黄姑鱼染色体识别与重复序列定位

黄姑鱼是我国重要的海水经济鱼类。然而,由于细胞遗传标记匮乏,黄姑鱼染色体仍然难以辨识。为了提高黄姑鱼染色体的配对识别水平,本研究利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、吉姆萨染色和荧光染色技术分析了黄姑鱼染色体的特征。以总DNA为探针进行基因组DNA荧光原位杂交(genomic fluorescence in situ hybridization,GISH),从而获得黄姑鱼染色体图谱,可使每对染色体呈现特定的荧光信号。依据GISH荧光信号分布模式,可以辨识黄姑鱼的24对染色体。18S r DNA FISH结果显示,18S r DNA只有一对信号,分布于1号染色体臂间,并与吉姆萨染色呈现的次缢痕、DAPI阴性带和DPI染色高亮区域同位。5S r DNA有一强一弱两对信号,信号强的一对分布于1号染色体着丝粒端,信号弱的一对分布于4号染色体的远端。端粒信号在所有染色体的端部显示,但个别染色体一端信号微弱。本研究结果丰富了黄姑鱼的细胞遗传标记,为解决黄姑鱼染色体辨识问题提供参考依据,也为进一步研究石首鱼科染色体进化提供了资料。     

皱纹盘鲍染色体C带和rDNA定位

为了提高对皱纹盘鲍染色体的辨识水平,实验利用 Ba(OH)₂ 处理显示了皱纹盘鲍染色体的C带,并用荧光原位杂交分析(fluorescence in situ hybridization,FISH)研究了核糖体大亚基rDNA在皱纹盘鲍中期染色体上的数目与位置。核型结果显示,皱纹盘鲍染色体组包含7对中部着丝粒染色体和8对亚中部着丝粒染色体,另有3对染色体介于中部着丝粒染色体与亚中着丝粒染色体之间(m/sm)。C显带结果显示,8对染色体有稳定的着丝粒C带,5～7对染色体上有中期相间多态的端部C带,3对染色体上有同源染色体异态的臂间C带。FISH 分析显示,皱纹盘鲍中期染色体上分布着4个大亚基 rDNA位点,分别位于2号短臂(2S)、7号短臂(7S)、12号短臂(12S)和18号长臂(18L)的端部。研究结果为皱纹盘鲍染色体辨识提供了新的特征与标记,为进一步研究皱纹盘鲍种群的染色体多态和鲍属染色体进化提供了基础资料。     

日本东京湾云纹石斑鱼染色体核型研究

采用PHA体内直接注射法制备了云纹石斑鱼(Epinephelus moara TemminckSchlegel1842)东京湾群体头肾组织染色体标本并分析其核型。结果显示,其东京湾群体二倍体染色体数为48,其中,亚中部着丝粒3对;其余21对染色体为端部着丝粒染色体,其染色体臂数NF为54,核型公式为:2n=48,6sm+42t,NF=54;第24对染色体的短臂的形态具有多态性。该鱼染色体臂数高于石斑鱼类的原始核型类群,属于石斑鱼属的特化类群。云纹石斑鱼日本东京湾群体与厦门群体染色体核型存在显著差异,东京湾群体比厦门群体多1对亚中部着丝粒染色体,可能是长期隔离导致染色体重组进化形成的。结果表明,云纹石斑鱼不同地理群体间存在丰富的遗传差异,可利用不同地理群体间的种内杂交优势改良云纹石斑鱼种质。     

