低溶氧胁迫对刺参(Apostichopus japonicus)氧化应激指标的影响

为探明低氧胁迫对刺参(Apostichopus japonicus)抗氧化能力的影响以及刺参的低氧逆境响应机制,给低氧环境条件下的刺参养殖提供指导,本研究通过设置低氧胁迫实验,将刺参在水体低氧[(2.0±0.2) mg/L]8 h 处理后恢复常氧[(7.0±0.2) mg/L]2.5 h,取低氧和常氧不同时间段的刺参肌肉、呼吸树和消化道组织,对各组织的乳酸(LD)、丙二醛(MDA)和抗氧化酶系等应激参数进行测定和变化趋势分析。结果显示,与对照组相比,在低氧胁迫8 h 内,随着低氧暴露时间的延长,刺参肌肉、呼吸树和消化道等组织中的 LD 含量、抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活力显著上升;超氧化物歧化酶(SOD)活力显著下降;肌肉组织中的 MDA 含量显著降低,呼吸树和消化道中的 MDA 含量显著上升。在恢复常氧阶段,各氧化应激指标逐渐恢复到正常水平。低氧胁迫使刺参的有氧代谢减弱,无氧代谢增强,以维持机体能量需求。低氧胁迫造成刺参机体各种应激生化指标上升或下降,这是机体为适应低氧环境刺激而作出的一种抗氧化策略。     

刺参响应灿烂弧菌侵染差异microRNAs鉴定及靶基因分析

microRNA参与基因的转录后调控,在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一,而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株,通过人工侵染实验制备患病刺参样本,采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序,通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析,筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因,构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。结果显示,PT10H组平均得到5 902 588条有效序列,194个已知miRNA和19个新的miRNA;PT16S组平均得到5 053 529条有效序列,182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析,共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P≤0.05),上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因,注释到585个GO terms及24条信号通路(P≤0.05),下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因,注释到514个GO terms以及22条信号通路(P≤0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络,结果显示,13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs,Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。     

工厂化养殖仿刺参营养品质分析与评价

为了更好地了解工厂化养殖仿刺参的营养成分和品质,本研究采用国标等方法,分别对工厂化养殖、池塘养殖、底播自然生长和海捕野生仿刺参的各项营养成分进行了分析和评价。结果显示,工厂化养殖仿刺参出皮率为62.7%~65.8%,煮后出皮率为24.8%~31.1%,显著高于其他来源仿刺参。工厂化养殖仿刺参的必需氨基酸/非必需氨基酸为0.46~0.50,氨基酸营养价值平均得分为87.89~90.42,均高于其他来源仿刺参,说明其氨基酸营养价值水平较高。在其他营养成分方面,工厂化养殖仿刺参与池塘养殖仿刺参较为相近。自然环境生长仿刺参由于摄食来源广泛、生长周期较长,其蛋白质与脂肪水平普遍高于其他来源仿刺参。综合分析认为,工厂化养殖仿刺参的营养价值与池塘养殖仿刺参相近,在出皮率和氨基酸营养水平上优于池塘养殖和自然环境生长仿刺参,说明工厂化养殖仿刺参具有较好的品质和营养价值。     

低盐和高盐环境下刺参选育品系生长与摄食性能研究

为评价刺参(Apostichopus japonicus)耐盐品系选育效果,以G4、G5代刺参耐盐选育品系为研究对象,研究了其在低盐度和高盐度环境下的生长、摄食和消化生理的变化.结果显示,30 d实验期间,G4代和G5代2种规格选育刺参在不同盐度环境中的生长情况相似,在低盐环境中的末体重随着实验盐度的降低而下降,在高盐...     

小石岛刺参国家级水产种质资源保护区综合评价

为全面掌握小石岛刺参国家级水产种质资源保护区状况,于2012―2018年对该保护区的水环境、沉积物环境、海洋生物生态、保护生物资源概况和主要保护对象刺参(Apostichopus japonicus)的遗传多样性进行调查,并分别采用单因子污染指数(Pi)、有机污染指数(A)、生物多样性指数(H')、线粒体DNA D-l...     

刺参池塘养殖系统中发酵饲料的制作与投喂

将海带粉、扇贝边粉、豆粕、虾粉、马尾藻粉按照40∶18∶20∶7∶15的配比混合,经浸泡、研磨等预处理后,加入0.25%～0.5%的水产诱食酵母,发酵72h。SDS-PAGE凝胶电泳结果显示,经过发酵处理后,饲料中的大分子蛋白发生降解。按照刺参体重3%的投喂量进行为期50d的投喂实验,结果表明,发酵饲料组刺参的生长明显优于普通饲料组(未发酵饲料),可见发酵饲料能够更好地满足刺参健康、快速生长的需要,具有良好的市场潜力。     

Pb2+和Cd2 对刺参幼参的急性毒性及其富集

采用静水试验法,研究了Pb2+(0.1、0.25、0.5、1.0、2.5、5.0 mg/L共6个浓度梯度)与Cd2+(0.2、0.4、0.8、1.0、2.5、5.0 mg/L共6个浓度梯度)对刺参幼参的急性毒性,并分析了其在幼参体内的富集状况。研究表明,幼参死亡率随暴露时间和Pb2+、Cd2+浓度增加总体呈升高趋势,而附壁率则反之。暴露于两组低浓度Pb2+的幼参死亡率差异不显著(P0.05),其他组死亡率均随暴露时间和Pb2+浓度增加而显著升高;最高浓度组在72 h时死亡率已达100%,在24 h时其附壁率低至6.7%,与其他浓度组差异均显著(P0.01)。暴露于Cd2+的幼参在72 h后的死亡率比48 h内明显升高,96h时0.8 mg/L浓度组的幼参死亡率即达100%;暴露于Cd2+的幼参附壁率均较低。Pb2+和Cd2+对幼参的安全浓度分别为0.061、0.018 mg/L。随着水体中Pb2+和Cd2+浓度的增加,幼参体内的重金属含量和累积速率均呈升高趋势,但富集系数呈波动性变化,幼参对Cd2+的富集系数和累积速率均高于Pb2+。结果表明,Cd2+对幼参的急性毒性作用强于Pb2+,且幼参对Cd2+的富集能力明显强于Pb2+。本研究将为阐明刺参在生态环境修复中的作用提供理论依据,并为刺参健康养殖与食用安全提供重要参考。     

