败血症鲢肝与肾cDNA文库构建及MHC classⅠ的克隆与分析

采用CloneMinerTM cDNA文库构建试剂盒构建了患败血症的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)肝和肾的cDNA文库.经检验,文库的滴度为1.34×107 cfu/mL,总库容为2.68×107 cfu,阳性克隆率为97.5％,平均插入片段大于1.2 kb.对80个随机挑选的克隆进行两端测序,结果显示有74个测序成功.经在GenBank上BLAST比对,其中57个为已知功能基因,属于45个不同基因,另外17个没有明显的同源序列.在已知功能的57个克隆中,含有全长编码区序列的克隆共有49个,全长cDNA比率为61.25％.采用PCR法对文库进行筛选,获得一个含MHC classⅠ完整编码区的序列,该序列具有典型的脊椎动物MHC class Ⅰ的序列特征.本研究完成鲢肝和肾较高质量的cDNA文库的构建,旨在为今后开展鲢功能基因研究奠定基础.     

绿色巴夫藻cDNA文库的构建及EST序列分析

将绿色巴夫藻(Pavlova viridis)培养液逐种加入氨苄青霉素、硫酸庆大霉素、硫酸阿米卡星3种抗生素处理,经检验后无杂菌污染。以该藻种为实验材料,以λTriplEx2为载体,利用SMART技术构建其cDNA文库。经测定文库滴度为6×106pfu/mL,重组率为98%。利用PCR方法检测cDNA文库插入DNA片段的大小,其长度为0.5~2 kb,表明该文库达到建库要求,可用来筛选低丰度mRNA的基因克隆。对cDNA文库中的阳性克隆进行随机PCR扩增,挑选插入DNA片段较大的克隆,进行5’末端单向序列测定,测序结果与NCBI数据库进行BLAST比对,获得了200个有研究价值的EST序列和cDNA克隆,为进一步研究和开发绿色巴夫藻的功能基因奠定了基础。     

三疣梭子蟹几丁质酶基因的克隆及其在蜕皮过程中的表达分析

为探究几丁质酶基因在三疣梭子蟹蜕皮过程中的生理作用,本研究通过转录组测序和RACE技术克隆了三疣梭子蟹几丁质酶基因（PtChi）cDNA全长（登录号：KF914663）,并通过荧光定量PCR（qRT-PCR）技术研究了该基因在三疣梭子蟹不同组织及不同蜕皮阶段的表达情况。结果表明,(1)PtChi基因cDNA全长2 200 bp,包括5’非编码区（5’-UTR）16 bp、3’-UTR 714 bp和开放阅读框1 470 bp,编码489个氨基酸,预测分子量和等电点为53.97 ku和4.76。(2)BlastP 结果显示,PtChi推导氨基酸序列与已知甲壳动物Chi-3的一致性为61%~96%,系统进化树分析表明PtChi与其他甲壳动物Chi-3聚为一支。(3)qRT-PCR结果显示PtChi基因在C期三疣梭子蟹肝胰腺中表达水平最高,胃、大颚器、心脏和眼柄中PtChi-mRNA表达水平依次降低,在其他组织中PtChi-mRNA表达量最低,且表达水平无显著差异。(4)不同蜕皮阶段,PtChi在肝胰腺、肠、胃和大颚器4种组织中的表达变化模式有所不同,肝胰腺中PtChi-mRNA表达水平在AB期最高,C期最低,暗示PtChi可能参与三疣梭子蟹蜕皮后期对病原体的免疫防御;肠中的PtChi-mRNA表达水平在E期最高,C期最低,推测PtChi参与蜕皮过程中肠道围食膜的分解和免疫功能;胃中PtChi表达水平在C期最高,暗示其参与了食物消化。以上结果表明,本研究克隆的PtChi可能为甲壳动物Chi-3型,其准确生理学功能及其在蜕皮过程中的调控机制有待进一步深入研究。     

