黄条鰤 igfbp-1和igfbp-2基因克隆、表达及其生长调控作用

胰岛素样生长因子结合蛋白(insulin-like growth factor binding proteins, IGFBPs)在调节胰岛素样生长因子的生物学活性和生长调控中起着至关重要的生理作用。本研究克隆了黄条鰤(Seriola aureovittata) igfbp-1、igfbp-2a和igfbp-2b等3个基因cDNA编码的开放阅读框(ORF)序列,分析了其组织分布特征,并检测了工厂化不同养殖密度下黄条鰤肝脏中5个基因igfbp-1、igfbp-2a、igfbp-2b、igf-1和igf-2对生长的调控作用。结果显示,igfbp-1的ORF长为741 bp,共编码246个氨基酸;igfbp-2a的ORF长度为882 bp,共编码293个氨基酸;igfbp-2b的ORF长度为810 bp,共编码269个氨基酸。它们均具有广泛的组织表达特性,其中在肝脏中显著高表达,且具有性别二态性表达特性。工厂化养殖条件下,低密度组实验鱼生长速度最快且igfbp-1、igfbp-2a、igfbp-2b、igf-1和igf-2表达量均最高,与中、高密度组有显著性差异(P<0.05),且与血清IGF-1、GH表达趋势相同,与皮质醇含量及葡萄糖浓度的趋势相反;而中、高密度组实验鱼的生长及igfbp-1、igfbp-2a、igfbp-2b、igf-1和igf-2表达量均无显著差异。本研究表明,igfbp-1、igfbp-2a和igfbp-2b参与了不同养殖密度下黄条鰤生长的调控过程,且与igf-1、igf-2对生长的表达调控存在正向协同效应。研究结果为阐释黄条鰤生长的分子机制以及工厂化条件下适宜养殖密度的调控提供了理论依据。     

黄条鰤胚胎发育和早期仔鱼生长的温盐适应特性

采用实验生态学、形态测度和分子生物学的方法,研究了温度、盐度对大洋性经济鱼类黄条鰤(Seriola aureovittata)胚胎孵化率、初孵仔鱼畸形率、内源性营养吸收利用、生长基因表达、存活指数(SAI)和饥饿不可逆点(PNR)的影响,并对早期仔鱼活力进行了评价。结果显示,在最适水温20~22 ℃条件下,胚胎孵化率最高,达75%~81%,且初孵仔鱼畸形率低于6.7%,胚胎发育的温度系数Q10值最接近2,且初孵仔鱼全长和卵黄囊体积最大。受精卵在盐度＞30时漂浮在水面,而在盐度为20~25时悬浮在水中,在盐度为10~15时下沉于水底部。受精卵胚胎发育的最适盐度范围为30~35,胚胎孵化率达79%~80%,初孵仔鱼畸形率低于6.0%。在4个不同温度条件下(18、20、22、24 ℃)初孵仔鱼卵黄囊吸收利用速率随着温度的升高而加快。不同盐度条件下,初孵仔鱼的SAI值表明,盐度为30~35时,仔鱼的SAI值较高且峰值出现在盐度为30组,而盐度为10组仔鱼SAI值最低。在水温为20~22 ℃时,6 d仔鱼的初次摄食率最高(78%),PNR出现在7~8 d。初孵仔鱼在水温为20~24 ℃、盐度为30~35条件下,IGF-1 mRNA表达水平显著高于其他实验组。饥饿条件下,IGF-1 mRNA在饥饿后第2天显著升高,其后在第3~4天显著下降,但仍保持较高表达水平,随着饥饿的进行继续下降至显著低于开口期表达水平。本研究明确了黄条鰤受精卵孵化的最适温度为20~22 ℃、最适盐度为30~35,并建立了初孵仔鱼活力评价的指标,研究结果可为建立规范化的黄条鰤胚胎孵化和苗种培育技术提供依据。     

