健康与患病凡纳滨对虾肠道菌群结构及功能差异研究

为探究病害发生后健康与患病凡纳滨对虾肠道菌群结构和功能的差异,并筛选肠道指示菌群来评估宿主健康状况,评价凡纳滨对虾肠道菌落的功能冗余性。实验采集健康和患病凡纳滨对虾样品,通过Illumina高通量测序技术测定肠道菌群组成,并利用PICRUSt进行功能预测,以此比较健康与患病凡纳滨对虾肠道微生物的群落结构和功能差异,并预测功能与群落组成的相关性。结果显示,病害的发生伴随着肠道菌群结构的显著变化,而多样性无显著差异。与健康凡纳滨对虾肠道细菌组成相比,患病凡纳滨对虾肠道中放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度降低,而γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)增加。同时,筛选出16个指示细菌科,能够很好地指示宿主健康状况。与健康组相比,患病凡纳滨对虾中参与弧菌侵染的过程显著增加,而溶酶体和过氧化物酶等免疫功能代谢过程显著减弱。此外,肠道微生物群落结构与功能组成呈显著正相关,表明凡纳滨对虾肠道菌群组成具有较低的功能冗余性。研究表明,健康与患病凡纳滨对虾肠道菌群结构存在显著差异,并且由细菌介导的功能随之发生改变,能够用指示微生物评估宿主健康状况。     

饲料中补充蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)生物膜对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长、抗病力及其肠道微生物组成的影响

为了研究外源补充蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)生物膜对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长、抗病力及对其肠道微生物组成的影响,以基础饲料为空白组,在基础饲料中添加蜡样芽孢杆菌游离态活菌作为游离态组(活菌含量为108 CFU/g);在基础饲料中添加蜡样芽孢杆菌活菌生物膜作为生物膜组(活菌含量为108 CFU/g);每组8个平行.在养殖大棚暂养7d后,对凡纳滨对虾进行40 d的养殖实验.在第17天进行白斑综合征(White Spot Syndrome Virus,WSSV)攻毒实验;第22天进行副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)攻毒实验.期间在第1、5、10、15天采样,称重并测量体长计算生长速率.在第1、5、10、15、20、25天采样,并取其肠道内容物提取DNA,用16S rDNA序列V3+V4区高通量测序方法检测对虾肠道内微生物群落的结构及变化情况.结果显示,生物膜组和游离态组对虾体重、体长增长速率高于空白组,生物膜组与游离态组对虾体重、体长差异性不显著,生物膜组和游离态组对虾体重、体长与空白组相比差异性显著.实验中凡纳滨对虾肠道微生物由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)等组成,其中,变形菌门平均占到总量的94.0％.变形菌门中主要以弧菌属(Vibrio)、发光杆菌属(Photobacterium)、Octadecabacter等为主,生物膜组、游离态组、空白对照组弧菌属平均含量分别为34.65％、39.27％、58.00％.在WSSV攻毒实验中,生物膜组、游离态组、空白对照组平均累积死亡率分别为80.0％、77.0％、92.0％,各组差异性不显著(p＞0.05).在副溶血弧菌攻毒实验中,生物膜组、游离态组、空白对照组平均累积死亡率分别为61.3％、75.0％、77.3％,生物膜组与游离态组和空白对照组相比差异性显著(P＜0.05).研究表明,饲料中添加蜡样芽孢杆菌生物膜和游离态蜡样芽孢杆菌投喂凡纳滨对虾后,可改变对虾肠道的微生物组成,提高凡纳滨对虾生长速度、增强抗病能力,而且添加蜡样芽孢杆菌生物膜效果最明显.     

