缢蛏新品种“申浙1号”ScHsc70 基因SNPs筛查与耐高温性状的关联性分析

为获取缢蛏ScHsc70基因单核苷酸多态性位点与耐高温性状的相关性,通过直接测序方法克隆了ScHsc70基因全长序列,长度为4 048 bp,包括6个内含子和7个外显子,编码区1 950 bp,从其外显子区域筛查到6个潜在的SNPs,分别命名为Rs1(g. 588 CT)、Rs2(g. 840 CT)、Rs3(g. 885 TA)、Rs4(g. 1233 AG)、Rs5(g. 1467 TG)、Rs6(g. 1482TC)。利用Sanger测序方法,对缢蛏新品种"申浙1号"耐高温群体和对照组群体潜在SNPs进行基因分型,遗传多样性分析结果显示,两个群体的多态信息含量(PIC)值在0.111 2～0.371 8之间,对照组群体的平均多态信息含量(0.267 0)高于耐高温群体的平均多态信息含量(0.236 5)。ScHSc70基因SNPs与耐热性状关联分析结果显示,Rs1、Rs3和Rs4的基因型频率和等位基因频率在对照组和耐高温群体之间存在显著性差异;单倍型连锁不平衡分析结果显示,ScHsc70基因SNPs可形成2个单倍体块,7种单倍型,其中CCT单倍型与耐高温性状显著相关;本实验发现,Rs2和Rs3处于连锁状态(r~2=0.86,LOD=25.56,Dx=1.0),可以作为缢蛏与耐高温遗传育种的SNP标签。综上所述,Rs1、Rs3、Rs4和单倍型CCT均可作为缢蛏耐高温遗传育种的候选辅助分子标记,为后续的抗逆性相关SNPs筛选与功能验证奠定了理论基础。     

长牡蛎糖原磷酸化酶基因SNPs与生长性状和糖原含量的相关性分析

为研究糖原磷酸化酶基因多态性与长牡蛎(Crassostrea gigas)生长和糖原含量的相关性,本研究对长牡蛎糖原磷酸化酶基因(Cg-GPH)编码区单核苷酸多态性(SNPs)与来自5个家系322个长牡蛎个体的生长性状(包括壳高、壳长、壳宽、总体质量以及软体部质量)和糖原含量进行了关联分析.结果表明,在1940 bp的长牡蛎糖原磷酸化酶基因中共检测到82个SNPs位点,其中63个SNPs位点位于外显子区域,1个SNPs位点位于5′-UTR区,18个SNPs位点位于3′-UTR区,编码区SNPs平均密度为1/25 bp;5个SNPs位点与生长性状存在显著相关(P<0.05),未检测到与糖原含量相关SNPs.根据以上5个SNPs位点共构建得到6个SNP单倍型,其中,Cg-GPH基因的H6(CTGAT)单倍型在总体质量性状方面均显著高于其他5种单倍型(P<0.05),表明H6单倍型可能是对长牡蛎体质量增加最有利的单倍型.研究结果为今后长牡蛎生长性状的遗传改良提供了基础资料.     

吉富罗非鱼 MSTN 基因结构及其多态性与生长性状的相关性

通过PCR和基因组步移法,从吉富罗非鱼DNA中扩增出肌细胞生长抑制素(MSTN)基因及其5′调控区。该序列全长2413bp,含有3个外显子,2个内含子。5′调控区462bp,外显子Ⅰ379bp,外显子Ⅱ371bp,部分外显子Ⅲ145bp,内含子Ⅰ305bp,内含子Ⅱ751bp,编码区共编码298个氨基酸。5′调控区含有与肌肉特异性基因转录密切相关的转录调控元件E-box以及其他一些转录调控元件,如TATAbox,OCT1,AP1,AP4。通过随机测序法寻找SNPs(Signal nucleotide poly morphisms),获得了3个SNPs,但在群体筛选中,只有内含子Ⅱ内的1个SNPs表现多态性。同时测量了96尾(45♂,51♀)吉富罗非鱼的体质量、体长、体高、体厚,并将这些数据与MSTN基因的SNPs多态性进行相关性分析,研究发现MSTN基因内含子Ⅱ的728nt处G/T多态与吉富罗非鱼体型(体厚/体长、体高/体长)存在显著相关(P0.05)。这些研究结果表明,MSTN基因的SNPs可作为吉富罗非鱼育种的候选分子标记。     

