中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1（MIH1）基因的cDNA片段克隆和Northern印迹分析

根据其他蟹类蜕皮抑制激素的氨基酸序列设计了简并引物,运用RT—PCR和RACE技术,从中华绒螯蟹(Erio-cheir japonica sinensis)成体的蜕皮间期眼柄中,克隆了1条长1145bp的cDNA。该cDNA编码60个氨基酸,包括942bp的3′端非翻译区。同源性分析结果表明,该cDNA编码的氨基酸序列和其他蟹类蜕皮抑制激素有较高的一致性,最高的一致性为64％,将获得的序列命名为中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1基因(GenBank检索号：AY309062)。用Northern印迹分析的方法对处于各个发育阶段的胚胎及涵状幼体期该基因的表达进行了研究,结果表明,处于胚胎发育早期的卵裂期几乎没有检测到杂交信号,而胚胎发育的其他时期和淹状幼体期都检测到蜕皮抑制激素1基因的mRNA。中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1基因部分cDNA序列的获得为进一步获得该基因的全长cDNA、研究其功能及阐明中华螯蟹蜕皮的分子机制奠定了基础。     

中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1(Ers-MIH1)-GST融合蛋白在大肠杆菌中的表达

蜕皮抑制激素(molt—inhibiting hormone，MIH)属甲壳动物高血糖激素(crustacean hyperglycemic hormone，CHH)家族。MIH抑制Y-器官蜕皮激素的合成。以中华绒螯蟹(Eriocheir japonica sinensis)眼柄总RNA为模板，根据中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1(Eriocheir japonica sinensis molt—inhibiting hormone-1，Ers—MIH1)基因序列设计引物，用RT—PCR的方法获得了Ers—MIH1基因成熟肽的cDNA片段。序列分析表明，Ers—MIH1基因成熟肽编码区含有228bp，编码75个氨基酸残基，与已发表的序列一致。将该cDNA片段插入到中间载体pMD18-T中，酶切后再将该片段插入到pGEX-4T-1表达载体中，构建成表达质粒pGEX-4T—MIH1。在BL21细胞中经IPTG诱导表达，得到GST—MIH1的融合蛋白。SDS—PAGE分析表明，经0．1mmol／L IPTG诱导4h，发现大量GST—MIH1融合蛋白表达，在分子量(Mr)为34kD处有1条特异的蛋白质条带。中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1融合蛋白的成功表达为进一步深入研究MIH在中华绒螯蟹蜕皮过程中的作用机制奠定了基础。     

中华绒螯蟹类浮舰蛋白基因Esflol的克隆和组织表达分析

甲壳动物高血糖激素家族目前仅被发现存在于节肢动物中,在血糖水平调节、蜕皮、应激反应等多种生理代谢活动中发挥着重要的作用。为了解这个家族中的重要一员--甲壳动物高血糖激素(crustacean hyperglycemic hormone, CHH)如何调节河蟹体内的血糖水平,我们前期进行了转录组和表达谱分析,最终选取Esflol(Eriocheir sinensis flotillin-1 like,Esflol)作为我们的研究对象。根据转录组数据提示,结合RACE方法首次从中华绒螯蟹肝胰腺组织中克隆得到Esflol基因并进行了序列及组织表达分析。结果显示Esflol基因开放阅读框(ORF)1281bp,编码426个氨基酸,具有典型的SPFH超家族和PHB结构域,不含信号肽序列。多重序列比对分析表明,Esflol氨基酸序列与中华绒螯蟹flotillin-1相似度最高,达到57%。荧光定量PCR结果显示成熟中华绒螯蟹Esflol基因在肝胰腺组织中的表达量最高,其次为肌肉,另外在心,鳃,肠,胸神经节和胃中均有一定量表达,在脑中表达量较低。上述实验结果为下一步继续研究中华绒螯蟹糖代谢的生理机制奠定了基础,也为其他养殖类甲壳动物糖类代谢的研究提供了重要参考。     

