罗氏沼虾Doublesex基因的cDNA克隆及性别二态性表达分析

克隆了罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)含DM结构域的Dsx基因(MroDsx)部分序列,DM结构域包含5个保守的半胱氨酸(Cysteine)和2个组氨酸(Histidine), 且与中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) Dsx基因DM结构域具有73%的相似性。荧光定量PCR(Quantitative real time PCR,qPCR)结果显示:MroDsx基因仅在性腺中特异性表达,且在精巢中的表达量显著高于卵巢;在精巢发育早期(主要是精原细胞)高表达,随着精巢的发育MroDsx基因的表达量逐渐降低。原位杂交(In situ hybridization,ISH)结果进一步显示:MroDsx转录本在精原细胞表达量高,在精母细胞以及精细胞中较弱,在成熟的精子中不表达,与荧光定量的结果一致。基于对MroDsx转录本的表达分析,推测MroDsx可能参与罗氏沼虾精巢的发育过程。     

一起条斑紫菜拟油壶菌病的诊断

赤腐病(red rot disease)和拟油壶菌病(Oplidiopsis disease)是海上栽培紫菜(Pyropia)的主要病害,常引起紫菜大面积病烂。2019年1月江苏省盐城市大丰区某条斑紫菜(Pyropia yezoensis)栽培海区有134 hm2发生了紫菜病烂,本研究对该起病烂进行了病害调查和病原鉴定。结果显示,患病紫菜的病症与拟油壶菌病一致,主要表现为发病初期,在叶片边缘、基部和中部出现粉红色的病斑,随着病程发展,病斑逐渐褪色并扩大;发病后期,整个叶片颜色变浅,叶片组织溃烂脱落;在显微镜下可观察到紫菜细胞内寄生1~4个圆球状菌体,菌体内有多个油滴状物质。以病烂紫菜叶片或其匀浆液为感染源,分别在10℃和20℃条件下进行人工感染实验,二者均能使正常紫菜出现拟油壶菌病的病症。对现场采集及人工侵染后的病烂紫菜疑似病原进行cox1基因测序和系统发育学分析。研究表明,所测cox1基因均与紫菜拟油壶菌(Oplidiopsis porphyrae、O. pyropiae、O. porphyrae var. koreana)聚为一支,相似度为100%。综上所述,该起条斑紫菜的病烂由紫菜拟油壶菌(Oplidiopsis sp.)引起。     

圆斑星鲽sox9基因的克隆与表达

本研究筛选到圆斑星鲽(Verasper variegatus)的性别相关基因sox9,并通过RACE技术获得了全长序列,基因全长为3287 bp,包括1431 bp的ORF,编码477个氨基酸,368 bp的5¢ UTR和1488 bp的3¢ UTR。在3¢ UTR中有多聚腺苷酸尾和加尾信号AATAAA。通过荧光定量PCR测定了sox9基因在圆斑星鲽成鱼不同组织中的表达水平,发现sox9基因在圆斑星鲽的脑、眼、鳃、心、肝、胆、肠、精巢、卵巢、肾和肌肉等各个组织中都有不同程度的表达。在鳃、脑和精巢组织中检测到较高水平的sox9转录,其中精巢中的转录水平显著高于其他组织,sox9基因在性腺中的表达显示出性别两相性差异。其在精巢中的表达水平要显著高于卵巢,说明sox9基因与雄性性腺发育相关。通过测定sox9基因在圆斑星鲽幼鱼不同发育时期(20、30、40、50、60、70和80日龄)的表达水平,发现其在20~50日龄表达量逐渐下降,在60日龄时表达量上升,推测表达量上升可能与幼鱼性腺分化相关。     

中华鲟热休克蛋白hsp30基因cDNA的克隆及其在高温胁迫下的表达分析

实验克隆了中华鲟(Acipenser sinensis)热休克蛋白hsp30基因cDNA的全长、分析了其分子结构与特征,并研究了其在高温胁迫下的表达水平。结果显示,中华鲟hsp30基因cDNA序列全长为1 037 bp,其中开放阅读框(ORF)636 bp,5′端非编码区(5′UTR)38 bp,3′端非编码区(3′UTR)363 bp,共编码211个氨基酸。氨基酸多序列比对发现含有一个保守的α晶状体结构;系统进化分析显示,中华鲟HSP30与鱼类HSP30聚为一支,与小体鲟HSP30氨基酸序列相似性最高,为79%。荧光定量PCR结果表明,中华鲟hsp30基因在皮肤中的表达量最高,肝脏次之,在肠中的表达量最低。高温胁迫后,心脏、脾脏、肾脏和皮肤中hsp30基因表达量均显著增加,表明这些器官在中华鲟应对高温胁迫中可能起着重要作用。     

