中间球海胆乳酸脱氢酶基因克隆及其对海水酸化的响应

为明确中间球海胆乳酸脱氢酶(LDH)基因序列及表达特征,研究其对海水酸化胁迫的响应,实验利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得中间球海胆LDH基因(命名为SiLDH)的全长cDNA,并且比较了海水酸化胁迫下,中间球海胆不同组织SiLDH基因表达及总LDH活性的变化情况。结果显示:①SiLDH基因的cDNA全长为1 499 bp,包含133 bp的5′非编码区,349 bp的3′非编码区和1 017 bp编码338个氨基酸的开放阅读框(ORF)。SiLDH编码蛋白的相对分子量为36.40 ku,理论等电点为6.55,属于无信号肽的非跨膜、温和疏水蛋白。②生物信息学分析显示,SiLDH蛋白序列与紫球海胆LDH X4蛋白序列一致性最高(90.88%)。③实时荧光定量PCR(qRT-PCR)发现,SiLDH基因在检测的4种组织中均有表达,相对表达量从高到低为性腺管足肠体腔液;总LDH活性检测显示,中间球海胆总LDH活性从高到低为性腺管足体腔液肠;④海水酸化处理60 d后发现,与自然海水组(pH 8.06±0.01)相比,SiLDH基因在中间球海胆性腺、管足和肠道中呈现总体降低趋势,在体腔液中则呈现随海水pH降低先降低后显著升高的趋势;总LDH活性在性腺、管足和体腔液中呈现随海水pH降低而降低的趋势,在肠道中则呈现随海水pH降低先降低后显著升高的趋势。研究表明,中间球海胆面对海水酸化时可能通过调节SiLDH基因的表达和LDH活性来缓解海水酸化带来的负面影响。     

红螯螯虾冷休克蛋白Y-box编码基因的克隆及表达分析

采用RT-PCR和RACE技术,从红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)血细胞中分离到冷休克蛋白Y-box编码基因的cDNA序列。结果显示,冷休克蛋白Y-box编码基因的长度为1 733 bp,其中包括82 bp的5'非翻译区、676 bp的3'非翻译区和975 bp的编码序列,可编码324个氨基酸。理论相对分子质量和等电点分别为35 800和9.81。结构域分析和序列比对显示,红螯螯虾冷休克Y-box蛋白由3部分组成:富含丙氨酸或脯氨酸区域、冷休克结构域和带电荷区域,其中冷休克结构域高度保守。系统进化树分析表明,红螯螯虾冷休克Y-box蛋白与水蚤等节肢动物冷休克Y-box蛋白聚类,且三级结构非常相似。最适温度养殖条件下,冷休克蛋白Y-box的虾组织分布特异性研究表明,红螯螯虾神经组织的冷休克蛋白Y-box转录活性最强,而后依次为肝脏、血淋巴和鳃,在肠和心脏中也有活性,在肌肉组织中转录保持较低水平,揭示神经组织是重要的冷休克Y-box蛋白表达区。     

青虾冷休克蛋白Y-box编码基因的cDNA全长克隆与表达分析

为研究冷休克蛋白Y-box基因在青虾应答环境胁迫过程中所起的调控作用,实验应用RACE PCR技术首次克隆了青虾的冷休克蛋白Y-box基因全长c DNA序列,并利用在线软件对其序列特征进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR技术对其在青虾不同组织及环境胁迫过程中的表达变化特征进行分析。青虾冷休克蛋白Y-box基因c DNA全长1501 bp,包括84 bp的5′末端非翻译区(UTR),876 bp的开放阅读框(ORF),541 bp的3′UTR,开放阅读框编码291个氨基酸。氨基酸相似度比对显示,青虾冷休克蛋白Y-box基因富含高度保守的冷休克结构域。系统进化树分析显示,青虾冷休克蛋白Y-box基因与水蚤等节肢动物冷休克Y-box聚类一支,具有最近的亲缘关系。荧光定量PCR检测显示,冷休克蛋白Y-box基因在青虾不同组织中均有表达,其表达量在肝胰腺组织中最高,使用荧光定量PCR检测青虾冷休克蛋白Y-box基因在低温胁迫和恢复条件下在肝胰腺中的m RNA时空表达情况,结果显示,与对照组相比冷休克蛋白Y-box在肝胰腺中的表达量分别在低温和低氧胁迫3,6和12 h出现了显著上调,而在恢复刺激后其表达量与对照组差异不显著。此外,本实验对Y-box进行了原核表达,为进一步研究Y-box基因的功能奠定了基础。     

军曹鱼dnd基因cDNA克隆及其在性腺周年发育过程中的表达

本研究通过cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆了军曹鱼(Rachycentron canadum)dnd基因(Rcdnd)的cDNA序列,全长1339bp,其中,5'非编码区59bp,3'非编码区173bp,开放阅读框(ORF)1107 bp,共编码368个氨基酸.Rcdnd氨基酸序列含有1段RNA识别保守基序(R...     