中华绒螯蟹蜕皮激素受体基因（Ers-EcR）的克隆和组织表达分析

蜕皮激素受体(ecdysteroid receptor,EcR)介导调控甲壳动物蜕皮生长、附肢再生等重要生命活动。为了解EcR在人工控制甲壳动物的繁殖和生长中的作用,采用RACE方法结合同源克隆技术,首次从中华绒螯蟹Y-器官中克隆得到蜕皮激素受体基因全长cDNA序列(Ers-EcR,登录号:KF736985),并进行了结构解析和组织表达分析。结果发现,Ers-EcR编码基因全长2 176 bp,开放阅读框为1 638 bp,编码545个氨基酸,具有DNA结合域(DBD)和配体结合域(LBD)等典型的核受体超家族结构域,但不具有信号肽结构。其中,DBD含有8个保守的Cys残基,可以形成2个锌指结构(C156-C159-C173-C176、C192-C198-C208-C211),是典型的DBD特征。多重序列比对分析表明,Ers-EcR氨基酸序列与拳手招潮蟹同源性最高,达到91%。荧光定量PCR结果显示成体中华绒螯蟹ErsEcR基因在Y-器官和肌肉组织中表达量最高,在血液、肠道、卵巢、眼柄、心脏和肝胰腺中有一定表达,在鳃、胸神经节和精巢表达量较低。这表明Ers-EcR基因在中华绒螯蟹各组织器官中的表达不具有典型的特异性,提示Ers-EcR基因可能参与体内多种生命活动的调控。     

中华绒螯蟹RXR基因全长cDNA克隆及表达分析

维甲类X受体(retinoid X receptor,RXR),属于核受体超家族(nuclear receptor super family)成员,是一种重要的调控因子,对甲壳动物生长发育和繁殖具有十分重要的作用。本研究根据陆地蟹 RXR基因保守区序列设计上下游引物,采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)以及cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)RXR基因并进行各组织间的表达分析。序列分析表明中华绒螯蟹RXR cDNA全长1517bp,编码433个氨基酸。经BLASTn和BLASTx分析表明,中华绒螯蟹RXR氨基酸序列与陆地蟹RXR基因的氨基酸序列相似性最高,为96%。系统进化树分析显示,中华绒螯蟹RXR的氨基酸序列与陆地蟹RXR聚为一支。荧光定量PCR结果显示,RXR在所有检测的组织中均有表达,且在中华绒螯蟹Y器官中表达量最高,肝胰腺、鳃和肌肉中有少量表达,心脏、胃、肠、胸神经节和脑神经节中微量表达。在中华绒螯蟹不同蜕皮时期中,Y器官中RXR表达量在D期最高,与AB期、C期呈显著性差异（P＜0.05）;肌肉中RXR在AB期表达量最高,与其他蜕皮时期呈显著性差异（P＜0.05）;肝胰腺和鳃中RXR在AB期表达量最高,E期表达量最低,但各蜕皮时期表达量之间差异不显著。     

中华绒螯蟹细胞色素CYP2基因的克隆与表达分析

为研究细胞色素CYP2基因在中华绒螯蟹蜕皮及生长发育中的作用,本试验通过逆转录聚合酶链式RT-PCR反应以及cDNA末端快速扩增RACE技术获得了中华绒螯蟹CYP2基因cDNA全长。用实时荧光定量PCR技术,分析该基因在中华绒螯蟹蜕皮过程中各组织的相对表达量。试验结果显示,中华绒螯蟹CYP2的cDNA全长1772bp,编码491个氨基酸序列,包括一个84bp的5′端非编码区,一个212bp的3′端非编码区、一个1475bp的开放阅读框,经BLAST比对,该核苷酸序列与岸蟹、三疣梭子蟹的相似性分别为66%、64%。实时荧光定量PCR结果显示,中华绒螯蟹蜕皮前,CYP2基因在鳃中的表达量相对最高;在肝胰脏、肌肉中表达量略低于鳃;在Y器官、眼柄、胸神经节、脑神经节、肠中少量表达;在心和胃中表达量最低。中华绒螯蟹在不同的蜕皮时期中,通过荧光定量试验得出,肝胰脏中CYP2基因表达量在蜕皮前期和蜕皮期最高;眼柄中CYP2基因表达量从蜕皮期到蜕皮后期有上升趋势;鳃中CYP2基因表达量在蜕皮前期最高;Y器官、脑神经节和肠中CYP2基因表达量在蜕皮期最高;肌肉中CYP2基因表达量在蜕皮前期最高;胸神经节和胃中CYP2基因表达量在蜕皮后期最高;Y器官中CYP2基因在蜕皮前期表达量高于蜕皮后期和蜕皮期。以上试验结果表明,CYP2对中华绒螯蟹蜕皮生长中的调控可能起到重要作用。     