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。     

对虾工厂化养殖中浮游动物群落结构的变化规律

为了掌握对虾工厂化养殖过程中浮游动物的变动规律,有效管理水体环境质量,提高养殖效益,于2018年8月17日~11月3日,以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,分析了对虾工厂化养殖水体中浮游动物群落结构特征、演替规律及其与养殖水体弧菌、浮游微藻和环境因素的关系。结果显示,从实验塘鉴定出21种浮游动物,隶属于4大类,种类最多的为原生动物,共13种,占总数的61.9%;其次为轮虫和桡足类,均为3种,占总数的14.3%;枝角类最少,占总数的5%。整个养殖期,浮游动物的平均密度约为0.71×103 ind./L,平均生物量约为11.72 mg/L。养殖过程中优势种由原生动物、轮虫、桡足类物种逐渐演变成单一的原生动物物种。实验塘浮游动物Shannon-Wiener多样性指数(H′)在0.52~1.64之间波动,前期先降低后升高,后期有所降低。相关性分析显示,浮游动物数量和浮游微藻数量显著负相关(P<0.05),典范对应分析(Canonical correspondence analysis, CCA)显示,温度、pH、营养盐等是影响浮游动物优势种演替的重要因素。研究结果为深入认识凡纳滨对虾工厂化养殖中浮游动物的群落结构提供了基础数据。     

中国对虾4代人工选育群体与1个野生群体遗传多样性分析及差异SNP位点筛查

利用 2b-RAD 技术对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) 2015 年、2016 年、2017 年、2019 年 4 代选育群体和野生群体合计 821 尾个体进行简化基因组测序, 分析中国对虾人工选育群体和野生群体遗传多样性特征, 挖掘在持续人工选育过程中受选择的 SNP 位点。测序共得到 83767 个 SNP 位点, F-统计结果显示, 野生群体与选育群体间遗传分化系数(FST)均值为 0.022, 野生群体与 2019 年选育群体之间遗传分化程度最高为 0.0260, 与 2015 年选育群体之间遗传分化程度最低为 0.0190; 野生群体与选育群体之间遗传分化系数(FST)均小于 0.05, 为弱遗传分化。 群体主成分分析(PCA)结果显示野生群体与选育群体之间遗传结构未发生明显改变。遗传多样性统计结果表明,野生群体与选育群体期望杂合度(He)均值分别为 0.1716 和 0.1806, 观测杂合度(Ho)均值分别为 0.1861 和 0.1943, 多态性信息含量(PIC)均值分别为 0.1428 和 0.1515, 核苷酸多态性(Pi)均值分别为 0.1732 和 0.1813, 其中 2017 年、2019 年选育群体各遗传多样性指数与野生群体相比均存在显著差异(P＜0.05)。对不同世代选育群体与野生群体进行选择消除分析, 分别得到 92 个、103 个、166 个、117 个受选择 SNP 位点, 共有位点数目为 4 个。相邻世代选育群体之间等位基因频率逐代上升的共有位点数目为 7107 个, 其中 3674 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05); 等位基因频率逐代下降的共有位点数目为 8501 个, 其中 4101 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05)。研究结果表明, 中国对虾经过累代人工选育, 依然具有较高的遗传选育潜力, 可以继续作为人工选育材料。     

干扰COX2基因对罗氏沼虾生长及能量代谢酶活性和基因表达的影响

【目的】从能量代谢的角度探索罗氏沼虾生长缓慢的原因,为分析和解决罗氏沼虾生长缓慢问题提供参考。【方法】利用合适浓度的siRNA抑制罗氏沼虾肝胰腺和肌肉中COX2基因的表达,分析肝胰腺和肌肉中线粒体呼吸链相关基因表达量和酶活性以及ATP含量的变化;通过持续抑制罗氏沼虾COX2基因的表达,分析其对罗氏沼虾生长的影响。【结果】siRNA对罗氏沼虾线粒体编码的COX2基因表达有抑制作用,在一定浓度范围内,随着siRNA浓度的增加抑制的作用越明显,超过一定的浓度范围的siRNA抑制作用不明显,浓度为2.0μg/g的siRNA与0.8、1.5、3.0μg/g的siRNA的抑制作用相比效果最好。罗氏沼虾注射siRNA后,肝胰腺和肌肉中的COX2基因表达量下调,ND1和ATP6基因表达量随之下调,COX、ATP合酶、CCR和ND的酶活性显著下降（P<0.05,下同）,ATP含量降低。连续注射siRNA能持续抑制罗氏沼虾肝胰腺和肌肉中COX2基因的表达,随着siRNA注射次数的增加,抑制COX2基因表达的作用时间也增加,在注射4次2.0μg/g siRNA虾的肝胰腺和肌肉中,COX2、ND1和ATP6的基因表达量持续下调的时间最长,COX、ATP合酶、CCR和ND的酶活性能长期保持在显著低于对照组的水平,ATP含量也显著低于对照组。随着肝胰腺和肌肉中COX2基因表达被抑制时间的增加,罗氏沼虾的体长与体重增加量越小,养殖28d后,注射1次siRNA和注射4次siRNA的虾的体重净增长分别为0.59和0.34g。【结论】当参与ATP合成的酶的基因表达量和酶活性长时间受到抑制时,会抑制罗氏沼虾的生长。