亚硝酸盐对红螯光壳螯虾不同组织免疫相关酶活性及超微结构的影响

应用透射电镜技术,结合生物酶测定,研究了水体中不同浓度亚硝酸盐胁迫下红螯光壳螯虾肝胰腺、鳃和肌肉组织中免疫相关酶的活性变化,以及对肝胰腺和鳃的形态学影响。结果显示,与对照组相比,亚硝酸盐胁迫下,3种组织的ACP、AKP、SOD以及GSH-PX的活性都显著降低(P<0.05);随着亚硝酸盐浓度增加,酶活力呈现降低的趋势;鳃组织Na+,K+-ATPase和Ca2+,Mg2+-ATPase的活性也显示出随亚硝酸盐浓度升高而降低的趋势。超微结构显示,随着亚硝酸盐浓度增加,鳃角质层受损、断裂;上皮细胞排列疏松、空泡化;细胞器变形;鳃腔内也出现空泡化现象,血细胞变形。肝胰腺上皮细胞排列杂乱无章,细胞裂解,空泡化;微绒毛受损、断裂,肝小管间距扩大、结缔组织变得稀薄,血细胞变形;高浓度组R细胞的脂滴减少,核膜解体,细胞膜破裂,空泡化加剧;F细胞的核糖体减少,空泡化加剧,内质网水肿。研究说明亚硝酸盐对红螯光壳螯虾3种组织的免疫相关酶活产生影响,并损伤肝胰腺和鳃的形态学结构,影响其生物学功能。     

氨氮急性胁迫及其毒后恢复对红螯光壳螯虾幼虾相关免疫和代谢指标的影响

应用实时荧光定量PCR技术,结合生物酶和代谢产物测定,研究了氨氮急性胁迫对红螯光壳螯虾幼虾代谢及免疫系统的毒性影响及其毒后恢复情况。实验首先进行3 d的氨氮胁迫,取样后剩余虾移入曝气自来水进行7 d的毒后恢复实验。结果表明,3 d氨氮胁迫后,肌肉ACP、AKP、SOD活性表达均受到显著影响,随着氨氮浓度的升高酶活性分别降低,最高浓度组(16 mg/L)降低为对照组的76%、68%和62%。线粒体MnSOD、胞外Cu/ZnSOD的mRNA表达量也随着氨氮浓度增加而下降,最高浓度组降低至对照组的69%和68%。CAT、GPX活性以及GPX和GST的mRNA表达量变化不显著。肝胰腺中可溶性蛋白和甘油三酯含量随着氨氮浓度升高而降低,最高浓度组分别降低至对照组的72%和59%,AST活性在12 mg/L浓度组显著升高至对照组的134%。7 d恢复期过后,ACP和AKP活性以及各代谢指标恢复到正常水平;而SOD和GPX活性高于对照组。各抗氧化基因的表达量都不同程度高于对照组。实验表明,高浓度氨氮胁迫能抑制部分免疫相关酶的活性及基因表达,对免疫系统造成损害。氨氮胁迫下,红螯光壳螯虾动员蛋白质和脂肪来供能应对胁迫。7 d的恢复时间不足以让红螯光壳螯虾从胁迫中完全恢复,其肌肉仍处于轻度氧化应激状态。     