苏丹鱼染色体核型及系统进化分析

鱼类染色体核型和系统进化分析在鱼类种质资源保护和利用等方面发挥着重要作用,为丰富苏丹鱼(Leptobarbushoevenii)种质资源研究内容,本研究以苏丹鱼为研究对象,采用染色体冷滴片制备法分析了染色体核型特征,运用线粒体16S rRNA基因序列比对分析了其系统进化关系,探讨了鲃亚科鱼类种属间亲缘关系。染色体核型分析结果显示:苏丹鱼二倍体的染色体数为2n=50,其中包含中部着丝粒染色体(m)8条、亚中部着丝粒染色体(sm) 14条、亚端部着丝粒染色体(st) 2条和端部着丝粒染色体(t) 1条,核型公式为2n=16m+28sm+4st+2t,染色体臂数(NF)为94。14种鲃亚科鱼类的线粒体16SrRNA基因比对分析结果表明:鲃亚科鱼类的种间遗传距离为0.016～0.134,平均遗传距离为0.074;苏丹鱼与粗须白甲鱼(Onychostomabarbata)的种间遗传距离最大(0.134),与泰国短吻鱼(Sikukiastejnegeri)的种间遗传距离最小(0.090);系统进化关系结果显示:苏丹鱼位于进化树的基部,与四须鲃属亲缘关系较近。本研究结果可为苏丹鱼种质资源鉴定、品种改...     

黄姑鱼和日本黄姑鱼染色体核型的比较

采用PHA体内直接注射法制备了黄姑鱼Nibea albiflora和日本黄姑鱼N.japonica肾组织的染色体制片,并对两种鱼的核型进行了比较分析.结果表明,黄姑鱼的核型公式为:2n=48t,NF=48;日本黄姑鱼的核型公式为:2n=48t,NF=48.黄姑鱼染色体相对长度最长为5.94±0.33,最短为3.06±0.20;日本黄姑鱼染色体相对长度最长为5.68±0.22,最短为2.66±0.14.收集文献报道的石首鱼科鱼类的核型研究资料,包括双棘黄姑鱼N.diacanthus、(鱼免)状黄姑鱼N.miichthioides、大黄鱼Pseudosciaena crocea的核型,应用核型进化距离聚类分析方法研究了这5种石首鱼科鱼类的亲缘关系.结果表明,黄姑鱼和双棘黄姑鱼以及(鱼免)状黄姑鱼和日本黄姑鱼的亲缘关系较近,大黄鱼与(鱼免)状黄姑鱼的亲缘关系最远,核型进化距离聚类分析在一定程度上反映了这5种鱼的亲缘关系和进化历程.     

杂交三倍体泥鳅染色体C带及rDNA序列的FISH定位

对杂交三倍体泥鳅(4n♀×2n♂)的胚胎染色体进行了C带及染色体荧光原位杂交(FISH)分析,首次探讨了杂交三倍体泥鳅C带特征,为准确鉴别染色体提供依据,研究了核糖体5.8S+28S r DNA在杂交三倍体泥鳅胚胎中期染色体上的数目和位置。C带结果表明,杂交三倍体泥鳅的染色体C带包括臂端C带和着丝粒C带,没有发现臂间C带。M染色体只有1号染色体既有臂端C带又有着丝粒C带,但臂端C带均比着丝粒C带大,信号也比着丝粒的强;而其他M染色体及SM染色体、T染色体只有着丝粒C带。FISH分析显示,核糖体5.8S+28S r DNA清楚地定位在杂交三倍体泥鳅中期染色体中部着丝粒染色体(M)的端部区域,在杂交三倍体泥鳅中期染色体上可以检测到三簇杂交信号。该结果从分子细胞遗传学层面进一步证实了杂交三倍体泥鳅是含有三套染色体组的遗传三倍体。     

三疣梭子蟹核型分析

实验用三疣梭子蟹于2003年3月－2004年6月购自浙江象山石浦港。以成熟卵、精巢、胚胎及溞状幼体等为材料进行三疣梭子蟹染色体数目和核型的研究。染色体制片采用组织切片法和气干法，用Olympus显微镜进行观测、摄影，依据Levan等的染色体分类标准进行核型分析。结果表明，精巢最适宜进行三疣梭子蟹染色体计数，卵内溞状幼体最适宜做核型分析。三疣梭子蟹染色体的数目是2n=106，n=53。核型分析显示，三疣梭子蟹有20对（第1～20号）中部着丝粒染色体（m）、3对（第21－23号）亚中部着丝粒染色体（sm）和30对（笫24～53号）端部着丝粒染包体（t）。因此，三疣梭子蟹核型为2n=106=40m＋6sm＋60t，染色体臂数NF=152；没有检查出异形性染色体的存在。     

