厚壳贻贝抗菌肽mytilin和myticin的cDNA基因的克隆与序列分析

抗菌肽是贻贝免疫系统中的一个重要组成部分,也是目前海洋生物抗菌肽研究的重要内容。在贻贝抗菌肽家族中,mytilin和myticin是目前贻贝抗菌肽研究中发现成员最多,丰度最高的两个家族,在贻贝免疫系统中占有重要的地位。为了解厚壳贻贝抗菌肽mytilin和myticin的基因组成及其多样性机制,通过设计特异性引物,以厚壳贻贝血细胞cDNA文库为模板进行PCR扩增以筛选文库,共克隆到8条mytilin的同源cDNA序列和9条myticin的同源cDNA序列,并对其基因序列及推导的氨基酸序列进行了序列比对和变异位点初步分析。上述研究为将来深入研究厚壳贻贝的免疫机制及筛选具有开发价值的抗菌肽分子奠定了理论基础。     

厚壳贻贝M7 lysin分子的克隆与表达

M7 lysin位于贻贝精子顶体中,是溶解卵黄膜、促进受精作用的重要蛋白质,决定了贻贝种间精卵识别的特异性。采用同源克隆法得到厚壳贻贝M7 lysin分子,并在原核生物中对该分子进行重组表达。结果表明,扩增产物为540 bp左右的片段,进一步测序发现其开放阅读框cDNA为543 bp,与贻贝、地中海贻贝、盖勒贻贝具有较高的相似性;在线翻译所得蛋白质片段中含有180个氨基酸,分子量为20 ku,等电点为8.48;通过M7 lysin氨基酸序列构建系统进化树发现,贻贝和地中海贻贝亲缘关系最近,其次为盖勒贻贝,最后是厚壳贻贝;将 M7 lysin分子在E.coli Rosseta(DE3)中融合表达,得到包括载体氨基酸序列在内的25 ku蛋白质,符合预期分子质量。     

厚壳贻贝5-羟色胺2A受体(5-HT2AR)基因克隆和时空表达

为探究5-羟色胺2A受体（5-HT 2A receptor， 5-HT2AR）基因在海水贝类生长发育中的作用，本研究通过RACE技术和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）克隆了厚壳贻贝5-HT2AR 基因的cDNA全长，并分析该基因的时空表达。结果显示，5-HT2AR基因全长2 636 bp，开放阅读框（ORF）2 124 bp，共编码707个氨基酸。序列分析结果显示该序列与人、小鼠、斑马鱼、长牡蛎和虾夷扇贝等物种分别具有45%、45%、48%、49%和67%的同源性。厚壳贻贝雌雄成体各组织和器官中均有5-HT2AR基因表达，雄性中的鳃表达量最高，而在雌性鳃、外套膜和性腺中的表达稍高于其他组织和器官；推测该基因可能与厚壳贻贝的摄食、对外界环境的感知及促进卵母细胞成熟有关。5-HT2AR基因在厚壳贻贝各发育阶段均有表达，且稚贝的表达量为眼点幼虫的1.4倍，推测5-HT2AR基因可能参与了调控厚壳贻贝幼虫的生长发育过程。本研究为进一步了解5-HT基因家族在双壳贝类中的功能奠定了基础。     

