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。     

剑尾鱼卵黄蛋白原C(Vg C)全长cDNA的克隆及表达

利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)等方法,克隆获得剑尾鱼卵黄蛋白原C(Vg C)基因的全长cDNA序列。剑尾鱼Vg C基因cDNA序列全长4 011 bp,其5′非编码区包含12 bp和3′非编码区包含246 bp;含有一个3 753 bp的开放阅读框(ORF),编码1 250个氨基酸,推测其编码氨基酸分子量大小为141.7 ku,编码氨基酸序列与其他鱼类卵黄白原C编码氨基酸序列相似性在44%～85%。荧光定量PCR结果显示,Vg C在剑尾鱼肝脏中表达量最高,脾、肾、卵巢中有微量表达,脑、肌肉、鳃中几乎没有检测到表达;对不同时间暴露在雌激素中剑尾鱼肝脏进行实时荧光定量PCR表达分析的结果表明,Vg C在剑尾鱼肝脏中第5天表达量最高,随后降低,第9天后维持相对较低的表达量。研究首次克隆了剑尾鱼Vg C基因全长cDNA序列,并对Vg C在剑尾鱼体内表达组织器官分布及雌激素诱导后不同时间表达谱进行了初步研究,为剑尾鱼生殖生理及环境污染物监测应用等不同领域研究打下重要基础。     

奥利亚罗非鱼DMO cDNA的分离和克隆

采用RTPCR和RACE法分离和测定了奥利亚罗非鱼DMOcDNA的全序列。得到1571bp[不含poly(A)]的全长cDNA,包括148bp5’非翻译区,1230bp阅读框以及含Poly(A)信号AATAAA的193bp3’非翻译区[不包括Poly(A)]。阅读框共编码409氨基酸,与尼罗罗非鱼DMO编码的氨基酸序列进行比较,同源性为96.3%,表明DMO在同一物种中差别较小。而与尼罗罗非鱼,红鳍东方豚,虹鳟,青鱼将,鼠,人等动物的DMRT1编码的氨基酸序列进行比较,同源性分别为:25.7%,25.8%,24.3%,29.7%,22.5%,22.0%,这说明DMO和DMRT1可能是两个不同的基因。     

鲈3种视黄醇类X受体基因cDNA的克隆和组织表达

视黄醇类X受体(retinoid X receptor,RXR)属于配体激活的核受体家族,在调节细胞内各种信号途径中起重要作用.采用RT-PCR和RACE技术,分离到鲈RXR基因3种亚型RXRα、RXRβ和RXRγ的cDNA序列.结果表明,得到的RXRα是长度为1 686 bp 3′末端不完整的cDNA序列,其中包括364 bp的5′非翻译区和1 322 bp的编码序列,可编码440个氨基酸.RXRβ cDNA全长为1 741 bp,其中包括150 bp的5′非翻译区,256 bp的3 ′非翻译区和1 335 bp的开放阅读框,共编码444个氨基酸,理论分子量为49.5 ku.RXRγ cDNA全长为1 847 bp,其中5′非翻译区为88 bp,3 ′非翻译区为397 bp,开放阅读框为1 362 bp,共编码453个氨基酸,分子量约为49.9 ku.氨基酸序列分析显示,鲈RXRα、RXRβ和RXRγ和其它物种的RXRs结构类似,在DNA结合区有P box和D box结构,配体结合区包括12个α螺旋和2个β折叠结构,H12的C端含有AF-2的激活区.系统进化树分析表明,鲈RXRα、RXRβ和RXRγ分别与其他动物的相应亚型聚类.组织分布特异性研究表明,鲈RXRα在肌肉、心脏、眼、大脑、肠、肾脏、脂肪、脾脏、鳃和肝脏10种组织中均有表达,但表达量较低；RXRβ在这10组织中都有较高表达,但心脏中表达量较低；在所检测的10种组织中,RXRγ都有表达,在肌肉、肠、肾脏、脂肪和脾脏表达量较高.     

