脊尾白虾抗细胞凋亡因子DAD1基因的克隆及其组织表达分析

取健康脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)成体, 体长(5.81±0.32) cm, 体质量(1.18±0.35) g。根据本实验室已构建的脊尾白虾血细胞全长cDNA文库进行EST测序分析, 获得脊尾白虾抗细胞凋亡因子DAD1基因的cDNA全长并命名为EcDAD1基因。该序列全长645 bp, 包括5′非编码区184 bp, 开放阅读框345 bp和3′非编码区116 bp, 共编码114个氨基酸, 预测分子量为12.85 kD, 理论等电点为8.75。同源性分析表明, 脊尾白虾抗细胞凋亡因子EcDAD1氨基酸序列与其他物种DAD1有高度同源性, 与斑节对虾(Penaeus monodon)的相似性最高, 为92%; 与其他无脊椎动物的相似性为73%~80%。系统进化分析表明, 脊尾白虾EcDAD1与斑节对虾的DAD1紧密聚为一支。荧光定量PCR分析结果表明, EcDAD1基因在脊尾白虾血细胞、鳃、肝胰腺、肌肉、卵巢、肠、胃和眼柄中均有表达, 其中卵巢中的相对表达量最高。感染鳗弧菌(Vibrio anguillarum)和WSSV后6 h和12 h, 脊尾白虾血细胞和肝胰腺中EcDAD1的表达量较对照组均显著增加(P<0.01), 且不同时间点间差异显著, 表明EcDAD1基因可能在脊尾白虾抵抗病原体入侵机体的过程中具有重要作用。

     

氟苯尼考对三疣梭子蟹不同组织中ABC转运蛋白基因(ABCG)表达量的影响

为研究氟苯尼考(FLR)对三疣梭子蟹Portunus trituberculatus不同组织中ABC转运蛋白基因(ABCG)表达量的影响,采用RACE法进行了三疣梭子蟹ABCG基因克隆并对其生物学进行了分析,采用荧光定量PCR法进行了不同浓度(20、40、80 mg/kg)氟苯尼考对三疣梭子蟹肝胰腺、鳃和肌肉中ABCG相对表达量的影响研究。结果表明:三疣梭子蟹ABCG基因全长c DNA序列为2473 bp,共编码578个氨基酸;三疣梭子蟹ABCG不含信号肽,具ABC转运家族蛋白的典型结构域,包括1个高度保守的核苷酸结构域(NBD)和1个疏水性跨膜区(TMD),为半转运子;同源性及系统进化分析表明,三疣梭子蟹ABCG与中国对虾、凡纳滨对虾的ABCG聚为一支,具有较高的亲缘关系;不同浓度的氟苯尼考对三疣梭子蟹肝胰腺、鳃、肌肉中ABCG表达均具有诱导作用,且呈时间剂量效应,由此推测,三疣梭子蟹ABCG蛋白参与氟苯尼考的代谢转运过程。本研究结果可为揭示甲壳动物ABCG转运蛋白对抗生素的转运机制提供参考依据。     

不同地理群体三疣梭子蟹非特异性免疫功能的比较

本文测定了海州湾、辽东湾、舟山沿海和莱州湾4个野生群体三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）的血淋巴、肌肉和肝胰腺组织中的抗氧化及其它与非特异性免疫相关的酶活指标,并对这些指标在不同群体间的差异进行了比较。结果发现：海州湾群体的三疣梭子蟹肝胰腺SOD酶活显著高于莱州湾群体（P<0.05）,而与其它两个群体差异不显著;而血淋巴和肌肉组织SOD酶活各个群体间差异均不显著（P>0.05）。海州湾群体血淋巴和肝胰腺组织GSH-px酶活显著高于莱州湾群体（P<0.05）,而与其它群体差异不显著（P>0.05）。不同地理群体三疣梭子蟹各体组织中MDA含量、LSZ和ALP酶活均没有显著性差异（P>0.05）。本文全面比较了4个地理群体三疣梭子蟹免疫相关酶活指标的差异,揭示了不同地理群体三疣梭子蟹免疫、抗病能力差异的内在因素。     

