缢蛏热休克转录因子1(HSF1)基因克隆、组织表达及功能

热休克转录因子1 (HSF1)是一种广泛存在于真核生物中的调控因子,在生物体内具有多种生理功能。为了探究海洋滩涂生物在耐受高温过程中HSF1发挥的作用和分子机制,进一步阐述HSF1的生理功能,文章以缢蛏(Sinonovacula constricta)为实验材料,利用RACE技术克隆HSF1基因。结果显示,缢蛏HSF1基因的cDNA全长2 026 bp,开放阅读框(ORF)长1 707 bp,编码568个氨基酸,5'非编码区(UTR)长196 bp,3'UTR长123 bp。氨基酸序列比对及系统进化树结果显示缢蛏HSF1基因与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)的亲缘关系最为接近,其系统进化分析与传统的形态学分类相吻合。荧光定量PCR结果显示,HSF1基因在各个组织均有表达,其中在外套膜中的相对表达量最高,其次是鳃、肝胰腺和水管,在斧足和性腺组织的相对表达量较低(P0.05)。荧光定量结果显示HSF1基因在急性温度胁迫后第9小时表达量较高。推测HSF1基因参与缢蛏的热应激过程,并起到一定作用。     

坛紫菜泛素连接酶PhCUL1基因克隆与功能验证

高温影响坛紫菜(Pyropia haitanensis)的产量和品质,是制约紫菜产业发展的主要因素。前期研究发现,高温胁迫下,坛紫菜泛素蛋白酶体系统相关基因显著上调表达,但其响应高温胁迫的分子功能还未知。本研究通过分子生物学、遗传学等技术手段对坛紫菜cullin E3连接酶基因(PhCUL1)的功能进行研究。利用PCR方法克隆了PhCUL1基因的全长,PhCUL1全长为2500 bp,开放阅读框(ORF)长度为2481 bp,该基因存在1个Cullin (407~618 aa)结构域和1个Cullin Nedd8 (754~821 aa)结构域,其中,Cullin Nedd8结构域为蛋白融合位点。进化树分析显示,PhCUL1在进化上与脐形紫菜(Porphyra umbilicalis)有较近的亲缘关系。qRT-PCR结果显示,PhCUL1基因被高温显著诱导。为进一步阐明PhCUL1的分子功能,将其转入莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)进行功能验证,过表达PhCUL1株系比野生型更能耐受高温胁迫。同时,在高温33℃下处理3 h和6 h内,转基因植株的PhCUL1基因呈上调表达。这初步说明PhCUL1基因在坛紫菜响应高温胁迫过程中发挥着重要作用,其具体调控机制有待进一步研究。本研究有助于阐明坛紫菜泛素蛋白酶体系统响应高温胁迫的分子机制,为指导耐高温新品种选育提供理论依据。     

缢蛏Toll样受体家族基因全基因组水平鉴定及其在弧菌刺激下的表达分析

缢蛏(Sinonovacula constricta)是我国传统的四大海水养殖贝类之一,养殖过程中易受病原菌感染而造成大量死亡和经济损失。Toll样受体(Toll-like receptor, TLR)是目前研究最多的模式识别受体,在无脊椎动物的先天性免疫中发挥着重要作用。研究缢蛏TLR分子特征及其免疫功能对预防和控制病原菌感染至关重要。本研究从缢蛏基因组序列中鉴定出42个TLR基因(ScTLR),其中,33个编码典型的TLR蛋白,其他9个为TLR样蛋白。根据蛋白结构域特点,将典型的TLR蛋白分为2大类4个亚类,一类为多半胱氨酸簇TLR (mccTLR),包括1个P型TLR和7个sPP型TLR;另一类为单半胱氨酸簇TLR (sccTLR),包括16个sP型TLR和9个Ls型TLR。与其他9种软体动物TLR基因的类型和数目比较结果显示,缢蛏基因组中未发现其他软体动物中存在的V型和Twin-TIR型TLR,起源古老的mccTLR类群在软体动物中没有大规模的扩张,而起源较晚的sccTLR类群却发生了大规模的扩张。荧光定量PCR分析显示,6种ScTLR在检测的7种组织中普遍表达,且在血细胞、鳃和肝胰腺组织中高表达。最后,副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)胁迫12 h和48 h的缢蛏鳃和肝胰腺转录组数据分析显示,副溶血弧菌感染前后9个TLR基因在鳃或肝胰腺中的表达量发生显著变化,6个基因(ctg118.25、ctg118.26、ctg356.25、ctg774.6、ctg681.6和ctg1513.5)在感染12 h或48 h后的鳃组织中表达差异显著,前5个基因表达量上调,仅ctg1513.5表达量下调;3个基因(ctg467.9、ctg2496.3和ctg903.17)在感染12 h或48 h后的肝胰腺中表达差异显著,其中,ctg467.9和ctg2496.3表达量下调,ctg903.17表达量上调。综上所述,本研究结果将为深入探讨不同TLR基因在缢蛏天然免疫中发挥的作用提供研究基础。     