中华绒螯蟹一个种质鉴定相关RAPD标记的SCAR转化

通过克隆测序获取了中华绒螯蟹Opp17目的片段,分析其长度、碱基组成等序列特征。序列测定结果表明,克隆片段的准确大小为1170bp,G+C含量为50.34%,Opp17(TGACCCGCCT)引物与所测序列中的引物结合位点完全匹配。在GenBank中对序列进行BLast检索,未找到任何同源序列。在此基础上,在原有随机引物Opp17的基础上向3’端延伸13～19个nt以设计SCAR引物,最终设计了1对中华绒螯蟹特异性SCAR(sequence characterized ampLified regions,序列特征化扩增区)引物SCAR-1(F-TGACCCGCCTCAGCACCCGAACG;R-TGACCCGCCTCTCAGCCACACACC)。利用这对引物对长江天然群体中华绒螯蟹基因组DNA进行PCR扩增,结果表明所有个体均能扩增出预期大小1170bp的特异性条带。对目的条带进行回收测序,结果与之前的测序结果完全一致,表明本研究已成功获取了中华绒螯蟹种质鉴定国家标准中Opp17目的条带的SCAR标记。     

中华绒螯蟹EcR基因全长cDNA克隆及表达分析

为了研究蜕皮激素受体(EcR)在中华绒螯蟹蜕皮和性腺发育过程中的作用,本实验采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)以及cDNA末端快速扩增(RACE)技术,克隆了中华绒螯蟹EcR基因全长cDNA序列。运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,分析该基因在不同组织、蜕皮过程及卵巢发育阶段的表达特征,并研究了甲基法尼酯(MF)对卵巢中EcR的调控作用。结果显示,中华绒螯蟹EcR cDNA全长2 156 bp,编码422个氨基酸,其序列与招潮蟹相似性最高,为89%。荧光定量PCR结果显示,EcR在Y器官中表达量最高;在卵巢和肌肉中少量表达;在肝胰腺、鳃、心脏、胃、肠、胸神经节和脑神经节中微量表达。在中华绒螯蟹不同蜕皮时期中,Y器官中EcR表达量在D期和E期的表达量最高;肝胰腺中EcR表达量从AB期到D期有上升的趋势,到E期有所降低;肌肉中EcR表达量在AB期最高;鳃中EcR表达量在D期最高。在中华绒螯蟹卵巢发育过程中,EcR在卵巢发育Ⅰ~Ⅳ期的表达量有上升趋势,到Ⅴ期表达量降低;体外注射实验中,MF1(注射1μg)组的EcR表达量与对照组和生理盐水组无显著差异,而MF2(注射2μg)组的EcR表达量显著上升;离体培养实验中,MF1组(10-8mol/L)和MF2组(10-7mol/L)显著高于对照组和生理盐水组。研究表明,EcR基因在中华绒螯蟹蜕皮和卵巢发育过程有重要作用,MF可以调控EcR基因在卵巢中的表达。     

甲壳动物蜕皮相关基因的研究进展

<正>世界上甲壳动物的种类多达约2.6万种,其中虾、蟹等甲壳动物营养丰富,味道鲜美,具有很高的经济价值。甲壳动物通过退去旧的外骨骼,长出新的外骨骼来完成自身的生长。甲壳动物的蜕皮由神经、内分泌系统间的协调作用[1],及外源因子的干扰作用等共同决定蜕皮周期的长短,影响生长发育。甲壳动物的蜕皮受Y器官分泌的蜕皮激素和X器官窦腺复合体分泌的蜕皮抑制激素共同作     