红螯螯虾血细胞分类、结构与免疫特性研究

血细胞在甲壳动物免疫过程中起重要作用,探讨红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)不同类型血细胞结构与免疫特性有助于其病害防治。应用流式细胞术(FCM),根据前向角散射光(FSC)和侧向角散射光(SSC)的强度差异对血细胞进行分类,利用特异性荧光染料进行标记,分析血细胞总数(THC)、线粒体数量、溶酶体数量、吞噬活力、活性氧(ROS)含量、一氧化氮(NO)含量和非特异性酯酶活力。结果显示,应用FCM可以区分透明细胞(HC)、半颗粒细胞(SGC)和颗粒细胞(GC)三类血细胞,其占比分别为9.82%、61.11%和25.24%;红螯螯虾平均血细胞总数(THC)为(8.43±0.87)×10~6个/mL;GC含有最多数量的线粒体和溶酶体,HC中含量最少;HC、SGC和GC的吞噬率分别为2.54%、14.45%和6.98%,SGC吞噬活力最强,HC最弱;HC、SGC和GC的活性氧(ROS)含量分别为7.80、45.95和134.69 AU,GC的ROS含量最高,HC最低;HC、SGC和GC的一氧化氮(NO)含量分别为8.20、79.78和344.31 AU,GC的NO含量最高,HC最低;HC、SGC和GC的非特异性酯酶活力分别为86.59、121.84和236.91AU,GC的酯酶活力最高,HC最低。研究表明,红螯螯虾三类血细胞在形态结构、数量及免疫特性上均存在差异,SGC的数量最多、吞噬活力最强,而GC含有最多与能量供应、免疫防御相关的细胞器,并拥有最强的氧化活力和酯酶活力,表明GC和SGC是红螯螯虾免疫防御过程中发挥主要作用的血细胞类型。     

饲料中大豆磷脂对红螯光壳螯虾性腺发育期营养物质积累的影响

基础饲料中添加5种不同水平的大豆磷脂(SL):0%(Diet 1),1%(Diet 2),2%(Diet 3),4%(Diet 4)和6%(Diet 5)。饲喂初始体质量为(25.64±1.53)g的红螯光壳螯虾(Cherax quadricarinatus)雌虾8周,观察其卵巢发育期个体生长、性腺指数等参数的变化,分析卵巢和肝胰腺营养物质积累的快慢以及与营养物质积累相关基因脂肪酸结合蛋白(FABP)mRNA表达的差异。结果表明:饲料中不同水平的SL对卵巢发育期红螯光壳螯虾的成活率和相对增重率(WG)影响不显著(P>0.05),但饲喂≥2%(SL)饲料的雌虾性腺指数(GSI)显著升高(P<0.05),雌虾的肝胰腺指数(HSI)则随饲料中SL的增加而呈下降趋势(P>0.05);随着饲料中SL的增加,虾肝胰腺中脂滴的体积增大,数量增多,结构更加完整,质地更加均匀,卵巢中脂滴和卵黄颗粒的数量增多,体积增大;同时,饲料中SL的增加促进了FABP在肝胰腺和卵巢中的表达量。综上所述,饲料中的SL对红螯光壳螯虾雌虾卵巢发育具有促进作用,在培育红螯光壳螯虾雌虾亲体过程中,含6.5%鱼油的基础饲料至少补充2%的SL有利于雌虾卵巢的快速发育。本研究旨在为深入研究虾蟹生殖生理学和规模化红螯光壳螯虾早繁苗种生产等提供基础资料。     

白斑综合征病毒对红螯光壳螯虾幼虾肝胰腺免疫酶活性及其超微结构的影响

利用生物化学方法和电镜技术,研究人工注射免疫多糖及WSSV对红螯光壳螯虾幼虾肝胰腺POD、LSZ、SOD、PO的活性变化及肝胰腺超微结构的影响。试验分对照组、实验组Ⅰ(注射WSSV)、实验组Ⅱ(注射免疫多糖)、实验组Ⅲ(注射免疫多糖48 h后注射WSSV)4组,结果显示,随着处理时间的增加,实验组Ⅰ与对照组相比POD、PO、LSZ活性均呈现明显降低趋势(P<0.01),而SOD活性呈现先升高后降低的趋势(P<0.01);实验组Ⅱ的螯虾4种酶活性呈现先升后降,与对照组相比酶活性增加(P<0.05);实验组Ⅲ4种酶活性均高于实验组Ⅰ(P<0.05),但与对照组相比SOD、POD、LSZ活性降低(P<0.01)。红螯光壳螯虾幼虾肝胰腺组织由肝小管组成,肝小管由基膜和上皮细胞组成。超微结构显示,对照组螯虾幼虾肝胰腺单层柱状上皮细胞的表面微绒毛排列整齐,各细胞器结构完整;实验组Ⅰ上皮细胞微绒毛受损、断裂,核膜解体,细胞核破裂,粗面内质网断裂;实验组Ⅱ上皮细胞粗面内质网核糖体增多;实验组Ⅲ与实验组Ⅰ相比,细胞核结构完整,粗面内质网肿胀,线粒体部分畸变。结果说明感染WSSV的幼虾肝胰腺形态结构受损,并进一步影响其生物学功能。人工注射免疫多糖能提高幼虾免疫相关酶活性,在一定程度上能抵抗WSSV的侵染。     