厚壳贻贝MyD88-4基因的生物学特性及其对沙氏弧菌的免疫应答

为理解髓样分化因子88(myeloid differentiation factor 88, MyD88)基因的生物学特性以及对细菌胁迫的响应,本研究克隆了厚壳贻贝MyD88基因(命名为McMyD88-4)cDNA全长序列,其全长3 930 bp,开放阅读框2 607 bp,编码868个氨基酸。其中,13～109位的氨基酸序列为死亡结构域(death domain,DD),347～481位的氨基酸序列为TIR(toll/interleukin-1 receptor)结构域,TIR结构域包含3个高度保守的区域Box 1、Box 2和Box3;McMyD88-4蛋白的空间结构包含6个α螺旋(α-helix)和4个β折叠(β-sheet)。同源性分析显示,McMyD88-4蛋白序列与长牡蛎MyD88最相似,其一致性和相似性分别为60%和77%;其次,与虾夷扇贝、海湾扇贝和菲律宾蛤仔相似度较高,其一致性和相似性分别为40%～51%和58%～67%。系统进化树结果显示,McMyD88-4先与长牡蛎和扇贝聚为一支,然后与黑腹果蝇聚为一支,脊椎动物单独聚为一支。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测发现,McMyD88-4基因在厚壳贻贝各组织和器官中均有表达,其中在外套膜和鳃中的表达量最高,而血细胞中表达量最低。厚壳贻贝经沙氏弧菌感染后,McMyD88-4基因表达量在免疫相关组织中急剧上升,分别在感染后3和6 h达到峰值,且在消化腺中的上调水平显著高于鳃和外套膜。研究表明,McMyD88-4在厚壳贻贝抵御外界病原体侵染过程中,尤其是弧菌感染方面发挥重要作用。     

β-丙氨酸补充对厚壳贻贝代谢组的影响

为了确定β-丙氨酸对贻贝代谢物的影响及其可能的代谢模式,本实验利用液相色谱—飞行时间质谱法对厚壳贻贝在β-丙氨酸补充后的代谢物组成及含量变化进行分析。结果显示,注射β-丙氨酸后厚壳贻贝组织代谢物发生明显变化。从中共筛选出60种差异代谢物。上述代谢物主要参与半乳糖代谢、果糖和甘露糖代谢、碳水化合物的消化与吸收以及氨基酸代谢等通路。研究表明,β-丙氨酸补充能有效提升厚壳贻贝能量代谢水平,增加肌肽及部分氨基酸含量。进一步利用氨基酸分析仪验证厚壳贻贝全组织游离氨基酸和肌肽在β-丙氨酸补充后的变化趋势,其结果与代谢组研究结果基本一致。上述结果为β-丙氨酸对贻贝代谢调节及其机制的研究奠定了基础,同时为提升贻贝养殖效率和营养价值方面的研究提供了新的思路和手段。     

厚壳贻贝Wnt4基因时空表达

为探究Wnt4基因在厚壳贻贝幼虫发育阶段和组织生长过程中的作用,通过RACE技术克隆了厚壳贻贝Wnt4基因c DNA全长序列,该序列全长3342 bp,开放阅读框为1074 bp,编码357个氨基酸。该序列与人、小鼠、海胆、栉孔扇贝和长牡蛎等物种的同源性分别为61%、61%、60%、71%和76%。通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析Wnt4基因在厚壳贻贝成体多个组织中(外套膜、闭壳肌、鳃、雌雄性腺、足和消化腺)均有表达,其中在外套膜中表达量最高,推测可能与贝壳形成有关;Wnt4基因在厚壳贻贝幼虫发育阶段高表达主要集中在壳顶期,并推测Wnt4基因可能参与了贝壳形态结构发生转变的过程以及某些器官的形成与发育。本研究为进一步开展双壳贝类Wnt基因家族的功能研究提供了理论依据。     

厚壳贻贝组蛋白H2的免疫响应及其衍生肽抑菌活性

为深入了解组蛋白及其衍生肽在贻贝免疫过程中的作用，实验采用荧光定量PCR(qPCR)技术对厚壳贻贝组蛋白H2A和H2B进行微生物胁迫后的表达量变化进行分析。在此基础上，对厚壳贻贝组蛋白H2A和H2B基于其N端序列设计的衍生肽段(分别为Coruscusin-Ⅰ和Coruscusin-Ⅱ)进行固相化学合成、圆二色性光谱分析以及抑菌活性验证。结果显示，厚壳贻贝组蛋白H2A和H2B在不同组织中，对不同微生物胁迫均产生明显的表达量上调，且在血细胞中表现出对真菌和革兰氏阴性菌的敏感性，在鳃组织中表现为对革兰氏阳性菌的敏感性；而在消化腺组织中，H2A对革兰氏阳性菌较为敏感，但H2B对真菌和革兰氏阴性菌较为敏感。厚壳贻贝组蛋白衍生肽段Coruscusin-Ⅰ和Coruscusin-Ⅱ在非极性溶液中，其螺旋含量明显上升，且二者对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有明显的抑菌活性，但Coruscusin-Ⅱ对真菌的抑制活性较Coruscusin-Ⅰ强。进一步的螺旋结构预测结果表明，2种衍生肽序列中碱性氨基酸的种类及分布特征可能是其抑菌活性差异的内在原因。本研究为了解组蛋白及其衍生肽在贻贝免疫过程中的作用及其机...     

