著诱导罗非鱼体内的免疫应答, 产生中等疫苗效力, 对同/异源无乳链球菌都具有免疫保护能力。本研究结果为深入研究罗非鱼链球菌病的免疫预防技术和研制二价疫苗奠定了基础。     

尼罗罗非鱼p38MAPK基因克隆与表达分析

为了探究p38MAPK与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)免疫功能的相关性,本实验运用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)获得尼罗罗非鱼埃及品系ntp38MAPK的cDNA全长序列,结果显示,该序列全长1789 bp,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长1086 bp,5′非编码区(Untranslated Region,UTR)长342 bp,3′UTR为361 bp。ORF编码361个氨基酸,预测分子量为41.598 kD,理论等电点为5.10。序列含有p38家族典型保守的Thr-Gly-Tyr(TGY)双磷酸化位点以及紧密相连的底物结合位点Ala-Thr-Arg-Trp(ATRW)。同源性以及系统进化树分析结果显示,尼罗罗非鱼的p38MAPK与大黄鱼(Larimichthys crocea)和鲈(Dicentrarchus labrax)的相似性最高。采用qRT-PCR的方法研究了ntp38MAPK在各组织以及无乳链球菌感染过程中的表达差异情况,结果显示,ntp38MAPK在各组织均有表达,其中在肌肉的表达量最高,心脏、肝脏、脾脏次之,头肾中的表达量最低。无乳链球菌感染过程中,脾脏、头肾中ntp38MAPK的表达量在2 h开始上调,肝脏中4 h开始上调,8 h后肝脏、脾脏和头肾中的表达量都有所下降,24~72 h趋于平稳,表明ntp38MAPK在尼罗罗非鱼抵抗链球菌侵染过程中发挥重要作用。     

无乳链球菌不同途径感染吉富罗非鱼后病原菌在体内的分布规律研究

为探讨无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)感染罗非鱼(Oreochromis spp)的致病途径。采用腹腔注射、灌胃和浸泡三种方式对吉富罗非鱼进行无乳链球菌(HN016菌株)胁迫感染,利用平板活菌计数法统计三种方式感染后病原菌在体内组织的分布。注射和灌胃两种方式感染后均出现典型的链球菌感染发病症状,其中注射组在感染24 h后出现死亡高峰,死亡率为92.5%;灌胃组感染48 h后出现死亡高峰,死亡率为90%;而浸泡组,感染后均没有出现明显的发病症状,也没有出现死鱼。注射组和灌胃组在感染后2 h,其脾脏、肝脏、前肾、胃、腮、皮肤和肌肉组织中均可分离出病原菌,5 h后在脑组织中均可分离出病原菌,8 h后各组织分离出的病原菌数达到峰值;而浸泡组在感染8 h后才从各组织中分离出病原菌,且它们的数量均低于同时期的注射组和灌胃组。注射和灌胃两种方式可使吉富罗非鱼快速感染无乳链球菌而发病,而浸泡方式感染后病原菌虽可以侵入机体,但不表现出症状。由此,我们推测在自然条件下养殖的罗非鱼是通过口腔采食携带无乳,链球菌的食物而被感染。     

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。     

核糖体DNA在厦门白姑鱼和大黄鱼染色体上的比较定位

为了探究石首鱼核型微观结构上的变化,实验利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)比较定位了厦门白姑鱼和大黄鱼18S rDNA和5S rDNA的分布特征。结果表明,厦门白姑鱼与大黄鱼在宏观核型以及18S rDNA和5S rDNA染色体分布等3个方面均存在较大差异。厦门白姑鱼的核型公式为2n=48t,臂数FN=48;单对18S rDNA信号分布于1号染色体臂间;单对5S rDNA信号分布于3号染色体近着丝粒区域。大黄鱼的核型公式为2n=2sm+4st+42t,臂数FN=50;单对18S rDNA信号分布于18号染色体短臂端部;5S rDNA信号9~11对,除一对分布于臂间外,其余全部分布于着丝粒端或短臂端部。综合其他石首鱼核型数据可以推断:厦门白姑鱼呈现原始核型特征,而大黄鱼核型是原始核型经染色体重排和/或转座衍生的特化核型;石首鱼宏观核型和18S rDNA分布模式总体保守,仅少数物种存在变化,而5S rDNA位点的分布模式存在高度的种间变化。本研究首次揭示了石首鱼物种间核型微观结构的变化,为进一步开展石首鱼分子细胞遗传学研究奠定了基础。     

中华鲟ASDIGIRR与ASTRAF6基因的克隆与表达

中华鲟是处在硬骨鱼类与软骨鱼类之间的中国古老的珍稀鱼类之一,但在人工繁殖和养殖过程中,容易受到不同疾病的危害,因此,需要深入研究其免疫调控,为其疾病预防提供理论依据。单个免疫球蛋白白细胞介素-1受体相关分子(SIGIRR)和肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)是toll样受体(TLR)信号通路的2个重要的信号转导元件。本研究鉴定了中华鲟的SIGIRR和TRAF6的同源物,分别命名为ASDIGIRR (Acipenser sinensis DIGIRR)和ASTRAF6 (A. sinensis TRAF6),并研究它们在正常组织中的表达和Poly(I:C)诱导后的表达模式。结果显示,ASDIGIRR和ASTRAF6在健康鲟的10个组织中均有表达,且分别在肠道和头肾组织中表达量最高;用Poly (I:C)孵育中华鲟脾脏细胞后,ASDIGIRR在3 h时的表达量显著下调,在6 h时恢复至正常水平,后在24 h显著上调达到最高值,随后开始下调,至48 h时仍显著高于对照组,而ASTRAF6在6 h达到最高表达量,维持到24 h后再下调,48 h时下降至最低水平。研究表明,ASDIGIRR和ASTRAF6在中华鲟抵御病原入侵的免疫防御过程中起着重要作用。     

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。     

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。