红螯光壳螯虾响应长期水体盐度胁迫的基因和代谢通路

为探究长期盐度胁迫条件下红螯光壳螯虾肠道基因表达和代谢通路的变化。实验采用Illumina Hiseq 2 500平台对0、5、10和15这4个盐度下养殖5周的红螯光壳螯虾的肠道组织进行了高通量测序。研究共获76 534个unigenes,通过与NR、NT、KO、Swissprot、PFAM、GO和KOG数据库进行比对,成功注释37 378个unigenes。通过引入FPKM(Fragments Per Kilo bases per Million fragments)来估算基因表达水平,基于NR和Pfam两个数据库的蛋白注释结果,448 362个unigenes在GO数据库得到注释。根据KO功能注释与Pathway的联系,9 483个unigenes在KEGG数据库被注释分类到34条通路途径。通过DEGseq进行基因表达差异分析,以盐度0为对照组,显著差异基因筛选条件设置为Q value<0.05且差异倍数|Fold Change|>2,盐度5、10和15组分别获得差异基因2 733、91和236个,其中盐度5组共有2 068个基因显著上调,665个基因显著下调。将所有差...     

不同脂肪源对红螯光壳螯虾幼虾生长、消化酶活性及其肌肉生化组成的影响

通过在人工配合饲料中分别添加5%的花生油、猪油、鱼油和豆油作为主要脂肪源,以商业饲料为对照,进行8周饲喂实验,研究不同脂肪源对红螯光壳螯虾(Cherax quadricarinatus)幼虾生长、消化酶活性及其肌肉生化组成的影响。结果显示,不同脂肪源对红螯光壳螯虾幼虾的体长增长率和特定增长率影响不显著(P0.05);但增重率各组间存在显著性差异(P0.05),以豆油组最高,达到2332.93%,花生油组最低,为1839.50%;豆油组肝胰腺指数显著高于其他各组(P0.05),为0.75%。幼虾存活率以豆油组最高(P0.05),达到83.3%,鱼油组较低,仅为56.7%。不同脂肪源饲喂组的肝胰腺胃蛋白酶活力无显著差异(P0.05);脂肪酶活力花生油组显著高于其他实验组(P0.05),为1177.23U/g(prot);淀粉酶活力各组间差异显著(P0.05),由高到低依次为鱼油组、对照组、豆油组、猪油组、花生油组;纤维素酶活力以花生油组较高,为61.14U/(gprot()P0.05)。幼虾腹部肌肉中各种脂肪酸的含量明显受到饲料中脂肪酸种类和含量的影响,饱和脂肪酸含量猪油组显著高于其他组(P0.05);单不饱和脂肪酸以花生油组含量最高,豆油组最低;多不饱和脂肪酸则以豆油组含量最高(P0.05)。在各实验组中,豆油组红螯光壳螯虾幼体具有最高的体质量增长率和存活率,较高的肝胰腺指数和肝胰腺消化酶活力,豆油组幼虾腹部肌肉中多不饱和脂肪酸尤其是亚油酸和亚麻酸含量也较高。因此,以豆油作为主要脂肪源能够满足红螯光壳螯虾幼体的生长需要,获得较好的饲养效果,并降低饲料成本。     