光棘球海胆的主要卵黄蛋白cDNA序列分析

提取成熟光棘球海胆(Strongylocentrotus nudus)性腺中的RNA做模板,根据NCBI数据库中已知海胆(编号:AB097218、AB192414、AY090112)主要卵黄蛋白MYP cDNA保守序列设计引物,用LA PCR方式分段扩增并测序得到了光棘球海胆MYP cDNA的全序列。扩增的cDNA全长4 061 bp,包含4 047 bp的开放阅读框,共编码1 349个氨基酸。用CluxtalX1.83对光棘球海胆与其他几种已知海胆MYP cDNA及推导的氨基酸序列进行比对,用Mega3.01计算遗传距离及构建进化树,结果表明,光棘球海胆与其他7种海胆的MYP具有高度的同源性。从氨基酸水平上看,光棘球海胆与红海胆(Pseudocentrotus depressus)亲缘关系最近,遗传距离为0.069±0.01;与同科的马粪海胆(Hemicentrotus pulcher-rimus)、紫球海胆(S.purpuratus)、中间球海胆(S.intermedius)的遗传距离分别是0.095±0.012、0.098±0.011和0.101±0.012;与白棘三列海胆(Tripneustes gratilla)、拟球海胆(Paracentrotus lividus)及绿海胆(Lytechinus variega-tus)亲缘关系相对较远,遗传距离分别是0.216±0.017、0.218±0.017和0.535±0.028。获得光棘球海胆MYP cDNA序列可为进一步研究MYP基因的功能和系统的进化分析奠定基础     

暗纹东方鲀芳香化酶基因的结构及表达分析

性腺型芳香化酶基因是一种调节雌雄激素平衡的基因。为初步探究暗纹东方鲀性腺型芳香化酶基因在性腺发育和性别分化过程中的作用,通过RACE及荧光定量PCR技术,成功克隆出暗纹东方鲀性腺型芳香化酶基因的cDNA全长序列,共1786 bp,编码514个氨基酸,与红鳍东方鲀及星点东方鲀同源性最高。氨基酸序列分析显示,该基因编码的蛋白是一种稳定的亲水性蛋白,但不存在信号肽序列;性腺型芳香化酶含有38个磷酸化位点、4个N-糖基化位点、2个跨膜保守结构域;其氨基酸序列在哺乳动物和鱼类中均十分保守,且含有跨膜区、Ⅰ-螺旋区、Ozol′s肽区、芳香化酶特异性保守区和亚铁血红素结合区等功能保守区。表达分析显示,暗纹东方鲀性腺型芳香化酶基因主要在肌肉和卵巢中表达,其次在其他组织中也有少量表达,而且在幼鱼不同发育期卵巢中的表达量呈现出逐渐升高再降低的表达趋势,在精巢中则基本不表达。研究结果表明,性腺型芳香化酶基因很可能参与了暗纹东方鲀雌鱼性腺分化后卵巢的发育、雌性特征的维持和其他组织的发育等过程。     

鳜胃蛋白酶原基因cDNA全长的克隆与序列分析

利用RT–PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆鳜(Siniperca chuatsi)胃蛋白酶原基因cDNA全长序列，并对该基因的结构特征和系统进化关系进行了分析。鳜胃蛋白酶原基因cDNA序列全长1367 bp，5′端非翻译区43 bp，3′端非翻译区187 bp，开放阅读框(ORF)1137 bp，共编码378个氨基酸。鳜胃蛋白酶原氨基末端存在信号肽和激活肽序列，序列中含有催化活性必需的2个天冬氨酸残基和构成二硫键的6个半胱氨酸残基。鳜胃蛋白酶原氨基酸序列与其他脊椎动物胃蛋白酶原氨基酸序列的同源性为59.9%～91.2%，表明胃蛋白酶原基因在脊椎动物的长期进化中比较保守。鳜胃蛋白酶原基因的成功克隆不仅为进一步研究该基因的时空表达奠定基础，而且为鱼类胃蛋白酶原的分子特征和进化提供了新的资料。     