三疣梭子蟹心激肽基因克隆及在低盐适应中的功能验证

采用RACE技术克隆获得三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)心激肽(CCAP)基因。该基因全长606 bp, 5￠端非编码区72bp,3￠端非编码区108bp,开放阅读框426bp,编码141个氨基酸,预测分子量15.6kD,理论等电点9.55。同源性分析表明,三疣梭子蟹CCAP与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)和蓝蟹(Callinectes sapidus)的CCAP同源性较高,分别为85%和82%。系统进化树分析显示,三疣梭子蟹与蓝蟹首先聚为一支,之后再与拟穴青蟹相聚。组织表达分析发现, CCAP基因在胸神经节中的相对表达量最高,其次是脑和眼柄组织。通过分析CCAP基因在低盐胁迫过程中的表达规律发现,低盐可显著改变CCAP在胸神经节中的表达模式,在24 h, 48 h和72 h实验组的表达量显著高于对照组(P0.05),分别为对照组的1.73, 2.16和2.19倍。体外注射CCAP多肽可降低三疣梭子蟹在低盐条件下的死亡率,并诱发钠钾ATP酶(Na~+/K~+-ATPase)和V型ATP酶(V-ATPase)酶活力显著提高。本实验结果暗示CCAP通过调控Na~+/K~+-ATPase和V-ATPase活力以达到盐度适应的作用。     

致急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND)自然感染三疣梭子蟹

近年来包括急性肝胰腺坏死病(AHPND)在内的多种新发疫病的流行,使我国甲壳类养殖业遭受了严重的经济损失。为了筛查导致山东潍坊某养殖场中一虾蟹混养池塘内患病三疣梭子蟹感染的可能病原,本研究采用分子生物学检测方法,对三疣梭子蟹样品进行了白斑综合征病毒(WSSV)、传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)、虾血细胞虹彩病毒(SHIV)、致急性肝胰腺坏死病副溶血孤菌(Vp_(AHPND))、虾肝肠胞虫(EHP)、偷死野田村病毒(CMNV)、黄头病毒(YHV)和肝胰腺细小病毒(HPV)等8种病原的检测,并对样品进行了组织病理和原位杂交分析。分子生物学检测结果显示,患病三疣梭子蟹样品呈Vp_(AHPND)阳性,而呈现WSSV、IHHNV、SHIV、EHP、CMNV、YHV和HPV阴性。对样品进行Vp_(AHPND)套式PCR第二轮扩增产物的序列测定、比对和进化树分析,结果显示,扩增产物序列与致病副溶血弧菌质粒上pirA~(vp)毒力基因片段具有99%的同源性,该序列与已报道的多个致病副溶血弧菌PirA聚在进化树的同一主分支上。组织病理学分析显示,患病三疣梭子蟹的肝胰腺小管上皮细胞坏死,心肌纤维呈溶解样病变,鳃丝上皮柱突细胞明显坏死,胸神经节的神经细胞损伤严重,并且这些组织中还可见大量的细胞核固缩现象;原位杂交结果显示,肝胰腺、心肌、鳃组织及胸神经节中的病变部位均存在Vp_(AHPND)探针的蓝紫色杂交信号。以上表明,虾蟹混养池塘中三疣梭子蟹在自然状态下感染了Vp_(AHPND),并导致肝胰腺、心肌、鳃和胸神经节发生了严重病理损伤。本研究首次在养殖三疣梭子蟹中检测到Vp_(AHPND)感染并揭示了感染所致的病理变化,相关结果为揭示Vp_(AHPND)自然宿主种类和养殖三疣梭子蟹病害防控提供了基础信息。     

日本蟳微卫星富集文库的建立与多态性标记的筛选

采用磁珠富集法筛选日本蟳微卫星分子标记。日本蟳基因组DNA经Sau3 AⅠ酶切后,收集400~1 200 bp大小的片段并纯化,利用生物素标记的寡核苷酸探针(AC)¹⁵从中筛选出含有微卫星序列的DNA片段,连接到pMD18-T载体中,构建富集微卫星序列的基因组文库,经PCR检测筛选出阳性克隆进行测序。从随机挑选的970个菌落中筛选出369个阳性克隆进行测序,结果86.99%(321个)含有微卫星序列,其中完美型占80.54%,非完美型占15.95%,混合型占4.28%。除使用的探针AC重复外,还得到GA、CT等重复序列。共设计出102对微卫星引物,其中65对能扩增出清晰条带,27对具有多态性。同时筛选出的微卫星标记可为今后研究日本蟳的分子遗传育种提供有效的遗传标记。     