刺参(Apostichopus japonicus)重要经济性状相关SNP标记的验证分析

本研究在前期构建的刺参(Apostichopus japonicus)高密度遗传连锁图谱和QTL分析的基础上,筛选出26个与体长、体重、体宽、棘刺总数、抗病力相关的SNP位点,设计出可用于HRM检测的SNP扩增引物13对。在扩大群体中利用HRM小片段法对这13个刺参重要经济性状相关的候选SNP位点进行分型和多态性检测,并结合扩大群体的相关性状数据进行了QTL位点验证。多态性结果显示,13个位点中有3个单态性位点,其余10个多态性位点中有3个位点为低等位多态性,7个位点为中等位多态性。10个多态性位点的最小等位基因频率(MAF)介于0.016(SNP113)~ 0.332(SNP160)之间,平均值为0.173;各位点的观测杂合度(Ho)介于0.031(SNP113)~0.818(SNP9)之间,平均值为0.433;期望杂合度(He)介于0.031(SNP113)~0.834(SNP9)之间,平均值为0.402;多态信息含量(PIC)介于0.030(SNP113)~0.393(SNP160)之间,平均为0.248,有6个位点偏离Hardy- Weinberg平衡。QTL验证结果表明,SNP40和SNP160位点为与生长(体长、体重、体宽)相关的位点,各位点的优势基因型分别为SNP40(CC)和SNP160(AA);SNP88、SNP112和SNP126这3个位点为与抗病力相关的位点,各位点的优势基因型为SNP88(CC)、SNP112(AA)和SNP126(TT)。基于这5个位点构建生长和抗病二倍型,发现二倍型K1(CC AA TT)抗病力最强,S1(CC AA)、S3(CC AC)在生长方面优势显著,相关研究结果可为分子标记辅助育种在生产中应用提供基础数据。     

不同发育类型的麦冬块根中黄酮含量变化规律比较

[目的]研究国产优质麦冬块根不同发育阶段的麦冬黄酮含量的相关性规律,确定其品质特征,为麦冬GAP质量控制及资源综合开发利用提供科学依据。[方法]在杭麦冬(3年生)和川麦冬(1年生)主产区采集植株块根样品,按照鲜块根等级划分标准分级,微波杀酶-50℃恒温烘干,采用紫外分光光度法分别测定各等级麦冬块根的黄酮含量,并运用SPSS17.0版统计软件分析不同发育阶段麦冬块根平均生物量与麦冬黄酮含量的相关性规律。[结果]不同发育阶段的麦冬块根的黄酮平均含量分别为杭麦冬0.121%～0.192%和川麦冬0.135%～0.208%;随着麦冬植株块根发育阶段进程增加,麦冬块根的内含物积累总量与麦冬黄酮含量呈极显著的负相关降低(P<0.001),其回归方程分别为:杭麦冬y1=-0.047x+0.2(r2=0.997);川麦冬y2=-0.050x+0.217(r2=0.992)。[结论]麦冬块根阶段发育的内含物积累总量与麦冬次生代谢产物黄酮的含量密切相关,国产麦冬块根的传统等级规格的划分是有一定科学道理的。     

刺参响应灿烂弧菌侵染的基因组DNA甲基化水平和转录组差异及其关联分析

为探讨病原菌胁迫下刺参(Apostichopus japonicus)基因组DNA甲基化水平和转录组表达的差异,本研究采用人工攻毒侵染胁迫,获得刺参化皮体壁组织,并以未攻毒组的健康体壁组织为对照,对刺参2种体壁组织进行全基因组甲基化测序(WGBS)和转录组高通量测序,解析刺参体壁基因组DNA甲基化差异,筛选响应病原胁迫的差异甲基化区域和差异表达基因。同时,通过基因组甲基化和转录组联合分析,筛选负相关关联基因,为解析刺参响应灿烂弧菌(Vibrio splendidus)侵染的分子机理提供基础数据。结果显示,刺参对照组和侵染组基因组总甲基化水平分别为(3.59±0.04)%和(3.87±0.27)%,侵染组甲基化水平显著升高;在发生甲基化的位点中,攻毒组和对照组的mCpG占比分别为83.06%和81.91%,mCpG为最主要的甲基化形式。本研究共筛选出差异甲基化区域(DMRs) 626 677个,注释到23 706个功能基因。转录组测序共检测到29 290个基因,筛选到差异表达基因496个,其中,上调基因214个,下调基因282个。在基因组甲基化与转录组的关联分析中,筛选到180个负相关关联基因,其中,差异甲基化区域位于启动子区域的负相关基因为60个。对负相关关联基因的GO和KEGG富集分析,筛选到相关通路和LRR、hsp20和CARD等关键基因。本研究将为解析刺参抗病的表观遗传调控机制提供数据,也为刺参抗病性状选育提供科学参考。