四种鲍45S rDNA在染色体上的比较定位

为了研究皱纹盘鲍、西氏鲍、绿鲍和杂色鲍等4种鲍的核型特征,实验利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)技术比较定位了上述4种鲍的45S rDNA位点。皱纹盘鲍中约83%的中期细胞均检出2对45S rDNA位点,分别位于13号和16号染色体的长臂端部。西氏鲍中约75%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点,分别位于6号染色体短臂端部、14号和17号染色体长臂端部。绿鲍中约85%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点,分别位于4号、6号和8号染色体长臂的端部。杂色鲍中约65%的中期细胞均检出3对45S r DNA,位点,分别位于3号、4号和12号染色体短臂的端部。此外,4种鲍均有少数中期相的45S rDNA位点数高于众数,这提示,除了明确的45S rDNA位点外,4种鲍可能均有若干个不稳定的45S rDNA位点。实验结果丰富了鲍细胞遗传学研究资料,同时为鲍的遗传育种研究提供了基础数据。     

大黄鱼(Pseudosciaena crocea)的染色体研究

利用胸腔注射植物血凝素和秋水仙碱溶液制备肾细胞的方法,对大黄鱼(Pseudosciaena crocea)染色体组型进行分析研究。结果表明,大黄鱼染色体数目为 48条,全部是端部着丝点染色体,核型为2N=48t,臂数NF=48。     

三种太阳鱼的核型分析

本文报道了鲈形目太阳鱼科3种鱼的染色体组型,蓝鳃太阳鱼及绿色太阳鱼的染色体二倍数均为2n=48、NF=48,红耳太阳鱼的染色体二倍数为2n=72、NF=72,类似于一个三倍体核型。三种鱼核型中的共同特征是染色体组全部由单一的具端着丝粒染色体(单臂染色体)组成。     

牙鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因的染色体定位及鲽形目5种鱼类的分子系统学分析

利用荧光原位杂交(FISH)技术将5S rDNA基因定位在牙鲆和半滑舌鳎染色体上,结果表明,5S rDNA基因在雌、雄性半滑舌鳎的一对同源染色体上分别存在2个杂交信号位点;在二、三倍体牙鲆的同源染色体上分别存在2个和3个杂交信号位点,杂交信号明显且特异。本研究首次将5S rDNA基因定位在半滑舌鳎和三倍体牙鲆的染色体上,为牙鲆及半滑舌鳎倍性鉴定、染色体鉴别提供了有效方法。此外,根据牙鲆5S rDNA基因编码区序列设计引物,扩增出大菱鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因编码区序列,与鲽、塞内加尔鳎、大口黑鲈、七鳃鳗的5SrDNA基因序列进行同源性比较后发现,5种鲽形目鱼类5S rDNA基因序列同源性高达98.3%,系统发生分析结果显示5种鲽形目鱼类聚为一支;各序列中GC含量均显著高于AT含量。     

采用Illumina MiSeq测序技术比较日本鲭和大黄鱼冷藏期间的腐败特性

为比较日本鲭和大黄鱼肌肉中微生物和代谢功能的变化及其与鱼肉腐败特性之间的关系，本研究检测了2种鱼在冷藏过程中的理化指标和菌落总数的变化，利用Illumina Miseq测序技术分析细菌群落变化，并利用皮尔森相关性分析检验微生物与鱼肉腐败及组胺产生相关性，结合功能预测分析细菌群落组成与代谢功能之间的关系。结果显示，冷藏期间日本鲭和大黄鱼的pH、挥发性盐基氮、组胺、菌落总数等均呈上升趋势，且日本鲭上升较快；冷藏末期2种鱼TVB-N值和组胺含量分别达到76.34、59.98和59.92、3.11 mg/100 g；日本鲭肌肉中细菌丰富度和多样性先增加后减少，大黄鱼则整体呈下降趋势；2种鱼肌肉中的优势腐败菌均为希瓦氏菌属；日本鲭体内与TVB-N产生相关的菌共12种，其中10种与组胺产生具有显著相关性；大黄鱼体内与TVB-N产生相关的菌共7种，但未检测出与组胺产生具有相关性的细菌；冷藏过程中氨基酸代谢和碳水化合物代谢为最主要的代谢通路，日本鲭样品组氨酸、精氨酸、脯氨酸等氨基酸代谢相关基因和丁酸丁酯代谢、丙酸酯代谢及丙酮酸代谢丰度均显著高于同一时期的大黄鱼，本实验从微生物代谢水平解释了日本鲭比大黄鱼更易腐败的原因，为不同水产品腐败特性的研究提供新思路。     