饲料中非蛋白能源物质对红螯光壳螯虾幼虾生长、生理、生化指标的影响

在等蛋白质、等能量基础上,研究碳水化合物与脂类比例(CHO∶L)为10.75∶1、4.81∶1、2.66∶1、1.52∶1和0.87∶1的5组试验饲料对红螯光壳螯虾[初始体质量(1.72±0.01)g]相关生长、生理、生化指标的影响。8周试验结果表明,CHO∶L比例为2.66∶1时,红螯光壳螯虾的增重率、特定生长率和饲料利用率达到最高。高比例的CHO∶L(10.75∶1)和低比例的CHO∶L(0.87∶1)都会显著地抑制(P<0.05)红螯光壳螯虾的生长和饲料的利用。饲料脂肪水平为40～145 g/kg时,虾的脂肪酶和碱性磷酸酶活力显著升高(P<0.05),己糖激酶和丙酮酸激酶活力则呈显著降低趋势(P<0.05)。CHO∶L对虾胃蛋白酶活力影响显著(P<0.01),CHO∶L为2.66∶1和1.52∶1表现出比较高的活力,显著高于(P<0.05)其它试验组。碳水化合物为156.3～360.4 g/kg范围内,虾淀粉酶活力随饲料中碳水化合物的升高而显著升高(P<0.01)。红螯光壳螯虾增重率分别与饲料中碳水化合物和脂肪水平进行二次回归分析得出,红螯光壳螯虾对配合饲料中碳水化合物和脂肪的最适需求量分别为268.28和120.22 g/kg,相对应的CHO∶L为2.20∶1,且红螯光壳螯虾对碳水化合物的利用能力要高于对脂肪的利用。     

眼柄摘除对红螯光壳螯虾生长、性腺发育及体色的影响

为探究眼柄摘除对红螯光壳螯虾(Cherax quadriarinatus)生长、性腺发育及体色的影响,对6月龄红螯光壳螯虾[体质量(47.47±3.48)g]进行了摘除眼柄处理实验。结果显示,4周后摘除双侧眼柄组红螯光壳螯虾体质量为(84.40±13.41)g,显著高于不摘除眼柄组[(49.63±6.47)g]和摘除单侧眼柄组[(51.47±4.08)g](P<0.05);摘除双侧眼柄组红螯光壳螯虾存活率为60.0%±4.8%,显著低于不摘除眼柄组和摘除单侧眼柄组(分别为94.4%±2.3%和97.2%±2.1%);摘除双侧眼柄组红螯光壳螯虾性腺指数为1.23±0.50,显著高于不摘除眼柄组(0.20±0.06)和摘除单侧眼柄组(0.35±0.08)。利用ImageJ软件对红螯光壳螯虾体色RGB值分析表明,摘除双眼柄组红螯光壳螯虾体色G值和B值(分别为99.26±5.23和98.40±3.58)显著高于摘除单侧眼柄组(59.02±3.85和44.07±4.57)(P<0.05)。结果表明,眼柄摘除能促进红螯光壳螯虾生长和性腺发育,影响体色变化。     

红螯光壳螯虾细胞自噬过程中自噬体与微管相互作用

昆虫方面研究提示自噬在病毒侵染增殖中发挥了重要作用,而虾类自噬研究报道极少,了解虾类细胞自噬将为虾病害免疫研究开辟新的思路。自噬相关蛋白LC3是自噬过程的标志性蛋白,存在于自噬体膜上,前期生物信息学分析发现,红螯光壳螯虾自噬相关蛋白LC3(CqLC3)和微管蛋白α-tubulin (Cqα-tubulin)具有互作关系。为深入揭示红螯光壳螯虾细胞自噬体的运输途径,本实验通过体外重组构建了蛋白表达载体pET-HISCqLC3和pET-GST-Cqα-tubulin,并诱导表达,利用亲和层析法分别纯化获得HIS和GST融合表达蛋白HIS-CqLC3和GST-Cqα-tubulin,利用GST pull-down实验验证发现,CqLC3与Cqα-tubulin存在相互作用。微管抑制剂长春新碱解聚微管后,利用MDC染色法检测自噬体发现,红螯光壳螯虾细胞微管解聚破坏后自噬体积累增多,细胞不能正常完成自噬反应,因此可知,红螯光壳螯虾细胞自噬体可通过CqLC3与微管相互作用,微管在红螯光壳螯虾细胞自噬过程中对自噬体的运输具有重要作用。本文首次揭示了虾类细胞自噬反应中自噬体的运输途径,研究结果为虾类细胞自噬的研究奠定了基础。     