尼罗罗非鱼p38MAPK基因克隆与表达分析

为了探究p38MAPK与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)免疫功能的相关性,本实验运用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)获得尼罗罗非鱼埃及品系ntp38MAPK的cDNA全长序列,结果显示,该序列全长1789 bp,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长1086 bp,5′非编码区(Untranslated Region,UTR)长342 bp,3′UTR为361 bp。ORF编码361个氨基酸,预测分子量为41.598 kD,理论等电点为5.10。序列含有p38家族典型保守的Thr-Gly-Tyr(TGY)双磷酸化位点以及紧密相连的底物结合位点Ala-Thr-Arg-Trp(ATRW)。同源性以及系统进化树分析结果显示,尼罗罗非鱼的p38MAPK与大黄鱼(Larimichthys crocea)和鲈(Dicentrarchus labrax)的相似性最高。采用qRT-PCR的方法研究了ntp38MAPK在各组织以及无乳链球菌感染过程中的表达差异情况,结果显示,ntp38MAPK在各组织均有表达,其中在肌肉的表达量最高,心脏、肝脏、脾脏次之,头肾中的表达量最低。无乳链球菌感染过程中,脾脏、头肾中ntp38MAPK的表达量在2 h开始上调,肝脏中4 h开始上调,8 h后肝脏、脾脏和头肾中的表达量都有所下降,24~72 h趋于平稳,表明ntp38MAPK在尼罗罗非鱼抵抗链球菌侵染过程中发挥重要作用。     

中华鳖Gper基因克隆、表达及其在精巢中的功能

G蛋白偶联雌激素受体（Gper）是一种膜雌激素受体，介导雌激素的非基因组途径。为研究G蛋白偶联雌激素受体基因（ cDNA全长序列，利用qRT-PCR分析其在不同组织及胚胎不同发育阶段的性腺中的表达模式，并通过来曲唑（letrozole）和Gper抑制剂G-15处理雄鳖初步分析Gper在精巢中的作用。结果显示，中华鳖 cDNA序列全长2023 bp，包含705 bp 5''非编码区、241 bp 3''非编码区和1077 bp开放阅读框，编码358个氨基酸，其氨基酸序列上有7个跨膜结构域和Asp-Arg-Tyr（DRY）三联体结构，基因编码蛋白分子量为41.084 kD，等电点为6.844。表达量变化呈相同趋势：16期表达量最高，随着性腺分化过程表达量显著降低。Letrozole处理组中2表达量明显升高；G-15处理组精巢中，精子发生与促细胞凋亡相关基因表达量显著升高。结果表明，可能参与中华鳖性腺分化早期过程，并调控雄性生殖细胞增殖。     

三角帆蚌β-肌动蛋白基因的cDNA全长克隆及表达分析

采用RTPCR和快速扩增cDNA末端(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术首次克隆了三角帆蚌β-肌动蛋白基因的cDNA全序列,该序列全长为1 483 bp,由长92 bp的5′非翻译区(untranslated region,UTR),257 bp的3′非翻译区,和1 134 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF)组成。阅读框共编码377个氨基酸,推算的分子量约为41.9 ku,理论等电点为5.3。三角帆蚌β-actin氨基酸序列中Met178,Ser305,Ser321,Pro325,Val331,Pro346等6个氨基酸残基具有特异性,此外还发现3个特殊的氨基酸残基位点以及2个软体动物特有的氨基酸残基。三角帆蚌β-actin氨基酸序列与软体动物、节肢动物、脊椎动物的相似性高达98%~99%。NJ法系统进化分析显示三角帆蚌首先与软体动物聚在一起,然后与节肢动物聚在一起,再依次与鱼类、两栖类、哺乳类聚在一起。RT-PCR显示β-actin基因在外套膜、血液、肝、肾、胃、肠、鳃、斧足共8个组织的表达基本一致,具有良好的稳定性。     

缢蛏β-ACTIN-1基因的分子特性及其表达分析

为研究缢蛏功能基因的表达调控,利用SMART cDNA文库构建试剂盒成功构建了缢蛏肝脏组织的标准化cDNA文库。对随机选取的5 679个克隆进行随机测序,比对、筛选出2条β-actin同源序列,对其中一条EST序列两端进行扩增、测序,然后进行5′RACE(rapid amplification of cDNA ends,RACE)扩增、测序,拼接得到全长cDNA序列,命名为β-ACTIN 1。该序列全长为1 552 bp,包括73 bp的5′非翻译区和348 bp的3′非翻译区,以及1 131 bp的开放阅读框。阅读框共编码376个氨基酸,推算分子量约为41.95 ku,理论等电点为5.23。与其他7种软体动物的氨基酸序列进行比对发现,β-ACTIN 1基因的氨基酸序列中Ile179、Glu229、Ser232、Pro236、Ile248、Asn272、Cys273、Val283、Ser320、Ser325、Val330、Pro339等12个氨基酸残基具有特异性;同时发现缢蛏β-ACTIN 1氨基酸序列与其他软体动物的相似性高达97%以上。系统进化分析显示,缢蛏首先与软体动物聚在一起,然后与节肢动物聚在一起,再依次与鱼类、两栖类、哺乳类聚在一起。荧光定量PCR检测结果显示,β-ACTIN 1基因在缢蛏各组织中的表达及鳗弧菌诱导后的表达均不稳定,不适合作为内参基因。     