饲料中补充蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)生物膜对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长、抗病力及其肠道微生物组成的影响

为了研究外源补充蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)生物膜对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长、抗病力及对其肠道微生物组成的影响,以基础饲料为空白组,在基础饲料中添加蜡样芽孢杆菌游离态活菌作为游离态组(活菌含量为10~8 CFU/g);在基础饲料中添加蜡样芽孢杆菌活菌生物膜作为生物膜组(活菌含量为10~8 CFU/g);每组8个平行。在养殖大棚暂养7 d后,对凡纳滨对虾进行40 d的养殖实验。在第17天进行白斑综合征(White Spot Syndrome Virus,WSSV)攻毒实验;第22天进行副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)攻毒实验。期间在第1、5、10、15天采样,称重并测量体长计算生长速率。在第1、5、10、15、20、25天采样,并取其肠道内容物提取DNA,用16S r DNA序列V3+V4区高通量测序方法检测对虾肠道内微生物群落的结构及变化情况。结果显示,生物膜组和游离态组对虾体重、体长增长速率高于空白组,生物膜组与游离态组对虾体重、体长差异性不显著,生物膜组和游离态组对虾体重、体长与空白组相比差异性显著。实验中凡纳滨对虾肠道微生物由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)等组成,其中,变形菌门平均占到总量的94.0%。变形菌门中主要以弧菌属(Vibrio)、发光杆菌属(Photobacterium)、Octadecabacter等为主,生物膜组、游离态组、空白对照组弧菌属平均含量分别为34.65%、39.27%、58.00%。在WSSV攻毒实验中,生物膜组、游离态组、空白对照组平均累积死亡率分别为80.0%、77.0%、92.0%,各组差异性不显著(P0.05)。在副溶血弧菌攻毒实验中,生物膜组、游离态组、空白对照组平均累积死亡率分别为61.3%、75.0%、77.3%,生物膜组与游离态组和空白对照组相比差异性显著(P0.05)。研究表明,饲料中添加蜡样芽孢杆菌生物膜和游离态蜡样芽孢杆菌投喂凡纳滨对虾后,可改变对虾肠道的微生物组成,提高凡纳滨对虾生长速度、增强抗病能力,而且添加蜡样芽孢杆菌生物膜效果最明显。     

饲料中益生菌对凡纳滨对虾生长、肠道菌群及部分免疫指标的影响

以初体质量为(0.11±0.00)g的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,在室外水泥池进行10周饲喂实验,研究饲料中添加单一益生菌和复合益生菌对凡纳滨对虾生长、消化酶、肠道和粪便菌群及部分免疫指标的影响.以基础饲料为对照组,在基础饲料中分别添加地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、虾乐333(复合益生菌)、地衣芽孢杆菌+枯草芽孢杆菌(1:1)、虾乐333+地衣芽孢杆菌+枯草芽孢杆菌(1:1:1)各1 g/kg,配制5种实验饲料.实验结果显示,复合益生菌饲喂组对虾的特定生长率显著高于对照组(P<0.05),而单一益生菌饲喂组与对照组差异不显著(P<0.05).饲料中添加益生菌能使凡纳滨对虾肠道蛋白酶和淀粉酶活力升高,其中复合益生菌饲喂组淀粉酶活力显著高于对照组(P<0.05).与对照组比,饲料中添加益生菌显著降低了肠道及粪便弧菌数(P<0.05),不同程度提高了凡纳滨对虾血清蛋白浓度、酚氧化酶活力、溶菌酶活力和总抗氧化力,其中添加复合益生菌能使血清蛋白浓度及溶菌酶活力较对照组显著提高(P<0.05).上述结果表明,与饲喂单一益生菌相比,复合益生菌对凡纳滨对虾的生长、免疫力具有更好的促进作用.     