草鱼GH基因3''部分序列多态性与生长性状及肌肉成分的相关性分析

为了解草鱼GH基因多态性与早期生长性状及肌肉成分的相关性,实验利用直接测序法从156尾草鱼GH基因的3′部分序列中共筛选到9个变异位点(分别命名为SNP1~SNP9:G2825A、G2914T、T2966G、A3002T、T3022C、A3301G、C3463T、C3547T、C3620T)。卡方检验结果显示,9个位点均未显著偏离Hardy-Weinberg平衡,且均表现为中等多态性(0.25PIC0.5);经连锁不平衡分析发现,SNP3、SNP4和SNP5位点为一组完美连锁不平衡,SNP2、SNP7、SNP9位点为一组完美连锁不平衡;GH基因3′部分序列5个位点单倍型分析共发现6种单倍型,其中Hap1(30.4%)所占的比例最高,Hap6(4.8%)所占比例最低。利用GLM及多重比较对草鱼GH基因中9个SNPs多态性与早期生长性状和肌肉成分进行相关性分析,发现SNP2和SNP3位点的纯合突变型在体质量、体长和粗脂肪性状上均显著高于野生型和杂合突变型;在双倍型分析时得出了相似的结果,同时含有SNP2和SNP3位点纯合突变的双倍型组合在生长和粗脂肪性状上均显著性高于其他组合。研究表明,草鱼GH基因中SNP2和SNP3位点与早期生长性状及肌肉成分存在显著性相关,可作为草鱼生长及肉质改良的候选辅助分子标记,并且为进一步对相关变异位点的功能验证奠定研究基础。     

罗非鱼 MC4R 基因克隆及与其生长相关的 SNPs 位点

黑素皮质素受体-4(Melanocortin receptor-4,MC4R)是5种已发现的黑素皮质素受体家族成员之一,属于跨膜G-蛋白耦联受体超级家族,对于调节动物的采食量、体质量及能最稳态有着重要的作用.本研究采用基因组步移技术获得了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)MC4R基因组DNA序列.该基因全长2547 hp,其中5'侧翼序列长为1481 bp,3'侧翼序列长为82 bp,编码区序列长为984 bp,只有1个外显子.采用PCR产物直接测序法、PCR-RFL和CRS-PCR技术对尼罗罗非鱼MC4R基因启动子和外显子区域进行了SNPs位点的检测和分犁,结果共检测到5个SNPs位点(-G1000C、-T974A、C276T、C561T和C708T),其中外显子上的3个SNPs位点均为同义突变.利用一般线性模型分析5个SNPs位点与尼罗罗非鱼生长性状的关系,结果表明,5个SNPs位点不同基因型之间体质量均值差异最大值分别为9.5%、23.2%、14.4%、18.6%和13.5%,没有达到显著水平(P＞0.05).将5个SNPs位点不同基因型组合成7种双倍型(去掉频率小于3%的组合),关联分析表明,在体质量和体长这2个主要生长性状方面,双倍型D4与D1、D3、D6存在显著性差异(P＜0.05),双倍型D2与D3、D6也存在显著性差异(P＜0.05).因而可以考虑将MC4R基因作为影响罗非鱼体质量等生长性状的候选基因,应用于罗非鱼分子标记辅助育种.     

奥利亚罗非鱼、尼罗罗非鱼MyoD1和MyoD2基因特征及差异

采用RT-PCR和RACE法,分离了奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)、尼罗罗非鱼(O.niloticus)MyoD1和MyoD2基因全长cDNA。结果显示,2种罗非鱼MyoD1全长均为1090bp,包括5′非翻译区(UTR)137bp,3′UTR50bp,开放阅读框(ORF)903bp,编码300个氨基酸,其中第110～161个氨基酸为bHLH结构,第233～249个氨基酸为helixIII结构;MyoD2全长均为1478bp,包括5′UTR215bp,3′UTR471bp,ORF792bp,编码263个氨基酸,其中第91～142个氨基酸为bHLH结构,第212～228个氨基酸为helixIII结构。2种罗非鱼MyoD1与其他鱼类MyoD1的相似性为73%～92%;MyoD2与其他鱼类MyoD2的相似性为74%～79%。系统发育树显示,MyoD1和MyoD2分属两支,MyoD1所反映的不同鱼类间的亲缘关系符合传统分类。2种罗非鱼的MyoD1、MyoD2cDNA序列之间只存在个别碱基的差别,而氨基酸序列一致;奥利亚罗非鱼MyoD1的2个内含子均比尼罗罗非鱼的长。根据MyoD1内含子2的差异构建鉴别奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼基因混杂的标记,对形态上典型的15尾奥利亚罗非鱼、18尾尼罗罗非鱼及15尾奥尼罗非鱼[Oreochromis aureus(♂)×Oreochromis niloticus(♀)]进行鉴定。结果其中1尾奥利亚罗非鱼中在MyoD1位点混杂了尼罗罗非鱼的基因,尼罗罗非鱼和奥尼罗非鱼则与预期的一致。该研究为选择基因纯合的奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼提供了新的分子手段。     

罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体的遗传多样性和遗传关系分析

罗非鱼“粤闽1号”是用尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和奥利亚罗非鱼(O. aureus)培育的全雄罗非鱼新品种。采用同工酶电泳技术和线粒体DNA控制区序列分析方法,对罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体的遗传多样性、遗传结构及群体之间的遗传关系进行研究。同工酶电泳结果显示,酯酶(EST)和乳酸脱氢酶(LDH)的酶谱具有组织和群体特异性。肌肉和脾脏中的EST表达量极低,而肝脏中的EST表达量较高,LDH在3种组织中均有较高表达,但酶谱存在差异。在罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体中,共检测到10条EST酶带和5条LDH酶带,多态性位点比例(P)为12.50%~71.43%,平均观测杂合度(Ho)为0.0417~0.6143,Hardy-Weinberg遗传偏离指数(D)为?0.2347~0.9072。线粒体DNA控制区序列分析结果显示,mtDNA D-loop区的碱基组成无显著差异,均呈现出A+T碱基偏向性(63.39%)。在罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体中,共发现20种单倍型,核苷酸多样性指数(Pi)为0~0.0519,奥尼罗非鱼雌鱼(WY1)、尼罗罗非鱼雌鱼(XX)、尼罗罗非鱼雄鱼(XY)和罗非鱼“粤闽1号”(XY2)群体的Pi值(0.0440~0.0519)明显高于超雄尼罗罗非鱼(YY1)、超雄奥尼罗非鱼(YY2)和奥利亚罗非鱼雌鱼(WZ)群体的Pi值(0~0.0009)。各群体之间的遗传分化指数(FST)为?0.0115~0.9963,XY2与WY1群体之间、XX与XY群体之间以及WZ和YY2群体之间的遗传分化不显著(FST<0.05, P>0.05)。XY2群体与尼罗罗非鱼群体(XX群体和XY群体)和奥利亚罗非鱼群体(WZ群体)之间的平均遗传距离分别为0.0639和0.0695。在NJ系统进化树中,XX、XY、YY1和XY2群体聚为一支,WY1、WZ和YY2群体聚为另一支。本研究揭示了罗非鱼“粤闽1号”的生化和分子遗传特征,为其种质鉴定、繁育群体的构建和优良性状的稳定遗传提供理论基础。     

三角帆蚌HcTyp-1基因珍珠层颜色性状相关SNP筛选及图谱定位

本实验室根据前期研究发现,HcTyp-1基因可能参与了三角帆蚌贝壳珍珠层颜色的形成。本实验根据HcTyp-1基因cDNA设计引物,比较筛选获得了8个SNP位点并分析了这些位点与内壳色的相关性,然后对HcTyp-1基因进行了图谱定位。通过研究这些多态性位点与贝壳珍珠层颜色性状相关性发现,C+3057T位点基因型仅在a参数上存在显著差异,G+2985T和T+3006C 2个位点基因型分别在L、b及a、dE上存在显著差异,A+2834C、C+2919T和G+2986T这3个SNPs位点基因型在L、a及dE上均存在显著差异。连锁不平衡结果显示,HcTyp-1基因上除C+2912T、C+2983A这2个位点,其他6个位点具有显著差异,位点之间都存在强连锁不平衡。单倍型分析结果显示,单倍型T2和T4在白色群体中出现的频率极显著高于在紫色群体中出现的频率,T6和T8两种单倍型在紫色群体中出现的频率极显著高于白色群体。因此HcTyp-1基因的部分SNPs可作为三角帆蚌不同内壳色贝壳辅助育种的候选分子标记位点。另外,本研究还将HcTyp-1基因定位在三角帆蚌LG16连锁群上,这为进一步解析该基因调控珍珠颜色形成的分子机制奠定了基础。     

