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。     

四种不同引进群体的凡纳滨对虾种虾形态差异性分析

种虾资源的好坏影响着整个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)产业的发展,从国外引进不同的种虾群体可以在一定程度改善我国的种虾资源.本研究以凡纳滨对虾种虾(所选种虾均为雌虾,在12～15月龄之间)为研究对象,运用聚类分析、主成分分析和判别分析等方法对4种不同来源的引进群体(PRIMO群体、SIS群体、厄...     

桑沟湾沉积物有机质的碳氮稳定同位素分析及其来源解析

本研究分析了桑沟湾表层沉积物的粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、碳和氮稳定同位素(δ13C和δ15N)的时空分布特征,估算了贝藻生物沉积对近海沉积物有机质的贡献。结果显示,桑沟湾沉积物成分组成以粉砂为主,且粒径分布与海水养殖和水动力学条件密切相关;TOC、TN的季节变化和平面分布均呈相似性,数值上总体表现为春季最高,秋季最低,季节差异不大,在贝藻、鱼贝和贝类养殖区域出现较高值;而δ13C和δ15N的季节变化和平面分布有较大差异。从相关性分析可以看出,TOC和TN呈极显著正相关(r=0.955, P<0.001),表明桑沟湾表层沉积物的TOC和TN具有同源性。根据对δ13C和C/N的综合分析表明,贝类生物沉积、海带(Saccharina japonica)和土壤有机质是桑沟湾沉积物有机质的主要来源。采用三元混合模型估算得到贝类生物沉积贡献率为67.52%,土壤有机质贡献率为26.47%,海带贡献率为5.97%。研究表明,海洋贝藻生物沉积对近海碳埋藏具有显著影响。     

灰海马染色体制备及核型分析

为了解灰海马的细胞遗传学特征,便于今后开展灰海马的种质评价与鉴定、规模化人工繁育、亲缘关系研究及人工选育等工作,实验以雌雄灰海马的背鳍为材料,采用秋水仙素浸泡和常规热滴片法制备染色体标本。借助Photoshop图像软件,将同源染色体配对、拼贴,做出染色体核型图。采用Image J软件的自定义曲线测量功能,以着丝粒的中心位置为起点,顺着染色体弯曲的形态,到染色体臂末端为终点,测量线段长度,得出图片中染色体的臂长,根据相同放大倍数下标尺的测量值,换算出染色体的实际臂长。根据臂比值,将染色体进行配对、分类后,得出灰海马的染色体核型公式。结果显示,灰海马的背鳍组织可作为其染色体制备的理想材料,实验选用的染色体制备方法能获得图像清晰、形态良好的细胞分裂相。此法简单、效果好,解决了海龙科鱼类染色体制备的难题;灰海马具有22对染色体,二倍体染色体数目2n=44,雄鱼的染色体核型公式为2n=2sm+20st+22t,雌鱼的染色体核型公式为2n=1m+2sm+20st+21t,雌鱼存在性染色体异型的现象,因此灰海马的性染色体为ZW/ZZ型。     

长牡蛎食物组成的高通量测序分析

为了更加细致地甄别滤食性贝类的食物组成,于2019年8月,以北方规模化典型养殖海湾——桑沟湾养殖的长牡蛎(Crassostrea gigas)为研究对象,运用Illumina高通量测序技术对长牡蛎的胃含物及所处养殖水体中的真核生物进行分析研究.结果显示,扩增18S rDNA V4区平均得到111,359个有效序列短片段...     

海带孢子囊发育过程中的形态结构与生理生化变化研究

本研究以海带(Saccharina japonica)杂交品系“玉带1号”为研究对象,根据孢子囊形成过程中的外观形态,将孢子囊形成与发育过程分为5个阶段,系统观察了孢子囊形成过程中的外观形态和组织结构变化,研究了孢子囊发育不同阶段生理生化特征的变化规律。结果显示,在孢子囊发育过程中,孢子体表面依次出现光滑、磨砂、突起、破皮和光滑等表观现象,伴随着表皮细胞的突起、隔丝的伸长、孢子母细胞的分化与发育,以及游孢子的形成和释放等组织变化过程;另外,在孢子囊发育过程中,海带孢子体对氮的积累持续增加,蛋白含量呈先显著增加到释放游孢子阶段又有所降低的趋势;过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子含量的变化趋势相似,在孢子囊形成初期,其含量呈先上升到后期又有所下降;不同抗氧化酶在孢子囊形成过程中的活性变化存在差异,其中,超氧化物歧化酶(MDA)活性总体呈下降趋势,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先上升后下降的趋势,丙二醛(MDA)含量无显著变化;在孢子囊发育过程中,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性呈先降低后升高的趋势,苹果酸脱氢酶(MDH)活性无显著变化。本研究有助于加深对海带杂交品种孢子囊形成过程及生理生化特征的理解,可为海带杂交品种孢子囊的人工诱导提供理论依据。     