饲料中补充蜡样芽孢杆菌对凡纳滨对虾生长及其肠道微生物组成的影响

为了研究外源补充蜡样芽孢杆菌对凡纳滨对虾生长及对其肠道微生物组成的影响,以基础饲料为空白组,在基础饲料中添加蜡样芽孢杆菌活菌作为实验组(活菌含量为108 CFU/g),每组4个平行,在养殖场对凡纳滨对虾自幼苗至成虾进行一个完整养殖周期的养殖实验。选取养殖场中8个光照、位置等条件基本相同的养殖池分为2组,空白组投喂基础饲料,实验组投喂免疫饲料,养殖周期95 d。期间在第45、52、59、66、73天采样,称重并计算生长速率,并取其肠道内容物提取DNA,用16S r DNA序列V4区高通量测序方法检测对虾肠道内微生物群落的结构及变化情况。结果显示:(1)投喂免疫饲料的实验组对虾生长速度比空白组平均快15.2%。(2)健康的凡纳滨对虾肠道微生物以变形菌门和拟杆菌门含量高,厚壁菌门、疣微菌门、浮霉菌门、放线菌门含量较低。(3)空白组变形菌门平均含量(68.30%),明显高于实验组平均含量(57.94%);空白组拟杆菌门平均含量(23.58%)明显低于实验组平均含量(30.06%)。(4)变形菌门中以弧菌属、Anaerospora、小红卵菌属为主,空白组弧菌属平均占总含量的5.40%,实验组平均占总含量的1.94%;拟杆菌门中以异养硝化菌属、粘着杆菌属为主,实验组异养硝化菌属平均占总含量的8.12%,空白组平均占含量的5.56%。研究表明,饲料中添加蜡样芽胞杆菌投喂凡纳滨对虾后可改变对虾肠道的微生物组成,提高对虾生长速度。     

Biolog-ECO方法探究饲喂益生菌对凡纳滨对虾肠道微生物代谢及有效作用时间的影响

以霍氏肠杆菌(E3)和乳酸菌(R3)2株益生菌对凡纳滨对虾进行为期4周的养殖饲喂实验，饲喂后期利用Biolog-ECO方法对实验组及空白组的凡纳滨对虾肠道微生物菌群多样性的差异进行比较分析，以评价益生菌对凡纳滨对虾肠道微生物菌群代谢功能的影响。结果显示，添加霍氏肠杆菌(E3)或乳酸菌(R3)的实验组，与空白组相比较，平均每孔颜色变化率显著上升，表明益生菌增强了肠道微生物活性；凡纳滨对虾肠道微生物利用各类碳源的整体能力显著增强，表明益生菌可以促进水产动物的代谢功能；肠道微生物多样性指数(包括Shannon、Simpson和McIntosh指数)有明显差异，表明饲喂2株益生菌可以提高凡纳滨对虾肠道菌群的丰富度。其中，停喂霍氏肠杆菌后第1天和第5天取样结果表明，Shannon指数显著降低，Simpson和McIntosh指数显著升高；停喂乳酸菌后的第1天和第5天取样结果表明，Shannon指数无显著差异，Simpson和McIntosh指数显著升高；二者在第10天取样的结果中均无显著差异，表明饲料中添加益生菌可以改变凡纳滨对虾肠道内原有菌群的数量和结构，促进对虾肠道内微生物群落间复杂的相互作用，进而在维持或者促进对虾健康方面发挥着重要的作用，同时也表明此两株益生菌在凡纳滨对虾肠道中停留时间最少为5 d。     

四种糖作为碳源对凡纳滨对虾生长、肠道消化酶及肠道菌群的影响

为研究4种常见的糖源对凡纳滨对虾生长、肠道消化酶及肠道菌群的影响,选取初始体质量为(0.36±0.02) g的凡纳滨对虾为研究对象,从多种糖类中选择常见的4种糖(葡萄糖、果糖、淀粉、蔗糖)作为糖源配制饲料,实验共计4个处理,每个处理3个重复,每个重复40尾虾,养殖周期为56 d,每种糖源的添加量为20%。结果显示,(1)凡纳滨对虾的特定生长率和蛋白质效率均存在显著性差异,淀粉组显著高于其他3组,但各组间的肝体比和含肉率无显著差异。全虾体成分,蔗糖组的粗脂肪显著低于其他3组,葡萄糖组的灰分显著高于其他3组,粗蛋白与水分各组间无显著差异。(2)各组间对虾肠道的脂肪酶活性,淀粉组与蔗糖组显著高于葡萄糖组及果糖组,胃蛋白酶活性方面,淀粉组显著高于其他3组。(3)各组间凡纳滨对虾肠道的OTU、Ace指数及Chao指数无显著差异,Shannon指数淀粉组及蔗糖组显著高于葡萄糖组,Simpson指数淀粉组显著低于蔗糖组,而蔗糖组又显著低于葡萄糖组。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)与放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度差异显著,但疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度各组间无明显差异;在纲水平上,各处理组间的对虾肠道菌群的差异性较显著,淀粉组对虾肠道中黄杆菌纲(Flavobacteriia)、γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)、放线菌纲(Actinobacteria)及噬纤维菌纲(Cytophagia)是明显高于蔗糖组与葡萄糖组。研究表明,凡纳滨对虾对淀粉和蔗糖的吸收利用优于葡萄糖和果糖,同时,淀粉和蔗糖对凡纳滨对虾肠道菌群多样性存在一定的影响,淀粉和蔗糖为凡纳滨对虾饲料中的适宜糖源。     