中华绒螯蟹Smad3(EsSmad3)的cDNA克隆、序列分析及表达特征

为了研究Smad基因在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)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Smad3(命名为Es Smad3)的cDNA全长序列2021 bp,包括36 bp的5′非翻译区(5′-UTR)、656 bp的3′非翻译区(3′-UTR)和编码442个氨基酸的开放阅读框。蛋白质结构域分析显示EsSmad3含有MH1和MH2两个特征性保守结构域。多序列比对显示,EsSmad3与人、斑马鱼、黑腹果蝇中的同源蛋白序列一致性分别为0.679、0.691、0.619。应用荧光定量RT-PCR技术分析EsSmad3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 Smad3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,其中眼柄和精巢中表达量较高,心脏和肝胰腺中表达量最低。在幼体不同蜕壳时期的不同部位的肌肉中,Es Smad3表达量变化不同:步行足肌肉组织中EsSmad3 mRNA表达在蜕壳间期高于蜕壳前D_(3–4)期和蜕壳后A~B期,但无显著的统计学差异(P0.05)。螯足肌肉在蜕壳前晚期D_(3–4)期急剧下调(P0.05),蜕壳后A~B期开始表达量显著升高(P0.05),直至蜕皮间期C期。腹部肌肉组织中EsSmad3m RNA水平在蜕皮间期C期显著高于蜕壳后A~B期,这种上调一直持续到蜕壳前晚前期D_(3–4)。上述结果表明,Es Smad3在中华绒螯蟹蜕壳过程中不同部位肌肉组织中的表达模式与蜕皮周期密切相关,推测Es Smad3参与了中华绒螯蟹蜕壳诱导的肌肉萎缩、生长及重建过程。     

锯缘青蟹蜕皮抑制激素cDNA的分子克隆及其表达分析

根据近缘种类同源序列设计简并引物,采用逆转录聚合酶链式反应(RT—PCR)技术,首次扩增获得锯缘青蟹(Scylla serrata)眼柄组织中编码蜕皮抑制激素(MIH)成熟肽全长cDNA序列及部分信号肽序列。将该序列克隆到pUCm—T载体上进行序列测定。结果表明,编码锯缘青蟹MIH成熟肽的cDNA由234个碱基组成,由此推测MIH成熟肽含78个氨基酸残基。该序列不仅与其它短尾类甲壳动物的MIH氨基酸序列具有高度的同源性(79％～9l％),还与该激素同一家族的性腺抑制激素、大颚器抑制激素的氨基酸序列具有较高的相似性。RNA斑点杂交结果显示,MIH基因在眼柄神经节及脑组织中均有表达,而在肌肉、中肠腺中不表达。     

Identification of SNPs in the 5′‐flanking region and 3′‐UTR of the MIH gene and their association with precocity of the Chinese mitten crab Eriocheir sinensis

Moult‐inhibiting hormone (MIH), an important regulator of steroidogenesis, inhibits the synthesis of ecdysteroid in Y‐organ (YO) and plays a significant role in the regulation of moulting and post‐embryonic development of crustacean. Because unsuccessful moulting have been widely observed in precocious crabs, we investigated whether genetic variants in the 5′‐flanking region and 3′‐untranslated region (3′‐UTR) of the MIH gene are associated with precocity of the Chinese mitten crab. Thirty individual DNA samples were sequenced to search for SNPs in the 5′‐flanking region and 3′‐UTR of the MIH gene. Five SNPs (g.196 T>A, g.230 C>T, g.305 T>C, g.323 C>A and g.372 C>T) in the 5′‐flanking region and 6 SNPs (g.2677 C>T, g.2759 T>A, g.2807 T>C, g.3042 A>G, g.3088 T>G and g.3295 T>G) in the 3′‐UTR of the MIH gene were selected for the individual genotyping in a two‐stage association study. We found that a SNP g.3088 T>G in the 3′‐UTR of MIH gene was consistently associated with precocity of the Chinese mitten crab in stage 1 and stage 2, with a per‐allele OR (Odds Ratio) of 1.469 (95% CI: 1.169–1.844) after two stages combined (P = 0.001). However, no significant associations were observed between the other 10 SNPs and precocity of the Chinese mitten crab. To our best knowledge, this is the first association study between various SNP genotypes and phenotype attributes in Chinese mitten crab. Our findings suggest that the SNP g.3088 T>G may be a candidate marker for effective marker‐assisted selection to decrease the precocity of the Chinese mitten crab in future studies.     