三疣梭子蟹选育家系微卫星分析

采用微卫星标记技术分析不同世代三疣梭子蟹选育家系的遗传结构。利用16个多态性微卫星位点分析了三疣梭子蟹家系F1到F4 4个选育家系的遗传结构与遗传多样性变化情况。结果显示,随着选育的进行,4个世代家系遗传多样性指标值逐渐下降,F1到F4 16个微卫星位点的平均多态信息含量从0.6753 下降到0.4061,平均等位基因数从3.5下降到2.1333,平均观测杂合度从0.6435 下降到0.4774,平均等位基因纯合率从0.5669到0.4024。对各个位点进行H-W检验,每个世代出现不同程度的平衡偏离。对各家系进行F-检验,各家系存在不同程度的遗传分化,结果表明,19.07％ 的遗传分化来自群体间,80.93％的遗传分化来自群体内。另外,对Fis值的计算显示,4个家系在整体上均表现为一定程度的杂合子缺失,其中F4有12个位点、F3有6个位点、F2有3个位点、F1有8个位点处于杂合子缺失状态。遗传距离逐渐增加,相邻世代间的遗传相似性逐步升高。随着选育的进行,结果表明,经过连续4代的选育,选育群体的遗传基础逐步得到纯化,基因型逐渐趋向纯合、稳定,经进一步的选育可望获得较稳定的品系。     

三疣梭子蟹莱州湾、舟山野生个体定向交配产生F2代家系的AFLP分析

以三疣梭子蟹莱州湾、舟山野生群体杂交（莱州湾♀×舟山♂）产生F2代家系63个个体及F1代亲本为实验群体,采用AFLP分子标记对其进行遗传分析。35对选择性引物共扩增出1742个位点,其中分离位点为417个,不分离位点为1325个,多态位点比例为23．9％。在分离位点中,符合1：1孟德尔分离比例的位点为226个,占总分离位点数的54．2％;偏离1：1孟德尔分离比例的位点为31个,占总分离位点数7．4％。符合3：1孟德尔分离比例的位点为128个,占总分离位点数的30．7％;偏离3：1孟德尔分离比例的位点为32个,占总分离位点数的7．7％。家系内基因多样性指数为0．130,Shannon指数为0．193。遗传距离分析显示,子代个体与母本Nei’s遗传距离介于0．064～0．111之间,与父本Nei’s遗传距离介于0．065～0．107之间。其中,63号个体与48号个体分别与父、母本亲缘关系最远。本实验中,偏分离位点比例属正常范围,杂交F2代家系遗传多样性偏低。本研究结果为三疣梭子蟹野生群体及家系遗传多样性分析,遗传连锁图谱构建等方面提供一定的技术支持。     

日本蟳4个野生群体遗传多样性的微卫星分析

利用10对微卫星引物对我国大连黑石礁(DL)、莱州湾(LZ)、青岛鳌山湾(QD)、海州湾(HZ)4个日本蟳野生群体的遗传多样性进行了分析。结果表明,不同引物获得的等位基因数从11～17不等,10个位点其平均等位基因数为13.600 0,平均有效等位基因数为8.592 0;各位点的平均观测杂合度(H_o)为0.318 2～0.858 4,平均期望杂合度(H_e)为0.846 6～0.923 9;平均多态信息含量(PIC)为0.828 0～0.914 0,说明各位点在4个日本蟳野生群体内均表现出很高的遗传多样性水平。各群体间遗传分化较大,基因分化指数(F_ST)为0.032 74～0.088 03。群体间遗传相似性系数、遗传距离及UPGMA 聚类分析表明,鳌山湾与海州湾群体亲缘关系最近,而海州湾和莱州湾群体亲缘关系最远。     

三疣梭子蟹4个野生群体形态差异分析

通过对鸭绿江口、莱州湾、海州湾、舟山4个野生群体的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)14项生物学外部形态性状的测量,采用多元分析方法对其进行比较分析。聚类分析结果表明,海州湾、舟山2个群体形态最为接近,鸭绿江口和莱州湾2个群体形态较为接近。对样本所属群体进行判别分析,4个群体雌蟹的综合判别率为87.0%,其中海州湾最低,为80.0%;莱州湾最高为92%。4个群体雄蟹的综合判别率为80.8%,其中海州湾最低,为72.0%;鸭绿江口最高,为96%。并建立4个群体各自的判别函数公式。通过对16项形态比例参数进行单因素方差分析,找到了4个群体间存在显著差异的形态比例参数。3种分析结果均认为,4个群体三疣梭子蟹在形态上已产生一定程度的差异,但所有的差异均未达到亚种水平,需要多项参数综合判别才能将4个群体的三疣梭子蟹区分开。