梭鲈ghrh基因序列特征及其在大小个体间差异表达分析

为了探究生长激素释放激素(growth hormone releasing hormone,ghrh)基因对梭鲈(Sander lucioperca)生长调控的作用,本研究利用RACE技术克隆获得了ghrh cDNA基因全长序列,并利用实时荧光定量PCR技术对其组织表达模式和大小个体间表达模式进行了分析。结果显示：ghrh基因cDNA全长为1 100 bp,包含494 bp的5′非编码区、180 bp的3′非编码区和编码141个氨基酸的开放阅读框。氨基酸多重比对发现,梭鲈ghrh与河鲈(Perca fluviatilis)、黄金鲈(P.flavescens)的ghrh氨基酸序列相似性分别为95.04%和94.33%,ghrh基因在鱼类和哺乳动物中都存在一个GLUCA保守结构域(65～91 aa)。ghrh基因在梭鲈各组织均有表达,脑组织中相对表达量最高,垂体次之,与其他组织相比差异显著。ghrh基因表达量与梭鲈体质量呈正相关,脑、肝和肌肉组织中ghrh基因表达量均为体质量极大组高于极小组,其中,脑组织中差异显著。因此,ghrh基因可以作为梭鲈生长候选基因用于分子选择育种。     

吉富罗非鱼钙敏感受体基因的克隆、表达与其参与调控细胞凋亡的机制

钙敏感受体(calcium-sensing recceptor, CaSR)在 Ca²⁺ 刺激下可参与调控细胞凋亡等生理过程, 在机体适应逆境胁迫中发挥重要作用。为研究吉富罗非鱼(Genetically Improved Farmed Tilapia, GIFT)CaSR 基因的特点及其在缺氧胁迫下参与细胞凋亡的调控机制。本研究利用 RT-PCR 技术克隆了吉富罗非鱼 CaSR cDNA 全长序列, 利用 qRT-PCR 技术分析了该基因在不同组织中的表达模式, 并进一步检测了缺氧胁迫下(0.55 mg/L)肝脏中该基因和细胞凋亡相关基因 mRNA 的表达变化, 同时利用 ELISA 法检测了肝脏中抗氧化酶活性的变化, 以及通过 HE 和 TUNEL染色法分别观察了肝细胞的形态变化和凋亡情况。结果显示, 吉富罗非鱼 CaSR cDNA序列全长 3265 bp, 包括 21 bp 5′非编码区、2823 bp 开放阅读框和 421 bp 3′非编码区, 编码 940 个氨基酸。CaSR 基因 mRNA 在不同组织中均有表达, 其中肌肉中表达量最高, 肾脏次之; 组织切片观察发现缺氧可导致肝脏组织结构损伤, 促进肝细胞凋亡; 与对照组(5.0 mg/L)相比, 缺氧可增强 SOD、CAT 和 GSH-Px 抗氧化酶活性, 上调 CaSR mRNA 的表达, 并引起 Bcl-2、Caspase-3 和 P53 凋亡基因 mRNA 的表达变化。研究结果表明, CaSR 可能通过介导 Ca²⁺调控细胞凋亡, 从而参与吉富罗非鱼的缺氧应对机制。     

Distinct expression of three estrogen receptors in response to bisphenol A and nonylphenol in male Nile tilapias (Oreochromis niloticus)

Environmental estrogens, such as bisphenol A (BisA) and nonylphenol (NP), have been shown to affect the estrogen receptor (ER) expression and induce male reproductive abnormalities. To elucidate molecular mechanisms of action of xenoestrogenic chemicals on the expression of estrogen receptors in the testes of Nile tilapia (Oreochromis niloticus), three full-length cDNAs respectively encoding ntERα, ntERβ1 and ntERβ2 were cloned from testes. The amino acid sequences of ntERα, ntERβ1 and ntERβ2 showed a high degree of similarity to the relevant fish species. Tissue-specific expression study showed that three receptors were highly expressed in pituitary, liver, testis, kidney and intestine tissues. The ntERα, ntERβ1 and ntERβ2 mRNA expressions were significantly higher at the sexual early recrudescing stage than at other recrudesced stages. After being exposed to xenoestrogens from weeks 2 to 4, the ntERα mRNA levels were increased significantly in testes after NP treatment at all sampling times or after 4 weeks of exposure to BPA. The ntERβ1 mRNA levels remained unchanged, while a significant decrease of the ntERβ2 mRNA level was observed in testes after exposure to NP and BPA. The present study demonstrates that the regulation of all three ntER subtypes in testes may act via different molecular mechanisms of exposure to NP and BPA.     