镉对绿鳍马面鲀幼鱼急性毒性、肝脏抗氧化能力及组织结构的影响

本研究采用静水生物测试法测定了镉(Cd²⁺)对绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)幼鱼的急性毒性。根据预实验结果,设定8.19、9.18、10.30、11.56 mg/L共4个Cd²⁺浓度梯度进行急性毒性实验,根据急性毒性实验结果,设定1.84、2.76、3.68和4.60mg/L4个不同浓度Cd²⁺急性暴露实验,分别在6、12、24、48、72和96 h检测肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽抗氧化酶(GSH-PX)活性及丙二醛(MDA)含量,观察肝脏、鳃组织结构的变化。结果显示,随着Cd²⁺浓度的增加,急性毒性效应逐渐增强,24、48、72和96 h半致死浓度(LC50)分别为11.47、10.82、9.84和9.19 mg/L,Cd²⁺对绿鳍马面鲀幼鱼的96 h安全浓度为0.92 mg/L。6 h时,各浓度组SOD和CAT活性与对照组相比显著升高;6—48 h时,SOD、CAT、GSH-PX活性均呈先上升后下降的趋...     

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。     

黄河口近岸海域鮻渔业生物学特征研究

为探究黄河口近岸海域鮻(Liza haematocheila)的渔业生物学特征及资源状况,本研究根据2020年4—11月黄河口渔业生产定置网的采样数据,研究了黄河口水域重要渔业种类鮻群体的体长体重分布、体长–体重关系、繁殖、生长和死亡等渔业生物学特征和开发率。结果显示,鮻体长分布范围为45~460 mm,优势体长组为55~185 mm;体重范围为2~1100 g,优势体重组为2~80 g。方差分析表明,鮻的平均体长、体重均存在显著的月间差异;各月及全年鮻的体长–体重关系均呈显著的幂函数关系,生长类型为负异速生长。黄河口近岸海域,鮻在7月肥满度最大,而6月最小;产卵盛期为4—5月。鮻的生长速率为0.31 a?1,总死亡系数为1.42 a?1,自然死亡系数估算结果为0.51 a?1,捕捞死亡系数为0.91 a?1,其开发率为0.64,鮻种群资源被过度利用。定置网渔业生产对于黄河口渔业资源有一定的破坏作用,尤其对幼鱼和补充群体资源影响较大,应对定置网渔业生产采取必要的管理措施。     

干露胁迫对鼠尾藻生理生化影响的研究

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)集生于中潮带和低潮带岩石上,在高、中潮带的水陆或石沼中,有的甚至在低潮时较长时间暴露于日光下。低潮露空下的干露胁迫是影响鼠尾藻生存的关键因子。本研究采集野生鼠尾藻为实验材料,在培养箱中分别失水干露0、1、3、6 h,并在海水中恢复培养,测定不同胁迫时间下藻体的失水率、叶绿素荧光参数和生化参数。结果显示,不同大小的鼠尾藻干露胁迫不同时间后的失水率显著不同,胁迫时间越短,藻体越大,失水率越低,大藻体鼠尾藻的保水能力高于小藻体;干露胁迫使鼠尾藻的叶绿素荧光值显著降低,同株鼠尾藻不同部位对干露胁迫的耐受程度显著不同,梢部耐受能力较差,基部耐受能力较强,小藻体和大藻体的梢部伤害较大,不能恢复,鼠尾藻基部可恢复正常生理状态,干露胁迫时,鼠尾藻以非调节性能量耗散机制为主;干露胁迫时,藻体梢部通过抗氧化酶类[(抗超氧阴离子自由基(ASAFR)、超氧化物歧化酶(SOD))和非抗氧化物质(可溶性糖、脯氨酸)共同作用来应对胁迫,藻体基部主要是通过上调蛋白、可溶性糖和脯氨酸等含量抵抗胁迫。高中潮带的鼠尾藻较易处于高温、强光和干露失水叠加的胁迫状态,同时,又因外部形态和生活环境的不同,藻体各部分的生理生化特性也有一定的差异。本研究探讨了鼠尾藻干露胁迫下的生理生化状态,对研究鼠尾藻抵抗环境胁迫的生态适应性具有重要的指导意义。