白洋淀中华绒螯蟹种质资源形态判别与评价

对中华绒螯蟹外部形态32个测量点进行测量．利用形态判别法对白洋淀的中华绒螯蟹种质资源分析评价．建立了白洋淀中华绒鳌蟹形态判别式。结果表明．白洋淀河蟹种群属于北方蟹的辽河蟹．判别准确率达100％。结果有利于白洋淀中华绒螯蟹均质种群的维持，建议应加强白洋淀中华绒鳌蟹资源的管理。     

中华绒螯蟹卵巢EJO1基因在大肠杆菌BL21(DE3)中的表达

扩增中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)卵巢EJO1基因(GenBank检索号:AY185917)的cDNA全序列得到编码区序列,并将其插入原核表达载体pET28b中,构建成表达质粒pET28b-EJO1。该表达质粒在大肠杆菌(Esche-richia coli)BL21(DE3)中经IPTG诱导表达,得到EJO1-H IS6融合蛋白。SDS-PAGE电泳分析表明,该融合蛋白的相对分子质量约为32 000。经镍离子柱亲和层析进一步纯化得到纯度较高的EJO1-H IS6融合蛋白。     

中华绒螯蟹卵巢EJ01基因在大肠杆菌BL21（DE3）中的表达

扩增中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）卵巢EJ01（GenBank检索号：AYl85917）的cDNA全序列得到编码区序列，并将其插入原核表达载体pET28b中，构建成表达质粒pET28b-EJ01。该表达质粒在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）中经IPTG诱导表达，得到EJ01-HIS6融合蛋白。SDS-PAGE电泳分析表明，该融合蛋白的相对分子质量约为32000。经镍离子柱亲和层析进一步纯化得到纯度较高的EJ01-HIS6融合蛋白。     

显微介导河蟹总DNA导入镜鲤的检测与分析

利用显微介导远缘杂交技术将河蟹总DNA直接导入镜鲤受精卵内,再利用AFLP分子标记技术检测显微介导河蟹基因镜鲤的外源DNA。在30对AFLP引物中,有3对引物扩增出供体基因片段,即在显微介导河蟹基因镜鲤中均有和河蟹基因相同而对照镜鲤没有的条带。对6尾阳性显微介导河蟹基因镜鲤的扩增产物进行回收、克隆和测序验证。结果表明:阳性显微介导河蟹基因在镜鲤中均含有供体基因目的片段。本研究在分子和基因水平上验证了河蟹总DNA可通过显微介导方式整合到镜鲤基因组中,为显微介导外源总DNA转化技术的应用提供新的思路。     

水体pH对中华绒螯蟹幼蟹蜕壳生长及其相关基因表达的影响

为了解养殖水体p H值对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)蜕壳生长及其相关基因表达的影响,在试验室水槽条件下,设定p H=7、8、9、10(均无水草)为实验组,以种植适量水草(p H值为8.2~9.1)为对照组,研究中华绒螯蟹幼蟹(均重0.43 g±0.09 g)在不同p H值水体中饲养一个蜕壳周期(37 d)的蜕壳生长及其相关基因(蜕皮抑制激素MIH,蜕皮激素受体EcR,维甲类X受体RXR,胰岛素样生长因子IGF2)表达情况。结果显示,对照组河蟹的成活率和增重率均显著高于实验组,其中,p H10的河蟹成活率和增重率最低。荧光定量PCR检测显示,MIH、EcR和RXR基因在不同p H水体的表达存在显著差异,IGF2基因在不同p H水体中的表达无显著差异;不同p H水体幼蟹的增重率与成活率之间存在显著正相关,EcR、RXR与IGF2基因相互间的表达量存在显著正相关,表明这三个基因的表达具有协同作用。通过对成活率、增重率和基因表达的综合分析认为幼蟹生长的最适p H为8~9。