三疣梭子蟹Toll4基因克隆及其在病原和低盐胁迫中的表达特征分析

采用RACE技术克隆得到三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)TLRs家族的一个新基因,将其命名为Pt Toll4。该基因c DNA全长为4276 bp,5?和3?非编码区分别为339 bp和1252 bp,编码一个含有895个氨基酸、分子量为102.5 k Da、理论等电点为6.03的蛋白质。Pt Toll4蛋白是一个跨膜蛋白,存在胞外区LRR、LRRCT结构域及保守的胞内区TIR结构域。同源性及系统进化分析显示,Pt Toll4氨基酸序列与中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)Es Toll2的同源性最高,为61%。实时荧光定量PCR结果显示,Pt Toll4基因在血细胞中的表达量最高,在肝胰腺中的表达量最低。利用副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)和对虾白斑综合征病毒(WSSV)对三疣梭子蟹进行注射感染,结果显示,经WSSV感染后,Pt Toll4基因在血细胞中的表达量显著提高,在6 h时出现峰值,为对照组的5.03倍(P0.01)。经副溶血弧菌感染后,Pt Toll4基因仅在48 h略微出现上调,其余时间点与对照组无显著差异。由此推测,Pt Toll4基因在三疣梭子蟹应答WSSV的免疫过程中发挥了重要功能。此外发现,低盐胁迫显著抑制了Pt Toll4基因在三疣梭子蟹血细胞中的表达,这可能是导致低盐环境下三疣梭子蟹等甲壳类动物免疫力下降的原因之一。由此推测,Pt Toll4基因在三疣梭子蟹先天免疫过程中发挥了重要功能,本研究为深入开展三疣梭子蟹和其他甲壳动物的免疫调控机理研究提供了数据支持。     

鲤脑组织cDNA文库的构建及脑室管膜素基因鉴定

用Gubler-Hoffman法构建了低温下鲤(Cyprinus carpio Linnaeus)脑组织cDNA文库,经测定库容量为5.7×105 CFU/mL,文库的重组率接近95%,平均插入片段长度约为1.5 kb,符合文库保存和筛选实验的要求.同时,根据鲤与低温相关消减cDNA文库中低温下特异表达基因片段序列,设计PCR引物在此cDNA文库中进行PCR检测和序列测定,使用BLAST软件将测序的10个cDNA序列同GenBank等数据库进行比对,结果显示8个阳性克隆有相关同源性,2个克隆为功能未知的基因,全长率近75%;以上结果说明本实验所构建的cDNA文库质量较高,可作为筛选与鲤低温性状相关的功能基因的重要资源.同时对其中一个与低温相关的基因脑室管膜素基因构建了表达载体,为进一步验证该基因在鱼类低温适应中所发挥的作用及其作用机理奠定了基础.     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3基因克隆鉴定及表达分析

为初步研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3的生物学功能,利用特异性引物扩增和SMARTTM RACE技术克隆获得三疣梭子蟹PtCht3基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析.结果显示,三疣梭子蟹PtCht3基因全长为1409 bp,对PtCht3基因序列推导出的氨基酸序列进行分析可知,该基因编码由394个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量为43.67 kDa,理论等电点为4.80.PtCht3蛋白亲水性总平均数为-0.097,属于稳定蛋白.同源性和系统进化分析发现,PtCht3与日本仿长额虾(Pandalopsis japonica)和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)几丁质酶3的同源性分别为54％和53％,与其他甲壳动物几丁质酶3聚为一支.RT-PCR显示,PtCht3基因具有较强的组织表达特异性,在肝胰腺中的相对表达量最高,在三疣梭子蟹蜕皮前期表达上调,低盐胁迫后在鳃和肝胰腺中表达量出现了波动,总体呈先上升后下降的表达趋势.推测PtCht3可能在三疣梭子蟹消化和蜕皮过程中发挥重要作用,参与三疣梭子蟹渗透压调节进程.本研究为三疣梭子蟹几丁质酶的功能研究提供了重要信息.     

宁波市三疣梭子蟹主要病害流行特征及应对措施

宁波市人工养殖三疣梭子蟹已有近30年的历史，近十几年来发展十分迅猛，其养殖规模迅速扩大。但目前,三疣梭子蟹养殖产量普遍偏低，且病害频发，严重制约本市三疣梭子蟹养殖业进一步的发展。在对近几年本市三疣梭子蟹养殖主要病害进行监测的基础上，分析了本市三疣梭子蟹养殖主要病害的流行特征及其发病原因，并结合本市三疣梭子蟹养殖实际状况,寻求有效的应对措施。     