草鱼的两种新型免疫球蛋白基因IgZ-2和IgM-IgZ

在草鱼中新发现的两种免疫球蛋白重链的cDNA和基因组序列,其中的一种IgZ命名为IgZ-2,以区别于已报道的IgZ,另一种只有两个恒定区,一个恒定区与IgM相似而另一个与IgZ相似,这一特征与已报道的鲤的IgM-IgZ相似,故同样称为IgM-IgZ。分泌型IgZ-2的cDNA序列包含1889bp,编码539个氨基酸,其3'编码区包含267bp,但缺乏5'非编码区及部分可变区序列。分泌型IgM-IgZ的cDNA全长为1316bp,编码361个氨基酸,其5'非编码区包含3bp,3'非编码区包含227bp。膜结合型IgM-IgZ由两个膜外显子与CH2中的一个剪切位点剪切而成。氨基酸序列比对结果显示IgZ-2和IgM-IgZ的恒定区存在保守的半胱氨酸。系统进化树分析显示,草鱼IgZ-2以较高的支持率与斑马鱼IgZ聚为一枝,再与草鱼IgZ、草鱼IgM-IgZ和鲤IgM-IgZ这一枝聚为一类。用半定量RT-PCR检测IgZ-2和IgM-IgZ在4条草鱼的器官/组织中的表达,发现分泌型IgZ-2、分泌型IgM-IgZ和膜结合型IgM-IgZ在4条鱼中的表达存在个体差异,但主要都在免疫器官中表达。     

Gonadotropins, gonadotropin receptors and their expressions during sexual maturation in yellowtail, a carangid fish

To study the physiological roles of gonadotropins (GtHs) in the yellowtail, the cDNAs encoding each GtH subunit (GPHα, FSHβ and LHβ) and their receptors (FSHR and LHR) were isolated from the pituitary gland and gonads using the polymerase chain reaction (PCR). In addition, thyrotropin (TSH) and its receptor (TSHR) cDNAs, were isolated from the pituitary gland, ovary and testis. The changes in the mRNA levels of each subunit were determined at different stages of maturation. The isolated cDNAs of GPHα, FSHβ, LHβ and TSHβ were 662, 545, 595 and 879 bp long, respectively. The amino acid sequence identity of the yellowtail GPHα, FSHβ, LHβ and TSHβ subunits was 85–63, 68–33, 93–65 and 74–46%, respectively, as compared with other fish species. Northern blot analysis showed that GPHα and FSHβ were strongly expressed in pituitary at the early vitellogenic stage and during spermatogenesis, whereas LHβ was expressed significantly in the late vitellogenic stage, and in both spermatogenesis and spermiation. Full-length cDNAs encoding FSHR, LHR, and TSHR were obtained from the testes and ovaries. The FSHR, LHR and TSHR cDNA encoded a protein of 680, 702 and 778 amino acids, and showed the highest identity with tilapia FSHR (76%), tilapia LHR (84%) and striped bass TSHR (94%), respectively. Northern blot analyses indicated that all of these receptors are expressed differently at different stages in the ovaries and testes.     

尼罗与奥利亚罗非鱼对池塘蓝藻水华及水质影响的研究

利用尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼进行了池塘抑藻试验，采用血球计数板测定水体中的微囊藻密度，并对水体理化性质进行了检测分析。试验结果表明，罗非鱼能有效消减水体中蓝藻生物量，降低水体藻毒素浓度，并对水体TN、TP产生一定影响。其中奥利亚罗非鱼试验组蓝藻初始密度为1．53-108cells／L，下降至0．86-108eells／L，降低43．79％；尼罗罗非鱼组蓝藻初始密度为1．54-108cells／L，下降至O．51×108cells，L，降低66．88％。水体总磷含量无显著变化，总氮含量有所下降，水体微囊藻毒素MC—LR含量随着蓝藻密度的下降而降低，并讨论了尼罗与奥利亚罗非鱼摄食抑制蓝藻的摄食抑制及其对水质的影响。     