坛紫菜核糖体蛋白S15a基因的克隆及表达分析

坛紫菜栽培中经常遭遇高温胁迫危害而产生烂菜现象,为研究坛紫菜在高温胁迫条件下的分子应答机制,分离并克隆高温胁迫应答的相关基因,应用引物退火控制(ACP)技术对耐高温型纯系Z-61叶状体在高温胁迫条件下的差异表达基因进行筛选时,获得一条在高温胁迫条件下表达水平显著降低的基因片段,通过5'-RACE技术获得了它的全长,命名为Phrps 15a(GenBank登录号:JN991055.1).该基因序列全长676 bp,包含一个390 bp的开放阅读框编码130个氨基酸的核糖体S15a蛋白(PhRPS 15a),蛋白分子式为C664H1066N188O180S7,由3条螺旋、7个片层及8个环状连接组成,与多个物种的RPS15a蛋白具有较高的序列一致性(78％～80％).系统进化分析表明,动物、高等植物、绿藻和坛紫菜PhRPS15a蛋白均享有独立的进化分支,但坛紫菜PhRPS 15a蛋白与团藻和莱茵衣藻的亲缘关系更近.实时荧光定量PCR分析结果表明,Phrps 15α基因的表达水平与高温胁迫密切相关,在高温胁迫条件下,Phrps15a基因的表达水平极显著下调.     

缢蛏过氧化氢酶基因的克隆及其功能

过氧化氢酶(catalase, CAT)是抗氧化酶体系的主要成员,在维持机体氧化还原平衡、抵御病原感染过程中具有重要作用。为研究CAT基因在软体动物应答病原胁迫过程中的作用,实验采用RACE技术通过克隆和序列拼接获得了缢蛏CAT基因的全长cDNA序列,并命名为ScCAT。ScCAT基因全长为2 840 bp,编码508个氨基酸。序列分析显示,Sc CAT蛋白含有1个CAT核心结构域(25～410),1个保守的酶活性位点(61FNRERIPERVVHAKGAGA78)和1个亚铁血红素结合位点(351RLFSYPDTH359)。多序列比对和系统进化树分析结果显示,Sc CAT属于CAT基因家族,且与无脊椎动物文蛤的亲缘关系最近。组织分布显示,ScCAT在所有检测的组织中均能表达,其中在肝胰腺中表达量最高,鳃中次之,血细胞中的表达量最低,分别为闭壳肌的85.67倍、50.09倍和0.76倍。在副溶血弧菌胁迫下,ScCAT在缢蛏肝胰腺中的表达明显上升,且在12 h达到最高值,为对照组的3.56倍;酶活性测定结果显示,副溶血弧菌胁迫显著诱导缢蛏肝胰腺和鳃组织中的CAT活性。为进一步探讨Sc CA...     