三疣梭子蟹C-JUN氨基末端激酶基因克隆及在病原胁迫后的表达特征分析

C-JUN氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)作为丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)超家族的重要一员，在细胞增殖、凋亡和免疫应激等过程中发挥着重要作用。为深入研究JNK基因的免疫防御机制，本研究从三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)转录组数据库中筛选到JNK基因的EST序列，利用RACE扩增技术克隆得到该基因全长序列，命名为PtJNK，cDNA全长为3240 bp，开放阅读框(ORF)为1380 bp，编码459个氨基酸，具有TPY磷酸化位点的S_TKC保守结构域，是JNK基因家族典型特征。组织表达分布结果显示，PtJNK基因在所有组织中均有表达；Real-time PCR检测不同病原刺激下PtJNK基因的表达水平，结果显示，注射副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)后，该基因显著下调表达(P<0.05)；而注射白斑综合征病毒(WSSV)后，该基因显著上调表达(P<0.05)。综上所述，PtJNK基因是一种广泛表达基因，且在不同的病原感染情况下，该基因的表达模式存在差异，在免疫防御过程中具有重要作用。     

三疣梭子蟹核受体基因HR38的克隆及其在蜕皮中的表达分析

采用RACE技术,克隆出三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)核受体基因HR38的c DNA全长,命名为PTHR38。该基因c DNA序列全长为2950 bp,5′和3′非编码区(UTR)长分别为101 bp和551 bp,开放阅读框(ORF)长2298 bp。推测编码765个氨基酸,预测分子量为84.2 k D,理论等电点为6.3。生物学分析预测,PTHR38基因编码的蛋白属于不稳定蛋白,不具有跨膜结构域。同源性分析表明,PTHR38基因编码的氨基酸序列与大型溞(Daphnia magna)的同源性最高。实时荧光定量分析表明,PTHR38基因在蜕皮周期的各个组织中均有差异表达,在眼柄中表达差异最大。去除单侧眼柄后,PTHR38的表达量在整体上呈现不同程度的上升趋势。     

盐度胁迫下三疣梭子蟹热休克蛋白HSP90a的原核表达

为证明三疣梭子蟹HSP90a蛋白与盐度胁迫的相关性,实验根据GenBank上提供的三疣梭子蟹HSP90a基因蛋白编码区序列,构建pET28-HSP90a原核表达重组质粒在大肠杆菌DE3(BL21)中进行的盐度胁迫表达。结果显示,转重组质粒的大肠杆菌生存率明显高于转空载体的大肠杆菌,越接近大肠杆菌盐度耐受极限值,两者差异越显著,在盐度胁迫最高值(1 050 mmol/L)下,两者差异达到10.7倍,说明在盐度胁迫下三疣梭子蟹HSP90a对大肠杆菌有保护作用,能显著提高大肠杆菌对盐度胁迫的耐受力。由此推测,HSP90a蛋白可能参与了三疣梭子蟹盐度适应的生理过程。     

三疣梭子蟹几丁质酶基因1的克隆及功能鉴定

为丰富三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶基因家族的组成，进行了几丁质酶基因1(PtCht1)的研究。PtCht1基因cDNA全长为2220 bp，编码583个氨基酸。结构域比对发现，PtCht1含有甲壳动物几丁质酶GH18家族基因的基本结构及保守序列，且进化树显示，三疣梭子蟹Cht1与拟穴青蟹(Scylla serrata)等物种的Cht1聚为一类，同源性最高，达92.80%。由此确定，PtCht1为甲壳动物GH18家族Group1基因，也是三疣梭子蟹该分类下的首个基因。此外，全组织表达分析结果显示，PtCht1在肝胰腺中较特异性高表达，且在蜕皮间期的肝胰腺中的表达量显著高于前期和后期(P<0.05)。低盐度胁迫处理后，在肝胰腺中，PtCht1基因的表达量在3 h快速升至峰值，为对照组的2.72倍；在鳃中，除12 h外，PtCht1基因的表达量均呈显著上调表达(P<0.05)，最高上调9.96倍。结果表明，PtCht1基因能够参与机体对几丁质类食物的消化过程，并且在渗透压的调控等方面发挥重要作用。本研究可为三疣梭子蟹几丁质酶GH18家族Group1基因的研究奠定基础，为解析盐度影响三疣梭子蟹生长提供参考。     