奥利亚罗非鱼雌激素β受体两种亚型cDNA的克隆、组织分布及雌激素对其表达的影响

采用RT-PCR和RACE技术,克隆了奥利亚罗非鱼β雌激素受体基因(estrogen receptorβ,ERβ)两种亚型的cDNA全序列(ERβ1和ERβ2)。荧光定量PCR分析雌雄奥利亚罗非鱼两种亚型的组织分布,并观察注射外源雌激素对雄性奥利亚罗非鱼下丘脑-垂体-性腺轴雌激素受体ERα和β(β1/β2)基因表达的影响。序列分析表明,ERβ1cDNA全长为4262bp,其中包含239bp5′非编码区,2349bp3′非编码区和1674bp的开放阅读框,共编码557个氨基酸。ERβ2 cDNA全长为2506bp,包含5′非编码区393bp,3′非编码区109bp,阅读框为2004bp,共编码667个氨基酸。氨基酸序列同源性分析显示奥利亚罗非鱼ERβ1与尼罗罗非鱼的相似性高达99.1%,而与鲈形目其它鱼类的相似性为82.6%～94.2%。ERβ2氨基酸序列与尼罗罗非鱼的相似性为98.7%,与大口黑鲈、虹鳟、底鳉及斑马鱼的相似性分别为81.8%、76.3%、64.7%和55.0%。在系统进化树上奥利亚罗非鱼的ERβ1和ERβ2分别与尼罗罗非鱼的相应受体聚类。奥利亚罗非鱼ERβ1/β2基因在所检测的10种组织中均有...     

尼罗罗非鱼雌雄鱼肌肉组织差异表达基因的筛选

应用引物退火控制技术(ACP)筛选尼罗罗非鱼雌雄鱼肌肉组织差异表达基因,寻找与雌雄鱼肌肉生长发育相关的候选基因。本实验从同等条件下养殖的尼罗罗非鱼群体中随机选取雌、雄鱼各5尾组成RNA池,采用引物退火控制技术,分析了两组个体肌肉组织差异表达基因。利用20对随机引物差异显示扩增,共获得8条ESTs,其中5个已知的ESTs分别为转录变体3(LOC100691543)、60S核糖体蛋白(RL3)、小白蛋白β样蛋白、肌型肌酸激酶M2-CK和转录因子Sox4,其余3个为未知的ESTs。实时定量PCR分析各差异表达基因在尼罗罗非鱼雌雄肌肉组织中的表达发现,8个差异表达基因中转录变体3与ACP6-Y在尼罗罗非鱼雄鱼肌肉组织中的表达均极显著高于雌鱼(P0.01),ACP3-X、60S核糖体蛋白(RL3)、小白蛋白β样蛋白、ACP15-X、肌型肌酸激酶M2-CK与转录因子Sox4在尼罗罗非鱼雌鱼肌肉组织中的表达均极显著高于雄鱼(P0.01)。结果表明,应用引物退火控制技术筛选获得了8个可能参与了雌雄鱼肌肉生长发育调控的ESTs,为进一步筛选雌雄鱼肌肉生长发育相关候选基因奠定了基础。     

异齿裂腹鱼CCK基因的cDNA克隆及其摄食功能

旨在研究异齿裂腹鱼(Schizothorax o’connori)缩胆囊素(cholecystokinin, CCK)基因的摄食功能。本研究克隆得到了异齿裂腹鱼CCK基因的cDNA全长,通过生物信息学分析发现其属于CCK-1亚型。异齿裂腹鱼CCK的cDNA全长为773bp,其中开放阅读框(ORF)为372bp,可以编码123个氨基酸。异齿裂腹鱼CCK由1个信号肽和1个典型的CCK-8肽保守结构域组成,为亲水性蛋白,但没有跨膜结构。运用实时荧光定量PCR(Real-timePCR)检测异齿裂腹鱼CCK基因在组织中的分布情况,以及餐前餐后和禁食复喂对其表达量的影响。结果表明,异齿裂腹鱼CCK在各组织中均有表达,其中在脑中表达量最高,在肠道、心脏、肝、脾、肾、皮肤、鳃、眼和鳔中表达量相对较高,在肌肉中表达量最低。餐后CCK基因的表达量显著升高,禁食使异齿裂腹鱼CCK基因的表达量显著下降,而复喂使CCK基因的表达量显著上升,表明CCK基因既是异齿裂腹鱼的餐后饱感信号因子,又是长期调控摄食因子。本研究为异齿裂腹鱼的人工饲养和品种保护等提供了理论依据。     