Cu2+对缢蛏稚贝的急性毒性及对抗氧化酶活力和丙二醛含量的影响

研究了Cu2+对缢蛏稚贝的急性毒性并进行安全评价;根据96 h LC50值设定10、30、40μg/L 3个Cu2+质量浓度梯度进行暴露实验,以缢蛏(Sinonovacula constricta Lamark)稚贝软体组织中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和脂质过氧化物丙二醛(MDA)含量为指标,研究Cu2+污染对缢蛏稚贝的毒性作用。结果表明,Cu2+对缢蛏稚贝96 hLC50为309.742μg/L;不同浓度Cu2+胁迫下,96 h内缢蛏稚贝抗氧化酶(CAT、SOD)活力发生显著的变化(P<0.05),除最高组40μg/L在48 h时CAT活力被显著抑制(P<0.05)外,96 h内绝大部分时间点与沙滤海水对照组相比,各暴露组抗氧化酶(CAT、SOD)活性处于诱导状态;96 h内各暴露组缢蛏稚贝丙二醛(MDA)含量均明显高于对照组(P<0.05)。研究认为,CAT、SOD活性及MDA含量变化可反映缢蛏稚贝受Cu2+伤害的程度,可用作缢蛏安全性风险评价的参考依据。     

急性pH和碳酸盐碱度对缢蛏存活率、Na+/K+-ATPase活性及血淋巴吞噬能力的影响

采用静态毒理学实验方法,分析了2种规格缢蛏(小规格SSc和大规格LSc)在pH和碳酸盐碱度(C_A)急性胁迫条件下的存活率,Na~+/K~+-ATPase(NKA)活性以及血淋巴的吞噬能力。结果显示,当C_A浓度为2.5 mmol/L、pH值为7.5～9.5时,2种规格缢蛏的存活率均接近100%;当pH值大于9.5时,2种规格缢蛏的存活率均显著下降。当C_A浓度为0～44.58mmol/L、pH值为9.0～10.0时,随着C_A浓度的上升,缢蛏的存活率明显下降;在pH值为9.5条件下,LSc的鳃组织NKA活性,随着C_A浓度的上升而升高,LSc血淋巴的吞噬能力随着C_A浓度的上升而下降。由此可见,缢蛏在高pH或高C_A下表现出较强的耐受性,但高pH和高C_A协同胁迫下对缢蛏的存活率具有较大的影响,研究结果为进一步探索缢蛏在盐碱地的养殖提供了一定的理论参考。     

基于转录组学解析铜驯化缓解高温胁迫对大黄鱼的氧化损伤

为探讨铜驯化对高温胁迫下大黄鱼(Larimichthys crocea)氧化损伤和基因表达水平的影响,将体质量为(48.92±3.62) g的大黄鱼暴露在铜离子浓度为0和10μg·L^-1的水体中14 d,再暴露在温度为32℃的水体中24 h。结果显示,高温胁迫显著增加了大黄鱼肝脏中活性氧(ROS)和脂质过氧化物(LPO)含量(P<0.05)。铜驯化对常温下ROS和LPO含量不产生影响,而显著降低了高温胁迫下大黄鱼ROS和LPO含量(P<0.05),表明铜驯化缓解了高温胁迫对大黄鱼的氧化损伤。从高温胁迫组vs对照组、铜驯化组vs对照组和(铜驯化+高温胁迫)组vs高温胁迫组中分别筛选到828个、2 311个和1 084个差异基因。GO和KEGG分析发现,差异基因主要富集在与TCA循环、氧化磷酸化、谷胱甘肽代谢、内质网蛋白加工、吞噬体和MAPK信号通路等相关功能上。聚类分析表明,高温胁迫下调了TCA循环、氧化磷酸化、谷胱甘肽代谢、吞噬体和MAPK信号等通路中的大部分基因表达,上调了内质网蛋白加工通路中的大部分基因表达,而铜驯化则对高温胁迫下大黄鱼的这些基因表...     

缢蛏EGFR基因内含子1内SNP位点多态性与生长性状相关性

为研究缢蛏表皮生长因子受体基因(epidermal growth factor receptor,EGFR)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)的相关性。本实验利用直接测序法从缢蛏EGFR基因的第一个内含子序列中共筛选到17个SNP位点。卡方检验结果显示,在17个位点中,有13个位点符合Hardy-Weinberg平衡,位点多态性检测显示17个位点中有10个位点表现为中等多态性(0.25PIC0.5)。利用一般线性模型(general linear model,GLM)及多重比较对缢蛏EGFR基因中17个SNPs的多态性与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)进行相关性分析,结果显示,16个SNP位点均与缢蛏的壳长、壳宽、壳高及体质量呈显著性相关。由此可见,EGFR基因可作为缢蛏生长性状改良的候选辅助分子标记,并且为进一步研究其生长相关功能奠定基础。     