水解单宁对凡纳滨对虾生长性能和肠道微生物的影响

为分析水解单宁对凡纳滨对虾生长及其肠道微生物菌群结构的影响,以基础饲料为空白组,在基础饲料中分别添加0.1%、0.2%和0.3%的水解单宁作为实验组,进行为期60 d的养殖实验后,统计生长性能,并取其肠道内容物提取DNA,用Illumina MiSeq测序平台进行16S rDNA基因V3～V4区高通量测序,检测对虾肠道内菌群结构及变化情况。结果表明:(1) 3个水解单宁添加组的增重率、特定生长率和肥满度与对照组相比均显著升高(P0.05),肝体比均显著降低(P0.05)。(2)4组样品中共获得206192条优化序列,操作分类单元(OUT)总数达542个。对照组凡纳滨对虾肠道微生物以变形菌门和蓝细菌门为主,其次是放线菌门和拟杆菌门;试验组肠道主要菌群为变形菌门、软壁菌门。试验组与对照组相比,蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门的比例降低,变形菌门、软壁菌门和厚壁菌门比例增加。(3)Rank-Abundance曲线和多样性指数结果可见,实验组的物种丰度和均匀度大体上均高于对照组。PCoA分析发现, 0.1%和0.3%添加组的微生物群落较为接近,而与0.2%添加组差别较大,结合生长性能指标可知,饲料中水解单宁的最适添加量为0.1%。以上研究表明,饲料添加水解单宁可显著改变对虾肠道的微生物组成,提高对虾生长速度,影响凡纳滨对虾的生长性能。     

健康和患病凡纳滨对虾幼虾消化道菌群结构的比较

凡纳滨对虾养殖过程中,早期阶段是病害易感阶段,而消化道菌群结构与对虾健康关系密切。因此,探讨幼虾的消化道菌群尤其是弧菌类细菌与对虾发病的关系对病害有效防治具有重要意义。本实验采用Illumina测序研究了凡纳滨对虾健康和患病幼虾的消化道细菌群落结构,并基于纯培养和16S r DNA,rec A和pyr H基因序列比对,分析了幼虾消化道中弧菌的主要种类组成。结果发现,健康幼虾消化道中α-变形菌纲和厚壁菌门丰度较高,而患病幼虾中γ-变形菌纲、拟杆菌门、放线菌门和β-变形菌纲较高,其中放线菌门丰度差异显著。基于科水平的响应比分析,发现患病幼虾消化道中动性球菌科和噬菌弧菌科的丰度显著降低,而弧菌科的丰度显著升高。相似度分析发现,驱动群落变异的OTU主要来源于弧菌属、海洋杆状菌属、冷杆菌属、假交替单胞菌属以及未分类至属的红杆菌科和微杆菌科。健康幼虾消化道弧菌组成以锡那罗亚州弧菌为主,而患病幼虾消化道弧菌组成以坎氏弧菌为主。尽管健康和患病幼虾消化道内细菌群落结构整体差异不显著,但一些重要类群丰度变化显著,其特征与已知的生态功能一致。     