棕点石斑鱼Piscidin样肽基因的克隆及其成熟肽的原核表达

以简并引物通过RT-PCR从重要经济海水鱼类棕点石斑鱼Epinephelus fuscoguttatus白细胞中扩增出一条388bp具有完整编码框的cDNA序列。Blast分析初步显示,该序列属于鱼类抗菌肽Piscidin家族的一员,将其命名为棕点石斑鱼Piscidin样肽(GU592793),推导氨基酸序列具有界定鱼类Piscidin的以下共同特征:(1)预测的信号肽序列与其他Piscidin的同源性较高,在60%~95%之间;(2)推测的成熟肽N端6个氨基酸残基富含Phe、Ile及His;(3)成熟肽第8个和第13个氨基酸位点均为Gly。NJ进化树分析表明,该cDNA推导的氨基酸序列与赤点石斑鱼Epinephelusakaarapiscidin-like peptide(ACE78290)、斜带石斑鱼Epinephelus coioidesPiscidin-like peptide(ACE78291)以高达81%的支持率聚为一支。也表明本研究成功克隆到棕点石斑鱼首条PiscidincDNA序列。推测的成熟肽为两亲性阳离子肽,等电点12.48,Schiffer-Edmunson预测其二级结构呈α螺旋构型。将...     

舟山海域厚壳贻贝软体部分营养成分分析与评价

为评估舟山海域厚壳贻贝（Mytilus coruscus）的营养水平、确定其食用价值和养殖开发前景,采用常规营养指标测定方法对厚壳贻贝软体部分营养成分进行了评价。结果显示,厚壳贻贝软体部分（鲜样）中的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分的质量分数分别为74.20%、11.12%、3.10%和1.70%。共检出17种常见的氨基酸,包括7种人体必需氨基酸和4种鲜味氨基酸,分别占氨基酸总量的37.2%和37.9%;第一限制性氨基酸为异亮氨酸（Ile）和苏氨酸（Thr）,氨基酸指数（EAAI）为45.27,必需氨基酸的构成比例基本符合FAO/WHO模式。矿质元素中钠（Na）质量分数最高,其次为钾（K）和钙（Ca）;微量元素中锌（Zn）质量分数最高,其次为铁（Fe）,铜（Cu）、Fe、Zn之间的比值合理。结果表明厚壳贻贝是营养价值较高的海水经济贝类,具有较高的食用价值、广阔的养殖前景和市场开发潜力。     

杂交贻贝同工酶表达的初步分析

运用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对2种贻贝(厚壳贻贝、紫贻贝)稚贝及通过人工培育所得的二者的杂交后代稚贝同工酶表达状况进行分析.结果显示,所检测5种酶(SOD、MDH、ME、ATP、ADH)在上述3种贻贝中的表达极为相似,MDH在3种贻贝中除r迁移率相同的条带外,在紫贻贝中表达出迁移率较小、表达较弱的条带;SOD和ATP仅在厚壳贻贝中表达出比另外2种多1条迁移率最大的条带,ME则表现为紫贻贝少1条中间的条带,ADH在杂交贻贝和紫贻贝中表达完全相同,厚壳贻贝虽也表现为3条酶带,但迁移率明显不同.试验结果说明,厚壳贻贝和紫贻贝具有较近的亲缘关系,其杂交后代与二者均有一定的相似性,这与传统的分类方法所得的结论相一致.     