高温胁迫下仿刺参表观遗传调控相关基因的表达特征

以仿刺参(Apostichopus japonicus)表观遗传调控相关基因—DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMT1)、组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC3)和组蛋白甲基转移酶(histone methyltransferase,MLL5)为目的基因,采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术和相对定量2~(-ΔΔC_T)法,以刺参管家基因β-actin为内参进行校正,比较了高温胁迫下3个基因在呼吸树、消化道、体液、肌肉各组织中的表达情况。以15℃条件下的刺参为对照组,其目的基因表达量为基准1,在体液中,DNMT1基因在18℃时表达量上升不显著(P0.05),18~21℃时表达量上升极显著(P0.01),21~24℃时上升不明显(P0.05),30℃得到最大表达量为3.26,总体为上调表达;HDAC3基因和MLL5基因在24℃时的表达量显著(P0.05),之后随着温度升高其表达量稍有升高,分别在30℃得到最大表达量为2.90和3.19。总体来看,各基因随着温度的升高其表达量都增高,上调表达趋势明显,在30℃达到最高表达量。对比3个基因在不同组织中的表达差异,体液中表达变化较明显,在24℃以后均大于2.5;肌肉中最低,在整个高温胁迫过程中基因表达变化量小于2。在30℃的温度胁迫条件下,检测在0 h、3 h、6 h、9 h、12 h、15 h 6个时间点3个基因的表达量,以0 h各基因的表达量为基准1,结果显示,3个基因的表达量都表现为上调表达,除消化道的HDAC3在6 h时提前进入平稳期,其他各组织各基因的表达量均在0~9 h内随着胁迫时间的延长呈现快速上升状态(P0.05);胁迫9 h以后,各目的基因表达量变化不明显或稍有降低(P0.05)。不同组织中目的基因的表达趋势一致,体液中3种表观相关基因的表达量最高值高于其他3种组织。本研究为从表观遗传修饰角度解析刺参的高温逆境应答反应机制奠定了基础。     

宁夏地区不同模式养殖池塘夏季浮游微藻群落特征

为研究宁夏地区夏季不同模式养殖池塘的浮游微藻群落结构特征,采集了当地棚塘接力养殖(PT)、稻渔种养(DY)、土池养殖(TC) 3种模式的池塘水体样品,分析了其浮游微藻群落组成及其与水质因子的相关性。结果显示,共检出浮游微藻5门27属,总数量为1.52×104~2.39×108 ind./L,生物量为0.16~97.78 mg/L,数量多样性为0.03~3.31,生物量多样性为0.29~3.58。不同模式池塘的浮游微藻群落结构差异显著。PT模式池塘的微藻群落无明显共性特征,蓝藻(Cyanophyta)、绿藻(Chlorophyta)和硅藻(Bacillariophyta)占优势情况均有出现,如拟鱼腥藻(Anabaenopsis sp.)、鱼腥藻(Anabaena sp.)、颤藻(Oscillatoria sp.)、盘星藻(Pediastrum sp.)、卵囊藻(Oocystis sp.)、小环藻(Cyclotella sp.)等;TC模式池塘的微藻优势属单一,分别以盘星藻、小球藻(Chlorella sp.)和微囊藻(Microcystis sp.)占优势;DY模式池塘的微藻多样性丰富,以小球藻、栅藻(Scenedesmus sp.)、盘星藻、卵囊藻、刚毛藻(Cladophora sp.)等绿藻和小环藻、菱形藻(Nitzschia sp.)等硅藻为优势藻。蓝藻生物量与水体中硝酸盐氮(NO3–-N)、亚硝酸盐氮(NO2–-N)、化学需氧量(COD)浓度呈显著正相关(P<0.05)。研究表明,宁夏地区夏季温度高、光照时间长,池塘水体中C、N营养高,易形成以微囊藻、拟鱼腥藻等有害蓝藻优势种群;调控池塘水质时应将其作为关键控制点之一,防控有害藻华暴发而导致减产降效的不良状况发生。     