凡纳滨对虾和罗氏沼虾肠道微生物及抗生素抗性基因多样性分析

探究凡纳滨对虾和罗氏沼虾肠道微生物及抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)种类的差异。通过高通量测序和变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)技术分析2种虾肠道微生物群落结构差异和微生物多样性,并运用PCR方法检测了2种虾肠道细菌常见38种ARGs的携带情况。结果显示,获得凡纳滨对虾和罗氏沼虾肠道细菌有效序列分别为42 795和40 713条,物种注释单元(operational taxonomic unit, OTU)数目分别为124和82,分类地位明确的细菌种类分别隶属5个门、17个属和5个门、16个属。凡纳滨对虾肠道细菌的优势类群为变形菌门,所占比例为75.45%,优势菌属为副球菌属(25.83%)和不动杆菌属(25.24%);罗氏沼虾肠道细菌的优势类群是厚壁菌门(49.74%),优势菌属为乳球菌属(49.01%)和弧菌属(29.98%)。凡纳滨对虾肠道细菌(2.19)Shannon指数高于罗氏沼虾肠道细菌(1.78),表明前者肠道细菌多样性大于后者。DGGE图谱的分析结果与高通量测序一致,2种虾肠道细菌种类差异很大。PCR结果显示,凡纳滨对虾肠道细菌携带15种ARGs,罗氏沼虾肠道细菌携带14种ARGs。本实验表明凡纳滨对虾肠道细菌的群落种类多样性、OTU丰富度、物种总数和ARGs种类均高于罗氏沼虾肠道细菌,为后续肠道微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

Identification of Stress Sensitive Genes in Hyperthermic Atlantic Salmon (Salmo salar) Embryos by RAP-PCR

Deformities of skeletal structures, the heart, and other organs are a recurrent problem in species used in intensive aquaculture. Elevated egg incubation temperature appears to be a high risk factor in the development of these malformations, but the causal relation has not been established. Our aim was to identify candidate genes involved in the development of heat induced deformities in Atlantic salmon (Salmo salar). Temperature sensitive genes were isolated by RNA Arbitrarily Primed (RAP)-PCR. A total of 33 RAP-PCR products were successfully sequenced, and the expression of eight identified genes was further examined by RT-PCR from pooled samples of heat exposed embryos. Five of these genes were demonstrated to be temperature sensitive, of which four were shown to be up-regulated and one was down-regulated at elevated water temperatures. The atrial natriuretic peptide (ANP) gene, which is a promising candidate for heart deformities, showed the highest level of heat induction. Three additional RAP-PCR products identified as heterogeneous nuclear ribonucleprotein (hnRNP) A0, acyl CoA binding protein (ACBP) and mitochondrial (mt)-HSP70 showed up-regulated mRNA expression in response to elevated water temperature. The single down-regulated gene was identified as an Atlantic salmon (Salmo salar) homolog of the cysteine and tyrosine-rich 1 (CYYR1) gene. This study demonstrated that a temperature elevation of only 4 °C during the early stages of the organogenesis in Atlantic salmon induce altered expression of a number of genes, which are candidates for the development of heat induced deformities.     

罗氏沼虾不同养殖模式对水体浮游生物的影响

通过围隔实验比较罗氏沼虾不同养殖模式对水体浮游生物的影响。实验设置6种养殖模式:罗氏沼虾单养(MP)、罗氏沼虾+浮萍(水面覆盖率5%)(PP)、罗氏沼虾+鲢(PF)、罗氏沼虾+背角无齿蚌+鲢(PMF)、罗氏沼虾+背角无齿蚌+浮萍(PMP)、罗氏沼虾+背角无齿蚌+浮萍+鲢(PMPF)。养殖64 d后,测定不同模式中浮游植物和三大类浮游动物(轮虫、枝角类及桡足类)的种类和数量。结果显示,上述6种模式中浮游植物共同优势种有4种,但优势度指数最大的浮游植物不同,MP组是锥囊藻属,有浮萍的PP和PMP组均为细小平裂藻,混养鲢的PF、PMF和PMPF组均为针杆藻。不同养殖模式无共同的浮游动物优势种。养殖模式对浮游生物密度具有显著影响,PF组浮游植物密度最高,MP组浮游植物密度最低,PF组浮游植物密度比MP、PP和PMP组分别高78%、53%和61%。相反,浮游动物密度MP组最高,PF组最低。混养鲢的PF、PMF和PMPF组浮游动物密度显著低于其他3组。研究表明,罗氏沼虾养殖中混养鲢可增加浮游植物密度而降低浮游动物密度,浮萍和鲢影响池塘优势种。     