三疣梭子蟹水通道蛋白 1 cDNA 及其盐度胁迫下的表达分析

采用RACE技术克隆获得总长为1 712 bp的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)水通道蛋白基因全长cDNA序列,命名为PtAQP基因.该基因5'和3'非编码区分别为153 bp和788 bp,开放阅读框为771 bp,推测编码256个氨基酸,预测分子量为27.0 kD,理论等电点为8.26.生物信息学分析表明,PtAQP含有6个跨膜区和2个NPA单元,具有与MIP家族匹配的保守氨基酸序列,属于稳定蛋白;同源性和系统进化分析表明,三疣梭子蟹PtAQP氨基酸序列与可口美青蟹(Callinectes sapidus) AQP1的同源性最高(87％),与可口美青蟹紧密聚为一支;荧光定量RT-PCR分析表明,PtAQP基因在各组织中均有表达,而在胃中的相对表达量最高.通过分析PtAQP基因在盐度胁迫中的表达规律发现,盐度胁迫可显著改变PtAQP基因在三疣梭子蟹鳃和肝胰腺中的表达模式,整体呈先下降后上升最后下降到初始水平的表达趋势.该研究结果表明,PtAQP基因在三疣梭子蟹渗透压调节中发挥重要作用.     

剑尾鱼 2 种卵黄蛋白原全长 cDNA 的克隆及序列分析

卵黄蛋白原是环境雌激素效应研究的重要生物标志物,广泛应用于水环境内分泌干扰物污染的评价。本研究利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆获得了剑尾鱼(Xiphophorus helleri)的2种卵黄蛋白原基因—VgA和VgB,并对其基因结构和系统进化进行分析。VgA基因cDNA序列全长5159bp,开放阅读框(ORF)5058bp,编码1685个氨基酸。VgB基因cDNA序列全长5349bp,开放阅读框(ORF)5067bp,编码1688个氨基酸。2种cDNA序列均具有与已发现的卵黄蛋白原分子相似的主要特征和功能域,包括Vitellogenin结构域、VWFD结构域和多聚丝氨酸区域,且与已知其他鱼类卵黄蛋白原基因有较高的同源性。     

牙鲆SRF基因的克隆及真核表达载体的构建

采用RACE-PCR技术,从牙鲆(Paralichthys olivaceus)组织中克隆了血清应答因子(SRF)基因全长序列,该序列全长2 477 bp,开放阅读框1 503 bp,编码500个氨基酸。通过氨基酸同源序列比对,牙鲆SRF与其它物种的同源性较高,在氨基酸序列的N端具有NLS结构域和高度保守的MADS结构域。用PCR方法扩增SRF基因的编码区片段,克隆到p EGFP-N1载体中,构建真核表达载体p EGFP-N1-SRF,将重组质粒转染牙鲆胚胎细胞,在荧光显微镜下观察转染细胞有绿色荧光蛋白表达。荧光定量PCR和Western blot实验进一步证实,SRF在转染细胞中高表达。说明真核表达载体p EGFP-N1-SRF构建成功,为进一步研究SRF在牙鲆变态发育中的作用奠定了实验基础。     

草鱼Bcl-2基因的克隆、组织表达分析及DHA诱导下其在脂肪细胞中的表达变化

为获知草鱼B细胞淋巴瘤基因-2(B cell CLL/ lymphoma-2, Bcl-2)基因序列及其在草鱼各组织和脂肪细胞中的表达变化,本研究通过cDNA快速末端扩增(Rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术获得了草鱼Bcl-2的全长cDNA序列,并采用实时定量PCR(qRT-PCR)检测了Bcl-2在草鱼不同组织中的表达情况。为研究二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA)对草鱼前体脂肪细胞凋亡的诱导作用,本研究检测了100 μmol/L DHA处理后,草鱼前体脂肪细胞中Bcl-2基因的时序表达。结果显示,所获得的草鱼 Bcl-2 基因全长cDNA序列长度为1292 bp,包含133 bp 的5′非翻译区(untranslated region, UTR)和784 bp 的3′UTR;开放阅读框为375 bp, 编码124 个氨基酸。草鱼Bcl-2与鲤、斑马鱼Bcl-2氨基酸同源性分别为89.5%和91.1%,与人、原鸡、小鼠、野猪、欧洲牛、褐家鼠、家猫和犬等其他动物的氨基酸同源性为57.7%-62.0%。其编码蛋白的分子量为14.14KDa,等电点为4.68。Bcl-2基因在草鱼心脏、肝胰脏、脾脏、鳃、肾脏、肌肉、腹腔脂肪组织、脑、小肠、精巢10个组织中均有表达,其中在腹腔脂肪组织、肾脏和精巢中表达丰度最高,在肌肉中表达最低。DHA处理草鱼前体脂肪细胞后,Bcl2基因表达在增殖阶段下调,而在分化阶段上调。研究表明,Bcl-2在草鱼各组织中广泛表达,且DHA对其在脂肪细胞中的表达具有调控作用。     