金属编码标签对许氏平鲉放流苗种的标记效果

利用金属编码标签(coded wire tag, CWT)对不同规格许氏平鲉(Sebastes schlegelii)放流苗种的不同部位(鳃部鄂弓提肌和背部肌肉)进行了标记实验,从标记苗种成活率、标签保持率、标记后苗种抗氧化酶活性及生长应激相关基因表达等方面评价了CWT的标记效果。结果显示,CWT标记30 d后,不同规格苗种成活率均为100%,小规格苗种鄂弓提肌标记组(SLM组)的实验鱼标签保持率为87%,大规格苗种鄂弓提肌标记组(LLM组)的实验鱼标签保持率为97%,苗种背部肌肉标记的标签保持率均为100%。CWT标记实验鱼特定生长率低于对照组。标记鱼暂养后,SLM组和大规格背部肌肉标记组(LDM)实验鱼肝脏过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照组,所有组实验鱼肝脏超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于对照组。除SDM组外,其他实验组肝脏中IGF-1 mRNA表达水平显著高于对照组,LDM组肝脏HSP70 mRNA表达水平最低。从存活率与标签保持率的角度考虑,CWT适宜于许氏平鲉苗种的标记放流,但CWT标记的苗种生长慢于对照组,且在免疫相关酶活性和生长及应激基因方面存在显著的表达差异,表明CWT标记操作对许氏平鲉苗种造成了一定的生理胁迫。因此,利用CWT标记的许氏平鲉苗种应有一个相对较长的室内暂养或野性驯化时间,有利于提高标记放流苗种成活率和放流后生长及回捕。     

黄条鰤hsp70基因克隆及其在早期生长发育过程中的表达调控特性

热休克蛋白(heat shock proteins, HSPs)在鱼类的应激与免疫反应中发挥重要的生理调控作用,HSP70是该家族的重要成员。为探讨热休克蛋白在大洋性经济鱼类黄条鰤 (Seriola aureovittata)生长发育中的生理作用,本研究克隆获得了黄条鰤hsp70基因的全长cDNA序列,并采用定量PCR技术测定了其组织分布及在早期生长发育过程中的表达特征。结果显示,黄条鰤 hsp70基因的cDNA序列全长为2 332 bp,其中,5′-UTR长度为187 bp,ORF长度为1 920 bp,3′-UTR长度为225 bp,编码639个氨基酸,蛋白质分子量为70.1 kDa,等电点为5.16。黄条鰤 hsp70 mRNA的组织表达具有性别二态性差异,其中,在雌性鳃、心、脾脏和卵巢组织中显著高表达(P<0.05),且以卵巢中表达量最高;雄性垂体、鳃、头肾和精巢组织显著高表达(P<0.05),且以鳃中表达量最高。胚胎发育过程的表达检测显示,在卵裂前的受精卵中可检测到hsp70的表达,表明其具有亲本遗传的特性。同时,在胚胎发育过程的各个时期都可检测到hsp70 mRNA的表达,且在低囊胚期之前的各发育阶段一直保持较低表达水平,在原肠前期开始显著上调表达(P<0.05),其后保持相对较高表达水平,至胚胎孵化出膜期达峰值。在仔稚幼鱼中,hsp70 mRNA在初孵仔鱼和1 d仔鱼中高表达,其后在4 d仔鱼中显著降低(P<0.05),其后显著上调表达,至15 d仔鱼达峰值,其后在20 d仔鱼显著下降,并在25 d后稚鱼和幼鱼中保持相对较低表达水平。研究结果可为深入认识黄条鰤hsp70基因的结构特征、发生发育及其早期生长发育阶段的表达调控功能提供依据。     

黄条鰤 npy基因克隆及其对饥饿再投喂的应答特性

为探究神经肽Y (neuropeptide Y, NPY)在黄条鰤 (Seriola aureovittata)摄食调控中的作用及机制,本研究采用同源克隆的方法获得了黄条鰤 npy基因的开放阅读框(ORF)序列,并利用实时荧光定量PCR技术分析了npy基因的组织分布以及其对饥饿再投喂的应答特性。黄条鰤 npy基因ORF序列长度为300 bp,编码99个氨基酸的前体蛋白,其中包括28个氨基酸的信号肽、36个氨基酸的成熟肽。氨基酸序列同源性比对发现,黄条鰤 npy编码的氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)等其他硬骨鱼高度保守(>90%);系统进化树分析表明,黄条鰤 npy与高体鰤 (Seriola dumerili)的关系最近。npy mRNA在所检测的12种组织中均有表达,其中,在脑组织表达量最高,在垂体和胃中表达量次之。在饥饿再投喂实验中,饥饿刺激了npy mRNA的表达,特别是饥饿21 d时,实验组垂体npy mRNA表达量显著高于对照组,再投喂7 d后恢复到对照组水平。上述结果表明,npy可能参与了黄条鰤的摄食调控,在饥饿代谢补偿机制中发挥了重要作用。