中华鲟、史氏鲟及达氏鳇血清免疫球蛋白的纯化及部分特性分析

采用饱和硫酸氨分步沉淀和Sephadex G200凝胶层析的方法，首次分别纯化制备了健康非免疫状态下中华鲟（Acipenser sinensis）、史氏鲟（Acipenser schrenckii）和达氏鳇（Huso dauricus）的血清免疫球蛋白（Ig） ，并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDSPAGE）、蛋白免 疫印迹（Western blotting）及免疫琼扩实验等方法对其Ig及Ig亚单位的分子量和部分特性进行了分析。PAGE及SDSPAGE的结果显示：史氏鲟，中华鲟和达氏鳇IgM的相对分子量分别为867 kD， 896 kD和924 kD；3种鲟鱼Ig的重链分子量均为88 kD，都具有29 kD的轻链，其中达氏鳇还另有一分子量约为26 kD的轻链蛋白。分子量的测定及计算结果显示鲟鱼的Ig为四聚体。Western-blotting的检测结果表明，3种鲟鱼Ig的重链与其Ig具有同样的抗原性，在硝酸纤维素膜上可被兔抗鲟Ig多克隆抗体所识别，而轻链的Western blotting检测结果则呈阴性。免疫沉淀反应的结果显示，3种鲟鱼的血清及其Ig与相互之间的兔抗Ig血清有免疫沉淀反应，但与兔抗鲤Ig血清无免疫沉淀反应，这表明3种鲟科鱼类的Ig在结构和序列上是较为相似的，而与鲤鱼等高等硬骨鱼类的Ig存在较大的差别。     

欧洲鳗短钩拟指环虫病及其鳃组织病理

报道了患短钩拟指环虫病欧洲鳗的症状、流行状况和鳃显微组织病理.游动和呼吸频率异常、鳃丝浮肿和鳃上粘液增多为该病的主要症状.该病尽管在冬季也有发生,但水温在26℃以上的春末、夏季和秋初是最易发病的流行季节,流行出现明显的季节性变化.患病欧洲鳗鳃的组织病理变化主要表现出5种类型,其一是鳃小片上皮细胞增生,使邻近的鳃小片相连;其二是鳃小片粘液细胞增生,同样使鳃小片连成一片,增生的粘液细胞经阿利新蓝(Alclan blue)和过碘酸雪夫氏(Periodic acid schiff)二者联合染色后呈蓝紫色的染色反应,属于Ⅳ型的粘液细胞;其三是鳃小片肿大,但单层扁平上皮细胞无肿大现象,上皮细胞层与毛细血管相分离,鳃小片上皮细胞坏死,上皮细胞层破裂,血细胞外溢,鳃小片上皮细胞坏死脱落后,失去鳃小片原有的结构;其四是鳃小片肿大同时伴随单层扁平上皮细胞肿大,进一步发展,鳃小片上皮细胞坏死脱落后,鳃小片同样失去原有的结构;其五是鳃小片毛细血管严重充血扩张,比原毛细血管扩张几倍到十几倍,形成充满红细胞的棒状到球状的动脉瘤.结果表明鳃上皮细胞增生、粘液细胞增生、鳃小片肿大、上皮细胞坏死脱落和严重充血成动脉瘤等病理变化都可导致患病欧洲鳗呼吸困难,轻者影响其生长,重者最终因呼吸衰竭而死亡.     

珠江口海域双胞旋沟藻赤潮对卤虫幼体、鱼苗和虾苗的急性毒性

为研究2009年10月下旬在广东珠海海域爆发的双胞旋沟藻赤潮对养殖鱼类及水体中其它生物的影响,实验以卤虫幼体、金鼓鱼苗和凡纳滨对虾苗作为受试生物,在赤潮现场测试双胞旋沟藻对卤虫幼体、鱼苗和虾苗的急性毒性效应。结果显示,24 h双胞旋沟藻对卤虫幼体的LC₅₀(半致死浓度)为9.55×10⁴/mL,藻密度为2.5×10³/mL的双胞旋沟藻对卤虫幼体的LT₅₀(半致死时间)为48.5 h。60 h内该赤潮水体对鱼苗和虾苗的存活无不利影响,卤虫幼体和金鼓鱼苗均可摄食双胞旋沟藻,卤虫幼体对双胞旋沟藻的摄食率低。研究表明,双胞旋沟藻赤潮水体对卤虫幼体有一定的毒性作用,但在低藻密度条件下,卤虫幼体能以该藻为食并维持其生命,双胞旋沟藻对金鼓鱼苗和凡纳滨对虾苗无急性毒性作用。     