厚壳贻贝的模型拟合与壳体曲面分析

以长度85~110 mm的野生厚壳贻贝作为研究对象,探究贻贝壳体模型特征。利用光学扫描仪得到相应的样本点云文件,通过geomagic wrap软件处理优化点云数据,得到质量优良的三维样本模型;利用Matlab软件拟合三维样本模型,得到最佳的拟合模型——标准模型,并将标准模型数字化,得到标准模型壳体外曲面(W)和壳体内曲面(N)的数学函数关系式。检验数字化模型、标准模型、样本模型之间的误差,得出三者间的平均误差均不超过0.06 mm。因此,可以使用数字化贻贝模型替代样本模型来指导贻贝定向、固定装置零部件的设计,规划最佳的贝肉剥离路线,为打造现代化贻贝加工流水线提供理论基础。     

脂多糖对细菌生物被膜形成及厚壳贻贝幼虫变态的影响

为探究脂多糖(LPS)对海洋细菌生物被膜形成、海洋贝类幼虫变态所产生的作用,本研究使用不同浓度的LPS直接刺激厚壳贻贝幼虫,观察其对幼虫附着变态的直接作用;同时在海假交替单胞菌形成生物被膜的过程中添加不同浓度的LPS,通过分析生物被膜生物学特性的变化,及变化后的生物被膜对厚壳贻贝幼虫附着变态的影响。研究结果显示,3种浓度的LPS均可直接诱导厚壳贻贝幼虫的变态;10 mg/L浓度LPS处理后的生物被膜其细菌密度、膜厚明显降低(p<0.05),胞外产物中多糖(如可乐酸)、脂类显著增加(p<0.05),同时其对幼虫变态的诱导作用也显著提高(p<0.05),因此推测,在厚壳贻贝幼虫的附着变态过程中,LPS具有直接诱导作用;除此之外,脂多糖还可以通过调控生物被膜胞外物质,特别是可乐酸的生成,从而间接影响厚壳贻贝幼虫的附着变态。     

基于线粒体COI与16S rRNA基因序列探讨贻贝属的系统发育

比较分析了贻贝属5个种的线粒体DNA COI及16S rRNA基因片段序列,确定了贻贝属的系统进化关系。以翡翠贻贝（Perna viridis）和条纹隔贻贝（Septifer virgatus）为外群,基于距离法（NJ）、最大简约法（MP）、最大似然法（ML）、贝叶斯演绎法（BI）及贝叶斯联合模型分析法构建分子系统树。系统发育分析结果表明,5种贻贝[Mytilus edulis,紫贻贝（M.galloprovincialis）,盖勒贻贝（M.trossulus）,厚壳贻贝（M.coruscus）,加州贻贝（M.californianus）]在系统树上聚为2支。加州贻贝最为原始,厚壳贻贝次之。其中,紫贻贝和M.edulis具有很近的亲缘关系,而厚壳贻贝和加州贻贝的亲缘关系近。研究结果为贻贝属物种进化、迁移及其育种研究提供了理论基础。     

厚壳贻贝与贻贝遗传渐渗的分子生物学鉴定

本文运用ISSR标记对厚壳贻贝与贻贝遗传渐渗进行研究。结果表明,厚壳贻贝与贻贝的特异性标记在杂交贻贝中有所反应,进一步证实了在浙江嵊泗部分厚壳贻贝与贻贝发生了杂交和基因渐渗现象。所采集的杂交群体样本中,65%与厚壳贻贝的遗传距离近,可能是杂交后与厚壳贻贝回交的后代。目前由于过度采捕、环境改变以及引进外来种等影响,应该对厚壳贻贝的种质资源进行保护。     

紫贻贝和厚壳贻贝杂交及F1代杂交优势初探

2005年-2007年对紫贻贝和厚壳贻贝种间进行了杂交生产性试验，通过亲贝强化培育、确认雌雄亲贝、改革育苗水体交换方法、投喂混合单细胞藻类、流水培养附着稚贝等技术，获得F₁代。结果表明，各试验组生长特性，正交F₁代﹥紫贻贝﹥厚壳贻贝﹥反交F₁代。其中正交F₁代获附着稚贝3.77亿粒，平均壳长为1.13 mm、平均壳高为0.78 mm，育苗成活率达35.57%。正交F₁除在孵化率上低于紫贻贝、厚壳贻贝外，在壳长、壳高、成活率等方面指标具有一定杂交优势，而反交F1代的杂交优势不明显。     