大黄鱼肿大细胞病毒不同毒株的细胞培养及主要衣壳蛋白基因比较

为建立大黄鱼肿大细胞病毒的培养方法,明确其分类地位,用肿大细胞病毒检测呈阳性的大黄鱼幼鱼病料 (FD201807和SA201808)肾组织匀浆液感染鳜仔鱼细胞系 (mandarin fish fry cell line-1,MFF-1)并连续传代,从病料组织匀浆液和细胞冻融液中提取病毒DNA,克隆病毒主要衣壳蛋白基因 (mcp),测序后与NCBI GenBank中的虹彩病毒科肿大细胞病毒属病毒mcp以及2018—2020年所检出的15株大黄鱼肿大细胞病毒mcp进行比对分析。结果显示,病毒传至第4代才可引起MFF-1细胞病变,细胞病变的主要特征为细胞脱壁、变圆、折光度增强;感染时间越长脱壁细胞越多,同时培养液中的颗粒增加;透射电镜下可见感染细胞的细胞质散在大小为130~150 nm的六边形病毒粒子和空壳。感染细胞的病变周期随传代代次的增加而缩短,第15代次的FD201807株感染细胞80%细胞病变的时间为3 d,第15代次的SA201808株感染细胞80%细胞病变的时间为7~8 d。mcp序列比对和聚类分析发现,SA201808株与FD201807株的mcp序列存在21个碱基差异,二者的mcp序列分别与大黄鱼虹彩病毒(large yellow croaker iridovirus, LYCIV) LYCIV-Zhoushan (GenBank: MW139932.1)和花鲈虹彩病毒 (Lateolabrax maculatus iridovirus, LMIV) (GenBank: MH577517.1)相近。15株从大黄鱼病料检出的肿大细胞病毒中,12株的mcp序列与SA201808株聚类;3株与FD201807聚类。本研究利用MFF-1细胞系分离培养了大黄鱼肿大细胞病毒,揭示了大黄鱼肿大细胞病毒存在差异,为更好地了解大黄鱼肿大细胞病毒提供了数据参考。     

刺参养殖池塘中新敌害生物澳洲异尾涡虫的鉴定及其危害

为了对导致辽宁大连、山东东营的2家养殖场池塘养殖刺参大量化皮死亡的新的敌害生物进行鉴定并确定其对养殖刺参的危害。本实验通过形态学观察、分子鉴定及系统发育分析确定了涡虫的分类地位,通过生态学方法确定了其生态适应条件,通过切割后培养的方法观测了其再生能力,通过与刺参苗种的共培养实验测试了该物种对刺参的危害及其危害方式。形态学观察结果显示,该涡虫体长0.96～3.26 mm,体宽0.49～1.93 mm,外观黄色或黄褐色,头部钝圆,具一对暗红色棒状眼点,尾部具两条并列的尾垂;显微镜镜检发现其表皮下分布密集的虫黄藻,体表周生纤毛,雌雄同体,口后具有两个生殖孔;对该物种COⅠ及18S r DNA基因片段扩增测序结果进行分析,并构建基于18S rDNA基因的系统发育树,结果显示该生物与澳洲异尾涡虫序列同源性达99.64%,根据其形态学特征,并结合18S rDNA分子鉴定结果,将该生物鉴定为澳洲异尾涡虫;进一步对其生活习性进行了研究,结果显示,该生物具有避光性,其适宜温度为18～24°C,适宜pH为5.5～8.0,适宜盐度为20～40;再生实验表明,该物种具有很强的前后轴极性再生能力;该生物与刺参的共培养实验表明,澳洲异尾涡虫对刺参体表表现出很强的趋向性,可以吸附在刺参体表导致刺参苗种溃疡、化皮甚至死亡,但刺参的体腔、肠道、呼吸树内均未发现虫体寄生。研究表明,澳洲异尾涡虫是营自由生活的池塘养殖刺参的一种新的敌害生物,在养殖过程中需要密切关注并防范该敌害生物。     