花鲈ncc、nkcc基因在海、淡水适应中鳃组织的表达与定位分析

为探究ncc、nkcc基因在花鲈渗透调节中发挥的作用,实验通过全基因组鉴定、多重序列比对、系统进化树构建以及蛋白结构预测对花鲈ncc进行了鉴定及序列分析,利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测ncc和nkcc在海水、淡水花鲈鳃组织中的表达水平,利用原位杂交技术确定ncc2和nkcc1a在海水及淡水花鲈鳃中的表达位置。结果显示,从花鲈中鉴定出2个ncc基因,即ncc1和ncc2,其编码序列(CDS)长度分别为2 691和3 120bp,编码896和1 039个氨基酸,在进化上具有保守性。ncc2在淡水花鲈鳃组织中的表达量显著高于海水,而nkcc1a在海水花鲈鳃组织中的表达量显著高于淡水,ncc1、nkcc1b、nkcc2在海淡水中的表达量则无显著差异。淡水适应过程中花鲈鳃组织中的ncc2的表达量逐渐上调,而nkcc1a的表达量逐渐下调;海水适应过程则呈现相反的表达趋势。此外,原位杂交结果显示,ncc2和nkcc1a基因分别位于淡水与海水中鳃组织的相邻鳃小片间的鳃丝上皮。以上结果表明,ncc2和nkcc1a基因分别编码淡水及海水花鲈鳃中重要的Na⁺及Cl     

日本沼虾cytMnSOD和mtMnSOD基因全长cDNA克隆及表达

利用RACE技术从日本沼虾肝胰腺中克隆了cytMnSOD和mtMnSOD基因cDNA全长序列。cytMnSOD基因cDNA全长1 233 bp,开放阅读框为858 bp,编码286个氨基酸,N端含有60个氨基酸残基组成的延伸区;mtMnSOD基因cDNA全长1 113 bp,开放阅读框为654 bp,编码218个氨基酸,N端含有20个氨基酸残基组成的信号肽;cytMnSOD和mtMnSOD预测蛋白分子量及等电点分别为31.33、24.05 ku和5.62、7.12。日本沼虾cytMnSOD推导的氨基酸序列与其mtMnSOD的相似性为40%,二者均含有MnSOD的特征肽段(DVWEHAYY)、4个Mn2+结合位点和2个N-糖基化位点。Real-time PCR结果表明,cytMnSOD和mtMnSOD在日本沼虾肝胰腺、肌肉、血细胞、大颚器官、卵巢和鳃等组织均有表达,其中肝胰腺表达量最高;肝胰腺cytMnSOD和mtMnSOD基因的表达量在蜕皮间期最高,蜕皮后期和蜕皮前期较低。嗜水气单胞菌刺激后3 h,肝胰腺cytMnSOD和mtMnSOD的表达量显著增加,推测MnSOD是参与机体免疫防御反应的一种重要分子。     