胡子鲇脑型芳香化酶基因全长cDNA克隆及表达

采用RT-PCR和RACE法,克隆了胡子鲇(Clarias fuscus)脑型芳香化酶基因Cyp19a1b,应用荧光实时定量PCR检测其在前脑、下丘脑、脑垂体、肝、精巢和卵巢6种组织,以及性腺分化前后(出膜后12～30 d)全鱼中的mRNA表达。结果表明,Cyp19a1b cDNA全长2 347 bp,5′端非编码区219 bp,3′端[不包括poly(A)]596 bp,开放阅读框(ORF)1 503 bp,编码500个氨基酸,推测其编码蛋白质分子量为56.388 kD。序列分析及分子系统进化树结果表明,胡子鲇Cyp19a1b氨基酸序列与非洲鲇(Clarias gariepinus)Cyp19a1b同源性最高,达95.6%;与南方大口鲇(Silurusmeridionalis)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、斑马鱼(Danio rerio)、斑点叉尾(Ictalurus punctatus)、赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)、鲤(Cyprinus carpio)、鲫(Carassius auratus)及稀有鲫(Gobiocypris rarus)Cyp19a1b同源性达75%以上,但与上述鱼类的性腺型芳香化酶基因(Cyp19a1a)同源性低于62%,表明其为脑型芳香化酶,同源性分析结果与根据传统形态学和生化特征分类的结果相一致。荧光实时定量PCR结果显示,Cyp19a1b在胡子鲇上述组织中均有表达,其中下丘脑中表达量最高,肝和精巢最低,在脑部的表达存在明显的性别差异(P<0.05)。此外,在胡子鲇性腺分化前(出膜后12 d)Cyp19a1b即开始表达,但分化前后表达量无显著性差异(P>0.05)。结果暗示Cyp19a1b可能不是引起胡子鲇性腺分化的直接因素,但其可能通过"下丘脑垂体性腺轴"对性腺分化过程产生间接影响。     

罗非鱼谷胱甘肽过氧化物酶1基因的克隆与分析

采用cDNA末端快速扩增（rapid amplification of cDNA ends，RACE）技术，克隆了罗非鱼（Oreochromis niloticus）谷胱甘肽过氧化物酶1（glutathione pemxidasel，GPx1）基因完整的编码序列（complete coding sequence，CDS）。GPx1基因全长984bp，5’uTR56bp，CDS576bp，3’UTR352bp，PolyA20bp；第791—885位碱基（位于3’UTR）形成1个硒半胱氨酸插入序列（selenocysteine insertion sequence，SECIS），协助174～176位密码子TGA（UGA）编码1个硒半胱氨酸（Sec）。GPx1包含191个氨基酸，分子量21．8kDa，等电点8．04，无信号肽和潜在的N．糖基化位点。蛋白结构分析表明该基因编码蛋白为非跨膜蛋白。序列比对显示，GPx1单体具有Sec、Trp、Gln和Asn构成的催化四联体。罗非鱼GPx1与其他脊椎动物GPx1相比较，核苷酸序列相似性为43．2％-58．2％，氨基酸序列相似性为58．1％～80．6％。进化分析显示，处在分类学上不同纲的脊椎动物GPx1分别占据了不同分支。利用Swiss-Model预测了罗非鱼GPx1的3D结构，序列分析显示，GPx1可以形成1个同源四聚体。     

尼罗罗非鱼Xbp1-S基因克隆及表达分析

为了了解尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)细胞转录因子Xbp1-S(On Xbp1-S)的基因序列特征及其在无乳链球菌(Streptococcus alactolyticus)应激和在B细胞分化中的作用,应用RACE克隆技术获得的On Xbp1-S基因全长1380 bp,包括开放阅读框ORF为1155 bp,5?端非编码区(5?UTR)长127 bp,3?端非编码区(3'UTR)长98 bp。On Xbp1-S序列分析推测该基因编码384个氨基酸,分子量为41.32 k Da,理论等电点为4.36。同源性分析显示,On Xbp1-S基因与其他鱼类的聚为一支,其中,与南极鳕(Notothenia coriiceps)相似性最高。荧光定量PCR及Western-blot结果显示,On Xbp1-S在各组织中均有表达,m RNA水平上在肝脏中表达量最高,蛋白水平上在胸腺中表达量最高,而在肌肉中表达量最低。无乳链球菌应激后,On Xbp1-S基因在肝脏和脾脏中的表达趋势相似,均在应激期间出现表达量上调,在192 h出现峰值。另外,免疫组化分析发现,On Xbp1-S因子在不同分化程度B细胞亚类中的表达呈现差异,在成熟B细胞中呈现高表达,而在未成熟B细胞中几乎不表达。研究结果表明,On Xbp1-S参与尼罗罗非鱼对无乳链球菌的免疫防御,和在B细胞分化中起作用。本研究将为进一步研究On Xbp1-S因子应答病原菌侵染的机理及促进B细胞分化机制提供理论依据。