斑马鱼幼鱼嗜中性粒细胞对副溶血弧菌清除的动态变化

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是人-兽-鱼共患的致病菌,严重威胁食品安全和人类的健康。为了研究宿主嗜中性粒细胞清除细菌感染的动态变化过程,利用红色荧光蛋白标记的副溶血弧菌Vp57~(RFP)菌株感染受精后48 h(hours post fertilization,hpf)的斑马鱼(Danio rerio)幼鱼耳泡,建立局部感染模型,并以大肠杆菌(Escherichia coli)Ec01菌株为对照,系统比较了副溶血弧菌和大肠杆菌的半数致死剂量(median lethal dose,LD_(50))、存活曲线以及和嗜中性粒细胞相互作用的动态过程,RT-qPCR验证炎症相关基因il1b和il10在感染前后的表达量变化。结果显示副溶血弧菌和大肠杆菌感染斑马鱼幼鱼的LD_(50)分别为7.90×10~8 CFU/mL和1.14×10~(11) CFU/mL,与感染大肠杆菌相比,斑马鱼感染副溶血弧菌后招募嗜中性粒细胞的速度更快,且数量更多。RT-qPCR结果发现斑马鱼感染副溶血弧菌后在相同时间点能够激活更高的il1b和il10基因的表达,引起强烈的炎症反应。基于以上研究,我们建立的副溶血弧菌-斑马鱼幼鱼耳泡局部感染模型,为进一步研究嗜中性粒细胞清除副溶血弧菌感染的动态过程,以及深入揭示天然免疫应答机制提供了依据。     

斑马鱼早期胚胎发育囊胚sphere时期的蛋白组学研究

斑马鱼(Danio rerio)早期胚胎发育囊胚时期是胚胎发育过程的关键时期,利用i TRAQ蛋白质质谱分析技术,检测斑马鱼早期胚胎发育过程中囊胚sphere时期的蛋白质表达情况,并分析该时期表达的蛋白质的相应功能和参与调控的生物过程。以野生型斑马鱼发育至sphere时期即4 hpf的胚胎为样本,利用i TRAQ标记与LC-MS/MS串联质谱技术,结合数据库比对,对该时期表达的蛋白质进行定性和定量的鉴定分析。检测结果共鉴定到的总蛋白数为1 178个,利用生物信息学进行功能分析,发现这些蛋白广泛参与了细胞信号传递、细胞运动和细胞骨架构建、细胞增殖、细胞分化、物质合成与代谢等各项重要的生命活动过程。研究表明,利用i TRAQ标记的方法可以对4hpf时期的斑马鱼胚胎中的蛋白质进行有效的分离和鉴定,并初步建立了斑马鱼早期发育关键阶段sphere时期的蛋白质组表达图谱,以期为斑马鱼胚胎发育过程中蛋白质组学和调控机制的研究提供参考。     

低温驯化下斑马鱼LINE1的表达检测

长散布核元件-1(Long spread nuclear element-1,LINE1)是跳跃基因。前期比较基因组研究发现,南极鱼经历漫长的低温适应进化后,与南极圈外的同亚目鱼类相比较,在基因水平上LINE1的扩增效率高达8~300倍,但LINE1的扩增与鱼类抵御寒冷之间的关系尚未明了。本实验对斑马鱼(Danio rerio)胚胎成纤维细胞ZF4进行了不同时间梯度的低温处理(18℃、5 d和18℃、30 d),同时对斑马鱼成鱼也进行了不同时间的低温处理(10℃,3 h、6 h、1 d、3 d、5 d)。采用RT-qPCR检测了LINE1的mRNA水平,并克隆了斑马鱼LINE1基因启动子区,利用Luciferase双荧光报告系统,在ZF4细胞中验证LINE15’UTR在低温压力下的生物活性。结果显示,短时间低温处理下,ZF4细胞中LINE1 mRNA水平有所降低,而在长时间低温处理中,LINE1的mRNA水平显著升高。在成鱼中,短时间低温处理下,LINE1 mRNA水平降低;长期低温处理下,LINE1 mRNA水平显著升高。在ZF4细胞中发现,LINE15’UTR具有生物活性。在低温处理(18℃,3 d)下,报告基因信号减弱,间接表明LINE1启动子活性减弱。研究结果表明,低温压力会影响LINE1在鱼类中的表达。本研究为进一步探究LINE1在鱼类适应低温环境中的作用机制奠定了基础。     

