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。     

刺参“参优1号”新品种在不同盐度下的代谢特征和适应性研究

本研究通过测定盐度为14~40条件下,刺参"参优1号"苗种的生长、存活、呼吸代谢及非特异性免疫酶活性差异,确定其适宜和最适盐度条件及其盐度适应机制。结果显示,盐度为23~40时,30 d苗种的存活率(SR)均为100%;盐度在16以下时,苗种全部死亡。盐度为23~40时,苗种的特定生长率(SGR)为正值;盐度为29~37时,SGR较高,为0.9932%/d,盐度为20以下时,SGR降为负值。耗氧率(R_O)和排氨率(R_N)随盐度的变化呈现出以32为波谷"M"型变化,盐度为32条件下的R_O和R_N分别为0.0130和0.00138 mg/(g·h)。不同盐度组刺参的O:N值均为8左右,O:N值随盐度升高无显著差异。盐度的升高和降低会引起刺参体腔液中酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高(P<0.05),在苗种适应盐度胁迫过程中,各盐度组SOD活性的峰值一般在0 d出现,而ACP、AKP活性在第10天出现峰值,LZM活性的峰值在10~20 d。研究表明,刺参"参优1号"适宜的生长盐度为23~40,最适盐度范围为29~37,盐度变化会导致苗种呼吸代谢和免疫酶活性的变化,研究结果将为刺参"参优1号"苗种的推广提供科学依据。     

刺参“参优1号”苗种在不同pH条件下的代谢特征和适应性研究

为研究刺参(Apostichopus japonicus)"参优1号"苗种的适宜pH及耐受范围并解析其对水体的酸碱性适应机制,本研究测定了pH 6.5~10.0条件下该良种苗种的生长、存活、呼吸代谢以及非特异性免疫酶活性的差异。结果显示,在pH 6.5~9.5范围内,30 d实验周期内苗种的存活率均为100%,而在pH 10.0条件下苗种全部死亡。在pH 7.5~8.5范围内,苗种特定生长率(SGR)为正值,且在pH为8.0时SGR最高,达到0.541%/d,而在pH低于7.0和高于9.0时,SGR为负值,苗种为负生长。对不同pH条件下的耗氧率(R_O)和排氨率(R_N)的测定结果显示,随pH的变化,R_O和R_N均呈现以pH 8.0为波谷的"V"型变化,在pH 8.0条件下的R_O和R_N分别为19.07和1.34μg/(g·h)。不同pH实验组刺参苗种的氧氮比(O/N)均在11左右,O/N随pH变化无显著差异(P>0.05)。pH的升高和降低会引起刺参体腔液中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶的活性显著升高(P<0.05),在苗种适应pH胁迫过程中,各pH组超氧化物歧化酶活性的峰值一般在第0天出现,而溶菌酶的活性峰值在第10天出现。研究表明,刺参"参优1号"可存活的pH范围为6.5~9.5,适宜生长的pH范围为7.5~8.5,pH变化会导致苗种呼吸代谢和免疫酶活性的改变。本研究结果将为刺参"参优1号"苗种的科学化推广提供依据。