BALB/c小鼠用于评价尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力的研究

实验采用BALB/c小鼠作为实验动物,旨在建立尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力测定的BALB/c小鼠模型。BALB/c小鼠经腹腔注射尼罗罗非鱼源无乳链球菌建立感染模型,比较了尼罗罗非鱼源无乳链球菌分别感染尼罗罗非鱼和小鼠的LD_(50)差异,分别测定了不同毒力尼罗罗非鱼无乳链球菌对尼罗罗非鱼和小鼠的毒力。结果显示,小鼠经腹腔注射无乳链球菌,在24 h内出现死亡现象,且对小鼠脑、肝脏、脾脏、肾脏等组织造成损伤。3次测定尼罗罗非鱼无乳链球菌TFJ0901对尼罗罗非鱼和小鼠LD_(50)分别为7.7×10~7、2.2×10~8、3.5×10~9 CFU/mL和405、361、419 CFU/只。将无乳链球菌TFJ0901和THN0901感染尼罗罗非鱼(1.0×10~7 CFU/mL)和小鼠(100 CFU/只),尼罗罗非鱼和小鼠存活率分别为100%、6.7%±5.8%和100%、0,其存活率都具有显著性差异。将无乳链球菌TFJ0901和TFJ-F感染尼罗罗非鱼(3.0×10~8 CFU/mL)和小鼠(2 500 CFU/只),尼罗罗非鱼的存活率分别为73.3%±11.5%和80.0%±10.0%,存活率差异不显著,小鼠存活率分别为13.3%±11.5%和100.0%,存活率具有显著性差异。研究表明,本实验成功建立了BALB/c小鼠作为尼罗罗非鱼源无乳链球菌毒力测定的稳定模型,测定不同毒力的尼罗罗非鱼源无乳链球菌对小鼠毒力与对尼罗罗非鱼毒力一致,且该模型能够区分尼罗罗非鱼模型难以区分的毒力相近的无乳链球菌。     

曼氏无针乌贼Phb2基因的克隆和其在不同生长阶段的表达分析

Phb2是抗增殖蛋白(Prohibitin)的一个亚型。本研究利用RACE技术首次获得了曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)Phb2基因的全长序列,该序列全长为1283 bp,其中5′非编码区(5′-UTR)150 bp,3′非编码区(3′-UTR)236 bp,开放阅读框(ORF)897 bp,预测编码298个氨基酸。序列分析表明,曼氏无针乌贼Phb2基因编码的蛋白无信号肽,第20~42位氨基酸为跨膜结构,包含1个PHB家族的结构域。采用荧光定量PCR技术检测其在曼氏无针乌贼不同生长时期(幼体、产卵前、产卵中、产卵后濒死前)各组织中的表达情况,结果显示,Phb2在4个时期的各组织中均有表达,其中,幼体和濒死前表达量较低,产卵前和产卵中的表达量则相对较高,在各时期中脑、肝表达较多。视腺作为与生殖调控有关的内分泌器官,其Phb2基因表达具有时期差异性,在产卵后的表达量由产卵时期的高表达大幅下降,说明Phb2具有周期调节、控制细胞衰老和凋亡的多效性功能。本研究结果可为进一步了解抗增殖蛋白对曼氏无针乌贼的抗衰老作用提供参考。     

基于黄河鲤新品系IGF2b基因SNPs获取体系的建立及在该品系选育中的应用

为了建立鲤IGF2b (insulin-like growth factor 2)基因全基因组信息SNPs (single nucleotide polymorphism)的获取体系,并验证该获取体系在黄河鲤新品系选育中运用的适用性,本研究首先对10个不同鲤品种的33个鲤个体重测序数据进行分析,整体上了解IGF2b基因的单核苷酸位点及其在基因组上的分布情况。然后在基因组DNA水平上分段获取IGF2b基因的SNPs信息,并以不同的鲤品种验证引物的适用性,最后在黄河鲤新品系中检测其应用。研究结果:获得8对聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)引物进行分段克隆的结果,并通过直接测序和限制性片段长度多态性来获取相应的SNPs。经过直接测序,本文对黄河鲤、建鲤、黄河鲤和建鲤的正反交后代进行PCR检测发现条带单一,目地片段正确;结合黄河鲤新品系的体重数据,本文又以IGF2b~(3#)引物检测到一个与体重明显相关的SNPs,同时检测到一个与该基因表达量相关的另一个SNPs。本研究的方法能够在该基因全基因组范围内开展鲤分子育种中SNPs的检测,并验证发现黄河鲤新品系IGF2b~(3#)引物227号位点处,出现的突变位点使体重降低,且有一处SNPs与其表达量有关。这将为其他物种、其他功能基因的多态性分子标记研究提供思路。     