三疣梭子蟹病原弗氏柠檬酸杆菌的分离鉴定及定居因子抗原基因检测

2009年10月江苏赣榆地区某养殖场养殖的三疣梭子蟹出现大量死亡,症状主要表现为:病蟹行动缓慢、不摄食,蟹体消瘦,打开头胸甲可见肝胰腺、鳃、肌肉等内脏组织水肿,部分肝胰腺和肌肉组织呈腐烂状。从患病梭子蟹肌肉、肝胰脏、体内积液中分离到大量优势生长的细菌。人工感染试验,证明分离菌(JG091120-1)对健康三疣梭子蟹具有很强的致病性。对分离菌进行了形态特征、理化特性等常规表型生物学检验,同时利用分子生物学方法测定了代表菌株的16S rRNA和gyrB基因序列,其中分离菌16S rRNA基因序列长度为1 451 bp(登录号HQ170626),gyrB基因序列长度为1 186 bp(登录号HQ170627),分析了16S rRNA和gyrB两种基因序列的同源性。根据分离菌的表型及分子生物学特性,判定该菌为肠杆菌科枸橼酸属的弗氏柠檬酸杆菌。定居因子抗原cfa是肠杆菌科产肠毒素细菌的一种重要致病因子,利用特异性引物进行cfa基因的PCR扩增,分离菌可以扩增出大小在100 bp的基因片段,表明本次分离的病原弗氏柠檬酸杆菌具有cfa毒力因子。     

三疣梭子蟹水通道蛋白 1 cDNA 及其盐度胁迫下的表达分析

采用RACE技术克隆获得总长为1 712 bp的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)水通道蛋白基因全长cDNA序列,命名为PtAQP基因.该基因5'和3'非编码区分别为153 bp和788 bp,开放阅读框为771 bp,推测编码256个氨基酸,预测分子量为27.0 kD,理论等电点为8.26.生物信息学分析表明,PtAQP含有6个跨膜区和2个NPA单元,具有与MIP家族匹配的保守氨基酸序列,属于稳定蛋白;同源性和系统进化分析表明,三疣梭子蟹PtAQP氨基酸序列与可口美青蟹(Callinectes sapidus) AQP1的同源性最高(87％),与可口美青蟹紧密聚为一支;荧光定量RT-PCR分析表明,PtAQP基因在各组织中均有表达,而在胃中的相对表达量最高.通过分析PtAQP基因在盐度胁迫中的表达规律发现,盐度胁迫可显著改变PtAQP基因在三疣梭子蟹鳃和肝胰腺中的表达模式,整体呈先下降后上升最后下降到初始水平的表达趋势.该研究结果表明,PtAQP基因在三疣梭子蟹渗透压调节中发挥重要作用.     

三疣梭子蟹14-3-3基因的克隆及其在低盐和病原胁迫后的表达分析

本研究利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus) 14-3-3基因(Pt14-3-3)。Pt14-3-3基因cDNA序列全长为2510 bp，包含开放阅读框741 bp，编码由247个氨基酸组成的蛋白，分子量为27.98 kDa。序列比对结果显示，Pt14-3-3基因与中华绒螯蟹14-3-3基因同源性最高(100%)。系统进化树分析表明，Pt14-3-3氨基酸序列与中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)紧密聚为一支。组织表达分析显示，Pt14-3-3基因在肝胰腺、肌肉、鳃、心脏、眼柄、血淋巴中均有表达，其中，在肝胰腺中的表达量最高。低盐胁迫后，Pt14-3-3基因在鳃和肝胰腺中的表达量分别于48 h和12 h显著上调并达到最大值，分别为对照组的1.34倍(P<0.05)和7.54倍 (P<0.05)。人工感染副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和白斑综合征病毒(WSSV)后，Pt14-3-3基因在肝胰腺和血细胞中整体均呈显著上调表达，最高上调17.52倍(P<0.05)。本研究结果表明，Pt14-3-3基因可能在三疣梭子蟹低盐适应和免疫反应中发挥重要作用。     

梭子蟹酵母菌人工感染实验和组织病理学初步研究

近年,浙江省舟山市暂养梭子蟹(Portunus trituberculatus)连续暴发“乳化病”,发病蟹均分离到一种酵母菌。本实验以该株酵母菌通过肌肉注射方式,对三疣梭子蟹、红星棱子蟹、日本鲟3个品种的健康蟹进行了人工感染实验,以验证其致病性。结果发现,该菌株能感染试验蟹类,并出现与自然发病蟹类似的症状。从感染蟹的体液、肝胰腺、心脏等部位分离到了酵母菌,但未分离到细菌,也未发现寄生虫。酵母菌在病蟹的肝胰腺、鳃、心脏中大量侵袭,并引起这些组织发生以坏死为主的变质性病变,其病理特征主要表现为：细胞肿胀、变性、坏死,某些细胞的细胞核固缩、碎裂或崩解。初步确认该酵母菌是引发梭子蟹“乳化病”的病原。