厚壳贻贝早期幼虫低温保存的影响研究

探讨低温(4 ℃)条件下的厚壳贻贝早期幼虫保存可能性,同时调查了不同培育密度对低温保存的影响。在正常条件下,继续培育低温保存后的幼虫,并调查其存活率和生长的变化。 结果表明,在低温保存后,早期幼虫存活率较高,超过95%;厚壳贻贝早期幼虫的壳长和壳高出现显著性的增长。不同培育组间,培育密度对厚壳贻贝早期幼虫的存活和生长影响不同,表明密度是幼虫低温保存的一个重要因素。在正常培育条件下,低温保存后的幼虫,3周后其存活率明显低于对照组,但仍超过50%,且其生长速度明显高于对照组。因此,低温培育是保存厚壳贻贝早期幼虫的有效方法,可用于今后贝类幼虫生物学实验和人工育苗技术的改善研究。     

浙江沿海贻贝种类形态比较研究

贻贝科（Mytilidae）的许多种类在浙江沿海均有分布，但没有做过系统的研究。文章调查研究了浙江沿海的厚壳贻贝（Mytilus coruscus）、紫贻贝（Mytilus edulis）、隔贻贝（Genus Septifer）、凸壳肌蛤（Musculista senhausia）、翡翠贻贝（Perna viridis）、毛贻贝（Trichomoya hirsute）、偏顶蛤（Modiolus modiolus）、黑荞麦蛤（Vignadula atrata）、石蛏（Lithophaga Roding），并对它们的形态构造进行了描述和比较。     

厚壳贻贝不同组织中的微生物群落结构

为了解厚壳贻贝（Mytilus coruscus）各组织中微生物的分布差异,本实验在Illumina MiSeq 测序平台利用16S rDNA克隆子测序（V3-V4区）对嵊泗养殖贻贝的血淋巴、消化腺、肾脏、鳃、外套膜、性腺和足等7种组织中的微生物群落结构进行分析,并比较组织间微生物的多样性差异。结果显示,21个样本平均产生36,860条高质量序列。血淋巴共有1,237个OTU,其次是消化腺（1,014个OTU）和肾脏（1,015个OTU）,性腺最少（仅有553个OTU）。尽管血淋巴OTU数最高,但仅有9个独有OTU。肾脏拥有最多172个独有OTU,消化腺次之（144个独有OTU）。所有组织中均以变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）为主要菌群。Alpha多样性指数分析显示血淋巴、消化腺和肾脏微生物多样性最高。以上结果表明,厚壳贻贝微生物存在一定的组织差异性,这将为今后深入阐释厚壳贻贝与微生物之间的相互作用及其调控机理奠定基础。     

硅烷化表面海洋细菌对厚壳贻贝稚贝附着的影响

为探讨厚壳贻贝稚贝对自然微生物膜中海洋细菌的附着行为反应,本论文研究了厚壳贻贝（Mytilus coruscus）稚贝附着与硅烷基化附着基表面、微生物膜密度以及细菌种属系统发育之间的相互关系。研究表明所测海洋细菌均能显著促进厚壳贻贝稚贝的附着;其中Staphylococcus sp. 1和Cobetia sp. 1表现出较低诱导活性,且这两株细菌形成的微生物膜密度与稚贝附着率之间无显著相关性;其他7株海洋细菌均表现出中等程度诱导活性,且所形成的微生物膜密度与稚贝附着率之间呈显著相关性。系统发育分析表明所测海洋细菌对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性与细菌种属无关。因而,硅烷基化表面的海洋附着细菌对厚壳贻贝附着有着显著性促进作用,本研究将为后续开展厚壳贻贝稚贝附着机制奠定了基础。