鱼类应激应对策略及其在抗逆育种中的应用

发展现代水产种业,引领水产养殖绿色发展,成为未来水产养殖业可持续发展的保障。应鼓励产业选育推广优质、高效、多抗、安全的水产养殖新品种,由单纯高产品种转向适宜生态化、集约化养殖模式的优质高效、节料节药、抗逆性强、适应性广的品种。本文分析了当前水产种业存在的一些问题,剖析了优质、高效、多抗水产养殖品种的耐应激本质,围绕应激反应、应激恢复、应激应对方式在畜禽种业中的应用案例等,提出了环境限制育种理念和未来综合性抗逆育种技术发展方向,助推水产养殖业的可持续发展。     

低温压力对ZF4细胞组蛋白修饰的影响

为探索低温压力对斑马鱼细胞组蛋白修饰的影响,建立并优化使用斑马鱼(Danio rerio)成纤维细胞ZF4进行染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)的条件。本研究分别优化了ChIP过程中裂解细胞所使用的NP-40浓度、超声破碎的时间,确定了最佳NP-40浓度为0.2%,超声时间为20 min。利用针对β-actin启动子区域的引物,通过常规PCR初步验证ChIP实验是否成功。琼脂糖凝胶电泳结果显示, IgG组常规PCR产物基本无条带,H3K27me3组条带较暗, H3K4me3和H3K27ac组有较亮条带,初步说明实验可靠。使用正常培养(28℃)与长期低温驯化(18℃, 30 d)的斑马鱼成纤维细胞ZF4作为实验材料,通过优化之后的ChIP技术进行实验。分别使用qPCR和ChIP-qPCR检测低温驯化对肿瘤坏死因子b(tumor necrosis factor b,tnfb)基因表达以及其启动子区域H3K4me3、H3K27ac、H3K27me3的影响。qPCR结果显示tnfb基因经过低温驯化后上调,而ChIP-qPCR结果显示,tnfb基因启动子区域的H3K4me3、H3K27ac富集度也出现升高, H3K27me3没有明显变化,提示低温压力可能通过影响tnfb基因启动子区域的H3K4me3、H3K27ac水平来调控tnfb基因的表达。本研究建立并优化的ChIP实验条件可以用来研究ZF4细胞组蛋白修饰变化,为下一步探索低温压力对斑马鱼细胞全基因组组蛋白修饰的影响奠定基础。     

低温对斑马鱼ZF4细胞基因组DNA甲基化水平的影响

低温压力会导致鱼类生理功能失调、机体损伤甚至死亡,鱼类会产生各种适应性变化来应对低温压力,其中涉及的表观遗传学机制越来越受到重视。为了探讨鱼类低温应激压力下的表观遗传学调控机制,本研究对斑马鱼(Daniorerio)胚胎成纤维细胞ZF4进行短期低温胁迫(18℃处理3d、5d和10℃处理3d、5d)和长期低温胁迫(18℃处理30 d),然后用具有不同甲基化敏感性的同裂酶HpaⅡ和MspⅠ对细胞基因组DNA进行酶切以监测细胞基因组DNA甲基化水平变化。结果显示短期低温胁迫下ZF4细胞生长受到抑制甚至死亡,而经过长期低温胁迫的ZF4细胞对低温压力产生了一定适应性。并且低温胁迫下DNA甲基化水平呈现动态变化,短期低温培养细胞的基因组DNA甲基化水平明显增高,但是长期低温培养细胞的DNA甲基化水平反而下降。此外,研究发现抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)或者共济失调–毛细血管扩张突变蛋白(ataxia telangiectasia mutated,ATM)抑制剂KU-55933可以抑制18℃5 d低温处理后的ZF4细胞DNA甲基化水平的增高,说明活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生和ATM的激活介导了DNA甲基化水平的增高。本研究结果显示,短期低温刺激下ZF4细胞ROS的产生导致DNA损伤,激活DNA损伤修复机制,进而导致基因组DNA甲基化水平上升,该研究为后期斑马鱼低温胁迫分子机制的研究奠定基础。     