冷藏大黄鱼SSO希瓦氏菌致腐能力差异机制初探

为探讨特定腐败菌(SSO)希瓦氏菌(Shewanella)致腐能力的差异机制,采用生化和16S rDNA鉴定冷藏大黄鱼货架期终点的产H2S菌,在灭菌鱼汁和无菌鱼块筛选4株致腐差异的希瓦氏菌,扩增氧化三甲胺(TMAO)还原酶基因及分析其表达量,并预测其蛋白质的理化性质。结果显示,22株产H2S菌均为希瓦氏菌属,其中 S.baltica占54.5%,为S. putrefaciens占40.9%,S. hafniensis占4.5%。希瓦氏菌在灭菌鱼汁中致腐能力存在显著差异,其中S. balticaXH2和XH8的缺点评分和TVB-N最高,S. putrefaciensXH14和XH17菌最低。接种无菌鱼块的4株希瓦氏菌中XH2的样品在72h出现腐败气味,48h细菌高于107cfu/g,产生较高的TMA、TVB-N、尸胺和腐胺和,XH8菌次之,XH14和XH17菌最慢。四株希瓦氏菌都扩增出2490bp的torA基因,且torA基因的表达量与致腐能力密切相关,S.balticaXH2最高。预测的TorA蛋白中S.balticaXH2的分子量和不稳定指数最大,理论等电点和总平均疏水性最小。可见,S. baltica XH2为冷藏大黄鱼的SSO,其强致腐能力与torA基因高表达量和TorA蛋白理化性质有关。研究为阐明希瓦氏菌致腐机制奠定了良好的基础。     

黄鳝载脂蛋白A1的基因结构及表达谱分析

根据克隆的黄鳝载脂蛋白A1基因的部分序列,进行5′RACE扩增和内含子的克隆并采用荧光定量PCR分析该基因的表达谱。结果表明,该基因cDNA全长1207bp,5′UTR区域长32bp,编码1个262aa的多肽;在长1391bp的gDNA上,只发现了1个长184bp的内含子。荧光定量PCR对该基因在不同组织和病原细菌嗜水气单胞菌感染后的表达情况分析表明,该基因转录本在肝脏中表达量最高,在胃、肾脏、小肠、脑、皮肤和血液中表达量中等,而在心脏、脾脏和肌肉中表达量很低;病原细菌感染会显著影响该基因在小肠、肝脏和脾脏中的表达水平。以上结果显示黄鳝的载脂蛋白Apo-A1基因可能参与了鱼体的天然免疫反应。     

雌雄半滑舌鳎脑垂体基因表达差异研究

为研究半滑舌鳎雌雄个体大小和生长速度差异悬殊的分子机理,采集来自同一亲本、同一发育阶段的半滑舌鳎雄鱼和雌鱼脑垂体,分别与Affymetrix的斑马鱼基因芯片杂交,筛选差异表达基因。芯片杂交结果显示二者共有1 051个基因检测到明显的杂交信号,其中上调基因486个,下调基因561个。进一步比较雄鱼和雌鱼杂交信号的比值(Ratio值),有39个基因的Ratio值小于0.6或大于1.5,其中sh3gl1b、meis2.1、acta1、Noxa、slc25a5这5种上调基因和col1a2、klf7、acta2这3种下调基因可能与半滑舌鳎雌雄生长差异相关。这一结果为深入研究半滑舌鳎雌雄性别分化与生长调控机制提供了新思路。     

鱼类Hox基因簇结构、表达和进化方面研究进展

Hox基因（horneobox genes,同源异型盒基因）是一类含有同源框、参与动物早期胚胎发育的关键基因。其在胚胎发育中的表达水平对组织和器官的形成有重要的调控作用。脊索动物如文昌鱼（Branchiostoma floridae）有1个Hox基因簇,包括15个基因;哺乳动物有4个基因簇,各含有约13个Hox基因,位于4条染色体上;硬骨鱼类的连锁群更多,如斑马鱼（拉丁名）基因组中有7个Hox基因连锁群。分析不同鱼类的同源框基因家族（Homobox gene familv,Hox）的结构组成,揭示Hox基因家族在不同进化时间的进化动态和规律,以更好地阐释在新基因形成、物种分化以及维持遗传系统稳定性等作用,探讨DNA序列的同源性和不同物种间的亲缘关系,这对于保护生物多样性,尤其是遗传多样性、揭示生物进化历程及其机理具有参考意义。     