Single nucleotide polymorphisms in the growth hormone gene of Oreochromis niloticus and their association with growth performance

Polymorphisms in the growth hormone (GH) gene that is associated with the growth rate of farmed fish have been the target of many breeding programmes. The present study aimed to identify single nucleotide polymorphisms (SNPs) in GH gene regions to evaluate the association of SNP variations with the growth rate of two Nile tilapia: Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758) strains. The targeted regions were amplified, sequenced, aligned and screened for the presence of SNPs; thereafter, performance tests were used to check for the association between SNPs and weight. Allele and genotype frequencies were estimated for each SNP and genotype. Genotype blocks or sets of SNP genotypes and frequencies were also estimated. Association between SNPs and growth rate was statistically evaluated using a univariate linear mixed model that included both fixed and random effects. A total of 10 SNPs were identified, nine in the proximal promoter and one located in the 5′ UTR, forming 10 genotype blocks. In all weight recordings, five genotype blocks were significantly associated with the highest weights. Single nucleotide polymorphisms 6‐10 were also found to be significantly associated with growth (p‐value < .05). Genotypes with higher additive genetic values for weight were identified in the Chitralada strain, suggesting a possible impact of these additive effects of the GH SNP genotype on the growth rate of Nile tilapia. These findings may be used as part of marker‐assisted selection in tilapia breeding programmes.     

雅鲁藏布江拉萨裂腹鱼、异齿裂腹鱼及其自然杂交种的形态与COI基因条形码分析

2015年5月,在西藏雅鲁藏布江中游的桑日、朗县段水域开展鱼类调查,发现了1种疑似为拉萨裂腹鱼(Schizothorax waltoni)和异齿裂腹鱼(Schizothorax o’connori)的自然杂交种群体。形态学研究显示,该种的吻、口部、下颌、须等头部上的形态特征居于拉萨裂腹鱼和异齿裂腹鱼之间,并明显区别于双亲,且群体中个体的头部形态稳定一致,均具有典型的中间型特征,个体间没有明显差异。基于线粒体COI基因条形码分析显示,在杂交种群体共15个样本中,有4个与拉萨裂腹鱼为同源,其余11个与异齿裂腹鱼为同源,各自间的亲缘关系很近,即杂交种群体中既有属于拉萨裂腹鱼遗传基因的个体,也有属于异齿裂腹的遗传基因的个体。综合以上研究表明,拉萨裂腹鱼和异齿裂腹鱼在雅鲁藏布江中游的桑日等自然水域中能够自由杂交而产生后代,且两者都可以互为父母本,但以异齿裂腹鱼为母本产生的杂交种在群体中占多数,推测特殊的生态环境可能促使拉萨裂腹鱼和异齿裂腹鱼在自然水域中容易杂交。     

鲤lipea基因表达的时空特征及与脂肪沉积相关性分析

本文旨在克隆鲤(Cyprinus carpio)激素敏感性脂肪酶a (hormone-sensitive lipase a, lipea)基因,探究其时空表达特征及其与脂肪沉积的关系,以期为鲤脂肪沉积分子调控机制研究奠定理论基础。本实验采用RACE技术克隆获得鲤lipea基因,其cDNA全长为3379 bp,包括230 bp的5′非翻译区(5′-UTR)、1067 bp的3′非翻译区(3′-UTR)和编码693个氨基酸的开放阅读框。多序列比对显示,鲤lipea与斑马鱼(Danio rerio)、牙鲆(Paralichthys olivaceus)和虹鳟(Oncorhynchusmykiss)的氨基酸序列相似性分别为88.17%、64.94%和63.35%,不同物种间序列差异主要集中在C-端的多肽序列上。蛋白质结构分析显示该蛋白含有3个功能域分别具有脂肪酶活性、乙酰基水解酶活性和水解酶活性。应用实时荧光定量PCR技术分析了lipea基因在鲤各组织、不同发育时期以及脂肪含量极端差异个体的肌肉和脂肪组织中mRNA表达量的变化。结果显示, lipea在各组织中均有表达,腹腔脂肪中相对表达量最高,其次是腹部肌肉,血液中最少。随着胚胎的发育, lipea的表达水平呈现下降趋势, 8细胞期表达量最高,其次是囊胚晚期,开口期最少。lipea表达量与背部肌肉脂肪含量呈正相关,但差异不显著(P0.05),与腹腔脂肪量呈负相关,且差异极显著性(P0.01),推测lipea基因对鲤腹腔脂肪沉积可能具有抑制作用。本实验结果可为进一步解析鲤lipea基因的功能和基因调控脂肪沉积分子机制研究提供参考。     