环境因子对红螯螯虾影响的研究进展

文章从物理环境因子(温度、光照、盐度)和化学环境因子(氨氮、亚硝酸盐、pH、溶解氧)入手,对红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)的环境耐受性及部分生理机制的相关研究进行了综述,可以为我国红螯螯虾养殖业的健康发展提供参考。     

红螯螯虾XO-SG神经细胞的原代培养

本研究采用酶解的方法获得红螯螯虾眼柄XO-SG复合体的单个神经细胞,并依据显微观察对XO-SG神经细胞进行分类,同时利用Leibovitz's L-15等作为基础培养基离体培养解离的神经细胞。目的是建立虾类XO-SG神经细胞的分类标准并确定合适的培养条件,便于在体内外开展神经内分泌系统的调控研究。结果显示,根据神经细胞形态特点,红螯螯虾XO-SG神经内分泌细胞分为6种类型,不同类型的细胞在细胞大小以及显微结构上存在明显差异;建立了红螯螯虾眼柄XO-SG神经元的体外原代培养方法,细胞在改良的L-15培养基中存活状态良好,原代培养的神经细胞可以在体外存活14 d。离体培养过程中,不同类型神经细胞的再生速率存在差异,部分细胞在第2天就出现再生的轴突或树突。再生过程基本可以持续7 d,随后细胞开始萎缩凋亡。本研究为红螯螯虾眼柄神经细胞的分类以及利用神经细胞在体外开展虾类的内分泌代谢和调节机制研究提供了基础依据和研究平台。     

中国明对虾Dscam基因的克隆及其在免疫致敏(类免疫)诱导反应中的表达分析

为了研究对虾免疫致敏过程中Dscam基因的表达规律,实验采用同源克隆和RACE技术获得了中国明对虾Dscam基因c DNA全长序列,并对该序列进行生物信息学分析。结果显示,中国明对虾Dscam基因的c DNA全长为6 624 bp,其中包括171 bp的5′端非编码区,459 bp的3′端非编码区,开放阅读框的长度为5 994 bp,编码1 996个氨基酸。推测该基因编码的蛋白含有一个信号肽、10个Ig结构域、6个FNIII功能区、1个胞质尾区和1个跨膜结构域。同源性分析及系统进化分析表明,Dscam基因与节肢动物的Dscam基因首先聚为一类,且与凡纳滨对虾的同源性最高,为92.4%。连续投喂6 d热灭活白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)饵料来诱导免疫致敏反应,在0、6和12 d及二次感染后的12、24、48、72和168 h分别取样,用RT-PCR的方法检测中国明对虾Dscam的相对表达量。结果显示,诱导感染组Dscam基因在第12天开始上调,且与阴性对照组和未诱导感染组差异显著;二次感染后24 h,Dscam基因的相对表达量达到最大值,与阴性对照组和未诱导感染组差异显著;48 h后基因表达量开始下降,但表达量仍高于阴性对照组和未诱导感染组。实验表明,中国明对虾存在Dscam基因,并在免疫致敏过程中发挥重要作用。     