鱼类嗅觉受体基因研究进展

嗅觉是鱼类感知外界环境的重要器官,参与觅食、定位、避敌以及生殖洄游等行为。嗅觉功能基于嗅觉信号通路并由嗅觉受体蛋白识别外界环境中的气味分子而实现。嗅觉受体基因编码G蛋白偶联受体蛋白,在脊椎动物中已发现的嗅觉受体基因有5个家族,即主嗅觉受体基因(MOR)、犁鼻器Ⅰ型受体基因(V1R/ORA)、犁鼻器Ⅱ型受体基因(V2R/OlfC)、痕量胺相关受体基因(TAAR)和甲酰基肽受体基因(FPR)。鱼类占脊椎动物所有种类的50%以上,近年有关鱼类嗅觉受体基因的研究越来越多,新的发现不断涌现,但目前国内的相关文献甚少。本文总结了鱼类嗅觉受体基因家族的研究进展,整理了研究中遇到的有关问题和相应对策,并对研究前景作了展望,旨在为国内鱼类嗅觉受体基因的研究提供参考资料。     

17α, 20β 双羟孕酮诱导鲤卵母细胞最终成熟相关基因表达内参基 因的筛选

本研究检测了18S rRNA(18S)、28S rRNA(28S)、组织蛋白酶Z(cathepsin Z,CTSZ)、延伸因子1-α(elongationfactor 1-α,EF-1α)、3-磷酸甘油脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,gapdh)、β肌动蛋白(β-actin)6个候选内参基因在17α,2β双羟孕酮(DHP)诱导鲤(Cyprinus carpio)卵母细胞最终成熟过程的表达情况,并应用不同的内参分析软件对数据进行了分析.Bestkeeper软件分析表明EF-1α的变异系数和标准差是6个候选内参基因中最低的,且Bestkeeper指数在6个候选内参基因中最高,说明其表达稳定性最高,适合做为内参基因;geNorm软件分析认为需要同时使用EF-1α和CTSZ两个内参基因来校正目标基因的表达;NormFinder软件分析同样表明EF-1α是6个候选内参基因中表达最稳定的;最后通过RefFinder软件综合比较分析,确定EF-1α相对于其他5个候选内参基因,在17α,20β双羟孕酮诱导卵母细胞最终成熟阶段表达最为稳定,可作为内参校正17α,20β双羟孕酮诱导鲤卵母细胞最终成熟阶段各基因的表达情况.     

A novel multiplex PCR method for detecting virulent strains of Vibrio alginolyticus

The bacterial strains obtained from various origins were tested with the novel primers targeting the collagenase gene, ompK gene and toxR gene to establish a multiplex polymerase chain reaction (PCR) method. These primers successfully recognized all virulent strains of Vibrio alginolyticus, but the avirulent strains were not recognized by the multiplex PCR because of lack of the collagenase and toxR genes. In a 50 μL multiplex PCR mixture, the lowest detection limit is 8.8 × 10² cells of virulent strains of V. alginolyticus. The multiplex PCR method was successfully developed to identify virulent strains of V. alginolyticus, and provides a rapid, sensitive, specific and reliable technology for diagnosing virulent strains of V. alginolyticus. Therefore, the novel multiplex PCR in the present paper can be useful for any laboratory working with vibriosis detection of aquatic animals.     

一株病原发光杆菌的分离与鉴定

从三疣梭子蟹育苗场发病且大量死亡的大眼幼体中分离到优势生长的菌株SX1,人工感染试验证明,SX1对健康三疣梭子蟹大眼幼体及Ⅲ期幼蟹有较强的致病性;对菌株SX1进行了形态特征、理化特性等表型生物学特性检验,并进行了菌株SX1的16S rRNA、gyrB和rpoA 3种基因的同源性检索与系统发育学分析。结果显示,菌株SX1具有发光杆菌属的特征,且16S rRNA、gyrB和rpoA 3种基因序列均与发光杆菌具有较高的同源性,在系统发育树中与Photobacteriumganghwense聚为一个分支,自举数据值达100%。综合菌株SX1的形态特征、理化特性及3种基因的同源性检索与系统发育学分析,研究表明菌株SX1与P.ganghwense亲缘关系更近,鉴定SX1为P.ganghwense且为本次引起三疣梭子蟹大眼幼体大量死亡的病原菌。     

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。