庙湖水华过程中浮游细菌丰度与多样性的变化

藻类的过度繁盛(水华)将产生大量有机质,并由此造成严重危害,而浮游细菌在有机质分解过程中的作用尚未得到充分研究。描述了2010年4-8月武汉庙湖叶绿素与不同形态氮和磷的浓度,分析了不同形态细菌的丰度和多样性(以DNA的DGGE图谱为表征)及其与胞外水解酶活性的关系。结果表明,庙湖叶绿素a与总磷浓度显著正相关(P<0.05),4月与7月的叶绿素浓度均超过120μg/L。在水华间隔期内,自由生活菌的数量大幅度升高(1.39×106～2.72×107个/mL),而附着细菌的数量则大体相近(7.77×105～4.49×106个/mL)。水华衰亡初期,二者的群落结构基本相似,并随时间逐渐分化至显著不同的程度;附着细菌的数量直接或间接地明显正比于胞外水解酶活性,在水华有机碎屑分解过程中的作用更为重要。     

中华绒螯蟹血细胞体外吞噬能力的研究

通过体外制备血细胞单层的方法,研究了中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)血细胞对蜡状芽孢杆菌(Bacil-luscereus)及鼠红细胞的吞噬能力,并探讨了血清孵育对血细胞吞噬能力的影响。结果表明,以vanHARREV-ALD氏液配制的浓度为100.0mg·mL-1的L-cysteine溶液可以作为中华绒螯蟹血淋巴的抗凝剂,中华绒螯蟹血细胞在20℃下培养1h的存活率可维持在(92.5±0.9)%。中华绒螯蟹血细胞贴壁后呈扁平状,胞质可沿玻片表面迅速伸展并伸出类似于伪足的原生质突起,具有吞噬能力,对蜡状芽胞杆菌吞噬率为(5.1±1.4)%,不能吞噬鼠红细胞,血清孵育不能增强中华绒螯蟹血细胞的吞噬能力。     

中国牡蛎分类方法研究进展

牡蛎(Oyster)为世界性广布种,是我国重要的海水养殖对象.由于牡蛎的贝壳随其生活环境的变化而发生极大的变化,导致了牡6的物种组成及分布问题存在很大的分歧.采用传统的形态学、解剖学等方法已不能完全解决牡蛎的分类问题.近年来,随着分子生物学技术在牡蛎分类方面的广泛应用,通过采用形态分类和分子生物学技术相结合已成为了解决...     

泾河宁夏段夏季浮游生物群落结构特征

2010年7-8月对泾河宁夏段浮游生物群落组成进行了调查.结果表明,该河段浮游植物种类有6门、81种(属),密度为1.1万～11.6万个/L,平均密度为4.37万个/L.生物量为0.024 ～0.210 mg/L,平均生物量为0.083 mg/L.浮游动物有4门、54种(属),密度为60 ～ 185个/L,平均密度为107.73个/L.生物量为0.02～0.66 mg/L,平均生物量为0.24 mg/L.浮游植物多样性指数表明,该河段水质良好,浮游生物群落结构不稳定,易受外界的干扰.     

秦皇岛城市河流浮游植物初步调查

首次对秦皇岛市中心的护城河和马坊河分别进行了水样采集,对河水中的浮游植物作了初步调查研究。结果表明:护城河两个采样点的浮游植物分别属于硅藻、绿藻、蓝藻、裸藻和隐藻等5门中的12属,优势种群为隐藻;马坊河两个采样点的浮游植物分别属于上述5门中的15属,优势种群为硅藻和绿藻。初步判定两河受到了一定程度的有机物和氮磷等营养物的污染。     