灿烂弧菌对厚壳贻贝免疫指标和消化酶活性的影响

为探究灿烂弧菌对厚壳贻贝免疫指标和消化酶活性的影响,用1×10~6、1×10~7、1×10~8个/mL 3个浓度的灿烂弧菌刺激厚壳贻贝,探讨弧菌刺激后厚壳贻贝的一氧化氮合酶(NOS)、一氧化氮(NO)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MAD)等免疫指标和淀粉酶、蛋白酶等消化酶的变化情况。结果显示,灿烂弧菌刺激48 h后,厚壳贻贝足、鳃、消化腺等组织中仅消化腺的NOS活性较对照组有显著升高,且酶活性随初始细菌浓度的升高而升高,故选用消化腺来测定灿烂弧菌刺激后72 h内的免疫指标和消化酶活性的变化。灿烂弧菌刺激后,48 h内NOS活性较对照组均显著升高。NO含量较对照组均显著升高,与NOS显现相同变化趋势。SOD活性在各浓度灿烂弧菌刺激下较对照组均显著升高,而MAD含量在实验组中含量显著低于对照组。淀粉酶活性在实验组中显著低于对照组,总体呈现先下降后升高的趋势。蛋白酶活性在各实验组中均呈现先升高后下降的趋势。研究表明,灿烂弧菌对厚壳贻贝免疫指标和蛋白酶活性的升高有诱导作用,但对蛋白酶的活性有抑制作用。本研究初步探明了厚壳贻贝对灿烂弧菌的免疫应答机制,为进一步研究灿烂弧菌和厚壳贻贝相互作用机制以及厚壳贻贝免疫机制奠定了基础。     

两种乳酸菌对尼罗罗非鱼生长及免疫性能的影响

为研究饲料中添加植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)LP-37与戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus) PP-23对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)生长及免疫性能的影响,试验共分为7组:对照组C0,投喂基础饲料;L1-L3组,在基础饲料中添加不同浓度(1.0×10⁶ CFU/g、1.0×10⁷ CFU/g、1.0×10⁸ CFU/g)植物乳杆菌LP-37;P1-P3组,在基础饲料中添加不同浓度(1.0×10⁶ CFU/g、1.0×10⁷ CFU/g、1.0×10⁸ CFU/g)戊糖片球菌PP-23。结果表明:除L1组外,其余试验组末均重(123.22～158.60) g较C0组(118.16±4.88) g均显著增高(P<0.05);除L1组与P1组外,其余试验组增重率(128.69%～156.20%)较C0组(108.16±0.45)%均显著提高(P<0.05),L3与P2...     

齐口裂腹鱼HMGB1基因克隆及其对嗜水气单胞菌胁迫的响应

为了解齐口裂腹鱼高迁移率蛋白B1（Schizothorax prenanti high mobility group box 1,SpHMGB1）的序列特征及其与嗜水气单胞菌胁迫的相关性,实验根据齐口裂腹鱼脾脏TSA库中获得的序列设计引物,采用克隆技术克隆SpHMGB1的核心序列并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR（qPCR）技术检测嗜水气单胞菌在体和离体胁迫后组织和巨噬细胞中SpHMGB1的响应情况。序列分析结果显示,SpHMGB1开放阅读框长为615 bp,编码204个氨基酸,理论分子量为23.5 ku,等电点为6.79,包含2个基本的HMG盒：A盒和B盒,以及一个酸性尾巴。SpHMGB1二级结构主要由47.06%的α-螺旋和50%的无规则卷曲构成。系统进化树分析显示,SpHMGB1与鱼类HMGB1聚为一支,与斑马鱼和鲫的亲缘关系最近,氨基酸一致性分别为90.7%和90.4%。qPCR检测结果显示,嗜水气单胞菌感染后SpHMGB1具有不同的时空表达趋势,其中血液在72 h表达量最高,肾脏在6 h表达量最高,脾脏在120 h表达量最高;热灭活嗜水气单胞菌刺激巨噬细胞后,SpHMGB1的表达量在0.5~24 h下调,24 h表达量最低,细胞因子IL-1β和TNF-α表达量均有上调趋势。qPCR检测结果提示,SpHMGB1可能参与齐口裂腹鱼细菌感染后的免疫响应。本实验可为进一步研究SpHMGB1在齐口裂腹鱼细菌性疾病中的免疫调节机制提供参考。