三疣梭子蟹心激肽基因克隆及在低盐适应中的功能验证

采用RACE技术克隆获得三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)心激肽(CCAP)基因。该基因全长606 bp, 5￠端非编码区72bp,3￠端非编码区108bp,开放阅读框426bp,编码141个氨基酸,预测分子量15.6kD,理论等电点9.55。同源性分析表明,三疣梭子蟹CCAP与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)和蓝蟹(Callinectes sapidus)的CCAP同源性较高,分别为85%和82%。系统进化树分析显示,三疣梭子蟹与蓝蟹首先聚为一支,之后再与拟穴青蟹相聚。组织表达分析发现, CCAP基因在胸神经节中的相对表达量最高,其次是脑和眼柄组织。通过分析CCAP基因在低盐胁迫过程中的表达规律发现,低盐可显著改变CCAP在胸神经节中的表达模式,在24 h, 48 h和72 h实验组的表达量显著高于对照组(P0.05),分别为对照组的1.73, 2.16和2.19倍。体外注射CCAP多肽可降低三疣梭子蟹在低盐条件下的死亡率,并诱发钠钾ATP酶(Na~+/K~+-ATPase)和V型ATP酶(V-ATPase)酶活力显著提高。本实验结果暗示CCAP通过调控Na~+/K~+-ATPase和V-ATPase活力以达到盐度适应的作用。     

低频声波频率下瘤背石磺CaM-like、CaMKII基因的表达及功能

长期栖息于潮间带的动物能够感知当地的潮汐规律,形成潮汐记忆的能力。本研究以栖息于潮间带的瘤背石磺(Onchidium reevesii)为对象,研究其通过感知潮汐来临时产生的低频声音来调节其行为与潮汐节律相协调的分子机制。通过RACE-PCR技术克隆到CaM-like基因的cDNA序列,并进行生物信息学分析和qRT-PCR实验。结果显示,瘤背石磺CaM-like基因的cDNA全长2321 bp,包括5′非编码区(UTR)366 bp,3′非编码区(UTR)1337 bp,618 bp的开放阅读框编码206个氨基酸;预测该基因编码的多肽链的原子数量是3165,分子量约为23029.64 kD,理论等电点4.64,分子式是C_(1018)H_(1544)N_(274)O_(320)S_9。N端信号肽由29个氨基酸组成。氨基酸序列比对构建系统进化树,结果显示瘤背石磺CaM-like基因与静水椎实螺(Lymnaea stagnalis)、光滑双脐螺(Biomphalaria glabrata)的CaM-like基因的亲缘关系最接近,这与传统形态学分类相吻合。在实验室内模拟潮汐中低频声音刺激瘤背石磺,应用qRT-PCR检测CaM-like基因在不同组织的分布情况,结果显示CaM-like mRNA在瘤背石磺不同组织均有表达,但神经节部位的表达量显著高于背部皮肤、腹足、肠、肝胰腺、口器和蛋白腺等组织(P0.05),推测其可能参与神经系统的可塑性调节。荧光定量结果显示CaM-like、CaMKII基因分别在25 Hz和50 Hz低频声波下刺激12.4 h表达量较高,初步推测其能感知25～50 Hz声波频率。这可能与栖息于潮间带中的瘤背石磺长期感知12.4 h半日潮潮汐周期节律,形成潮汐记忆有关。本研究将为进一步深入了解瘤背石磺感知潮汐节律的分子机制奠定基础,也为探究海洋动物由海洋向陆地进化过程中对环境的适应机制提供依据。     

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。