中国水产动物病毒学研究概述

本研究简要概述了过去几十年来中国水产养殖动物病毒学的代表性研究成果,主要涉及鱼类病毒、虾类病毒、两栖和爬行动物病毒等。此外,本研究还展望了水产动物病毒学研究的发展趋势,以有助于加深对中国水产养殖动物病毒学研究现状和未来发展的认识。     

不同来源海洋弧菌微生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响

为探讨广泛存在于近海环境中海洋弧菌和贝类附着的相互作用关系,实验从自然微生物被膜和厚壳贻贝成体肠道内分离了海洋弧菌,测定其种属及亲缘性,调查了这些不同来源弧菌形成的微生物被膜与厚壳贻贝稚贝附着的调控作用。结果显示,测试弧菌形成的微生物被膜密度随着初始细菌密度的增加呈现不同程度的增加。源于自然微生物被膜和贻贝肠道内的10株弧菌均能显著促进厚壳贻贝稚贝的附着,不同菌株形成微生物被膜的诱导活性存在显著差异,附着率变化范围为17%~67%,其中稚贝在Vibrio sp.17微生物被膜上的附着率为67%±2%。微生物被膜对稚贝附着诱导活性与被膜密度呈显著相关性,其中弧菌V.crassostreae ECSMB14106的相关性系数最高,为0.8992。此外,微生物被膜的诱导活性与弧菌的来源无关。本实验初步探明了海洋弧菌对厚壳贻贝稚贝附着的影响,有助于进一步理解微生物被膜调控厚壳贻贝的附着分子机理。     

逆转座子LINE1在Hela细胞中的表达及转录组分析

为研究逆转座子LINE1(简称为L1)在Hela细胞内的作用机制,对转染L1的Hela细胞和正常细胞进行转录组测序,通过对转录组数据进行拼接组装,对差异表达基因进行了生物信息学分析。结果表明:试验共筛选出391个差异表达基因,其中45.6%的差异表达基因显著性上调,这些基因通过GO分类注释,可分为14类;通过KEGG对差异基因进行通路富集,表明差异基因主要富集在破骨细胞分化、色氨酸代谢、乙型肝炎、病毒致癌作用和可卡因成瘾等信号通路,发现了一些与细胞黏着连接、表皮相关的基因有差异性表达。研究表明,通过转录组测序,获得了丰富的关于L1在Hela细胞中表达的信息,为进一步研究L1在细胞中的作用机制供了思路和理论依据。     

雌雄罗非鱼对持续性高温的响应机制

为探究不同性别尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）对持续性高温生境的响应,持续监测36℃实验组和28℃对照组的雌鱼和雄鱼的形态学特征变化,并取处理70 d的罗非鱼脑、背部肌肉和鳃组织进行TUNEL染色法分析,选取该实验组和常温对照组个体的背部肌肉进行转录组测序。结果显示：高温处理组的生长发育速度明显迟缓于对照组,雄鱼生长发育比雌鱼快;TUNEL染色法显示在背部肌肉组织中凋亡信号最强,而在其他组织中信号较弱;在高温处理后的雌鱼和雄鱼中分别鉴定出3 405个和4 645个差异表达基因,上调基因均多于下调基因。对这些差异表达基因的KEGG通路聚类分析发现,雌鱼主要涉及细胞周期、嘌呤代谢和DNA复制等通路,雄鱼在心肌细胞的肾上腺素信号传导、心肌收缩和紧密连接等通路显著富集。这些结果为研究不同性别罗非鱼对高温环境的适应机制提供了分子生物学的基础信息。