灰海马染色体制备及核型分析

为了解灰海马的细胞遗传学特征,便于今后开展灰海马的种质评价与鉴定、规模化人工繁育、亲缘关系研究及人工选育等工作,实验以雌雄灰海马的背鳍为材料,采用秋水仙素浸泡和常规热滴片法制备染色体标本。借助Photoshop图像软件,将同源染色体配对、拼贴,做出染色体核型图。采用Image J软件的自定义曲线测量功能,以着丝粒的中心位置为起点,顺着染色体弯曲的形态,到染色体臂末端为终点,测量线段长度,得出图片中染色体的臂长,根据相同放大倍数下标尺的测量值,换算出染色体的实际臂长。根据臂比值,将染色体进行配对、分类后,得出灰海马的染色体核型公式。结果显示,灰海马的背鳍组织可作为其染色体制备的理想材料,实验选用的染色体制备方法能获得图像清晰、形态良好的细胞分裂相。此法简单、效果好,解决了海龙科鱼类染色体制备的难题;灰海马具有22对染色体,二倍体染色体数目2n=44,雄鱼的染色体核型公式为2n=2sm+20st+22t,雌鱼的染色体核型公式为2n=1m+2sm+20st+21t,雌鱼存在性染色体异型的现象,因此灰海马的性染色体为ZW/ZZ型。     

大黄鱼高温适应的转录组学分析

为了探究大黄鱼高温胁迫条件下基因表达水平的变化,实验利用Illumina Hiseq 2500的125 pair-ended测序模式分别对大黄鱼高温处理组和常温对照组进行了转录组测序。对照组(3个生物学重复)和高温处理组(3个生物学重复)分别获得15.28和13.92 Gb测序数据,GC含量平均值约为51%。过滤后的高质量测序reads使用Bowtie2软件比对到大黄鱼参考转录组序列上估计基因表达量,进而进行基因表达差异统计学检验。以常温对照组为参比,高温处理组中阈值设为|log2(FC)|2和FDR0.05,共检测到1 259条显著差异表达基因。其中,821条基因为高表达,438条基因为低表达。随机选取12条差异表达基因,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行了验证,结果证实转录组分析可靠。进一步将所有差异表达的基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,结果发现大量差异表达基因的功能与氧化还原反应、蛋白质折叠和去折叠、糖和脂代谢以及某些疾病的发生相关。该研究结果为下一步深入研究大黄鱼高温适应的调控机制提供了重要的参考材料。     

高温胁迫下大黄鱼肝脏的蛋白组学

为探究大黄鱼在高温胁迫条件下的蛋白表达情况，实验应用串联质谱标签tandem mass tag (TMT)标记结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对大黄鱼耐高温组和不耐高温组的肝脏组织进行蛋白组学分析。共鉴定到3 369个蛋白，其中有687个差异表达蛋白，包括281个上调蛋白和406个下调蛋白。用平行反应监测(parallel reaction monitoring, PRM)对随机挑选的13个蛋白进行验证，其结果与TMT标记的蛋白组学分析结果一致。随后，通过生物信息学分析发现，高温胁迫对大黄鱼的蛋白质折叠、能量代谢有显著影响，其中热休克蛋白70 (heat shock proteins 70, HSP70)、钙网蛋白(calreticulin, CRT)和葡萄糖调节蛋白(glucose-regulated protein, GRP)参与调节蛋白质的正确折叠，丙酮酸激酶(pyruvate kinase, PK)参与高温条件下的能量供给。由此推测HSP70、CRT、GRP和PK在大黄鱼应对高温胁迫时发挥着重要的作用。