温州市珊溪水库鳙营养成分分析与评价

本研究采用国标方法分析了温州市珊溪水库鳙(Aristichthys nobilis)肌肉的基本营养成分(水分、粗脂肪、粗蛋白质和灰分)、氨基酸、脂肪酸及矿物质等含量。研究表明4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉中(鲜样)水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分的含量分别为(78.74±0.98)%和(78.84±1.16)%、(16.87±0.86)%和(16.50±0.80)%、(1.35±0.66)%和(1.36±0.83)%、(1.65±0.82)%和(1.76±1.47)%。鳙肌肉中18种氨基酸总量分别为(17.90±1.50)%和(16.87±0.86)%,其中,必需氨基酸占总氨基酸比值分别为41.38%和41.46%,4种鲜味氨基酸总量分别为8.24%和7.75%。温州市珊溪水库鳙肌肉的氨基酸种类齐全,比例适宜,第一限制性氨基酸为色氨酸。温州市珊溪水库鳙肌肉中检测出23种脂肪酸,多不饱和脂肪酸含量较其他淡水鱼丰富,EPA+DHA含量在22.69%和22.24%之间。本研究可为温州市珊溪水库鳙的营养价值进行了全面评估并对人类合理膳食营养提供参考。     

青岛地区贝类产品中诺如病毒的感染和流行初探

从2006年1月至2007年1月，在青岛市内3区5个主要水产品批发市场连续采集贝类样品，其中太平洋牡蛎Crassostreagi gas 208个、毛蚶Scapharca subcrenata 169个、杂色蛤Venerupis variegata 169个，采用RT—PCR方法检测诺如病毒（Novoviruses，NV）的感染，旨在为贝类食品的安全监控提供基础数据资料。研究结果表明，太平洋牡蛎和毛蚶样品中NV检出率分别为10．1％和5．3％，而杂色蛤未检出，NV流行的季节主要是11月至次年3月，感染部位主要分布于贝类的消化道。     

Patterns of movement of centrarchids in two warmwater streams in eastern Tennessee

We studied the movements of redbreast sunfish (Lepomis auritus), bluegill (Lepomis macrochirus), rock bass (Ambloplites rupestris), largemouth brass (Micropterus salmoides), and warmouth (Lepomis gulosus) by tagging fishes with individually numbered tags. We sampled quarterly over a 3-year period (1985–1988) at six 800- to 2300-m-long sites in 2 streams near Oak Ridge, Tennessee. Overall, distances between successive captures were < 100 m for approximately two-thirds of all fishes. Only rarely did we document movements over long distances; distances of 17.0-17.6 km between successive captures were obtained for 5 fishes (1 redbreast sunfish, 1 largemouth bass and 3 bluegill), and only one other fish moved > 10 km. In general, all species were highly sedentary in both streams, with rock bass and redbreast sunfish being the most sedentary and bluegill and largemouth bass being the least. In most instances, redbreast sunfish showed the same distribution of distances between captures regardless of the interval between captures (1 week, 3 months, 6 months or more). This species also tended to be more mobile in the spring and less mobile in the winter, with large fish exibiting the greatest distances between captures. Some redbreast sunfish showed a very restricted home range, being captured 3 or more times over ≥ 6 months in the same 50-m section of stream. A few individuals moved 4-9 km only to return to their original location, but most fish exhibited behaviors intermediate between these extremes. For all species, upstream and downstream movements were equally common, although movements in one direction predominated at some sites for limited periods of time. Knowledge of movement patterns and differences in behavior among species is important not only in understanding the basic ecology of the species but also in designing, conducting and interpreting environmental monitoring studies.     

弧菌属细菌及其所致海水养殖动物疾病

弧菌病 (Ｖｉｂｒｉｏｓｉｓ)是由弧菌属细菌 (Ｖｉｂｒｉｏｓｐｐ .)引起的一类细菌性疾病 ,该病在全球范围内广泛发生 ,其暴发性流行不仅给海水养殖鱼类、贝类及甲壳类等经济动物的养殖业造成巨大的经济损失 ,还导致野生的海水鱼类、贝类及甲壳类大量死亡 ,因此 ,对该类疾病的研究一直备受国内外研究工作者的关注 ,是海水养殖动物病害的主要研究领域之一。本文主要介绍病原弧菌所致养殖动物疾病及其流行情况。收稿日期 :2 0 0 0 -0 6-0 5基金项目 :中国科学院九五重点项目资助 (ＫＺ95 2 Ｓ1 415号 )作者简介 :吴后波 ( 1967-) ,男 ,中国…