半滑舌鳎TRAF6 基因和TAK1 基因的克隆及表达分析

本研究通过同源克隆和RACE技术获得了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6,TRAF6)和转化生长因子β激活激酶1(transforming growth factor-β-activated kinase 1,TAK1)的c DNA全长,并分析了其在不同组织和早期胚胎发育时期的表达情况。结果表明,TRAF6 c DNA全长1956 bp,开放阅读框(ORF)为1731 bp,编码576个氨基酸。二级结构预测显示TRAF6具有保守的蛋白结构域:N端的RING结构,两个锌指结构以及C端的环–环(coiled-coil)α螺旋结构和高度保守的MATH同源结构。TAK1 c DNA全长2519 bp,ORF为1731 bp,编码576个氨基酸。TAK1的蛋白结构域包括丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶激活结构域和C端的环–环(coiled-coil)α螺旋结构域。系统进化树分析表明,半滑舌鳎TRAF6和TAK1分别与牙鲆(Paralichthys olivaceus)TRAF6和TAK1聚为一支,亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示,TRAF6和TAK1在所检测的8种组织中都有表达,TRAF6在鳃中的表达最高,肠中也有较高的表达;TAK1在心脏中的表达量最高,其次是肾。TRAF6和TAK1在鳃、肾等免疫器官中的高表达,与其在Toll样受体信号通路中的重要作用是一致的。对TRAF6和TAK1在早期胚胎发育时期的表达情况进行检测,结果显示,在未受精卵中可检测到TRAF6和TAK1,提示了这两种免疫分子的母源性m RNA遗传的可能性。免疫分子母源性m RNA可能参与发育过程,也可能参与构建免疫体系,以保护胚胎或仔鱼免受病原体的侵袭。     

倒刺鲃属三个种之间种间杂交的初步研究

采用人工催产和干法授精技术,进行了以中华倒刺鲃、倒刺鲃为母本与其父本及黑脊倒刺鲃雄鱼的种间杂交实验,获得4个杂交组合和2个自交组合,在(27±0.5)℃温度条件下,对其F₁卵膜径、受精率、孵化率、孵化时间、畸形率、子代早期形态特征与成活率进行了比较,同时,观察了胚胎发育及其异常现象,结果表明:以中华倒刺鲃为母本的F₁卵膜径差异不显著;以倒刺鲃为母本的F₁卵膜径,在多细胞期时差异不显著,在耳石期时,倒刺鲃♀×中华倒刺鲃♂F₁卵膜径显著大于母本(P<0.05)。杂种F₁的受精率、孵化时间与母本差异不显著,畸形率显著高于母本(P<0.05)。中华倒刺鲃杂种F₁的孵化率较高,与母本差异不显著(P<0.05)。倒刺鲃♀×中华倒刺鲃♂F₁的孵化率与母本之间差异不显著,倒刺鲃♀×黑脊倒刺鲃♂F₁的孵化率显著低于母本(P<0.05)。中华倒刺鲃杂种F₁仔鱼早期发育阶段存在死亡高峰期,成活率显著低于母本(P<0.05)。中华倒刺鲃种间杂交和倒刺鲃♀×黑脊倒刺鲃♂杂种F₁既具有父本特征,同时又具有母本特征,初步证明倒刺鲃属种间杂交是可行的。     

二氧化锗对共培养萱藻丝状体和硅藻生长的影响

为抑制萱藻丝状体保存和扩增过程中出现的小伪菱形藻与碎片菱形藻的生长,本实验应用实验生态学方法,分别建立了丝状体与小伪菱形藻、丝状体与碎片菱形藻、丝状体与小伪菱形藻和碎片菱形藻的共培养体系,研究了1.00～4.00μg/mL二氧化锗(GeO_2)对共培养条件下丝状体生长发育及附生硅藻生长的影响。结果显示:(1)处理萱藻丝状体和硅藻共培养体系的适宜GeO_2浓度为1.00～2.50μg/mL,各实验组14 d的硅藻抑制率均高于67.33%±5.18%,且丝状体生长发育良好,2.00μg/mL为最适浓度,此浓度下丝状体日均增长率最高,在各培养体系中均大于11.00%,且诱导后孢子囊枝比例和孢子囊直径分别为57.47%±5.31%和(24.55±1.01)μm,与对照组差异不显著;(2) 3.50和4.00μg/mL GeO_2虽对硅藻抑制效果更佳,但同时也会抑制丝状体生长和后期孢子囊的形成与发育,其中4.00μg/mL GeO_2可导致丝状体死亡;(3)碎片菱形藻较小伪菱形藻对GeO_2更敏感。实验14 d,各浓度GeO_2对碎片菱形藻的抑制率为(82.10%±2.40%)～(96.35%±0.79%),均高于同浓度GeO_2对小伪菱形藻的抑制率;同时在丝状体与小伪菱形藻和碎片菱形藻的共培养体系中,碎片菱形藻占硅藻比例随GeO_2浓度升高而相应下降。