虾类行动障碍野田村病毒(MDNV) TaqMan RT-PCR检测方法的建立与应用

基于虾类行动障碍野田村病毒(movement disorder nodavirus, MDNV)的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)基因设计寡核苷酸引物和探针,以含有MDNV靶基因的pMD18-MDNV质粒和RNA标准品为模板,通过优化反应体系和反应程序,建立了MDNV的TaqMan RT-PCR检测方法。优化后的反应组分：20.0 μL TaqMan RT-PCR反应液预混液中包含11.0 μL一步法RT-PCR缓冲液、0.8 μL酶混合物、0.3 μmol/L正向引物、0.3 μmol/L反向引物、0.4 μmol/L探针、1.0 μL模板和5.2 μL RNA-free H2O;优化后的反应程序：54.5℃ 15 min,95℃ 1 min;45个热循环扩增(95℃ 10 s,60.3℃ 30 s)。本研究所建立的方法能实现对MDNV的特异性检测,在1.4×1010~1.4×101 copies/μL标准质粒浓度范围内,起始模板浓度对数值与反应循环数间呈良好的线性关系;该方法最低可检测5.5×101拷贝的RNA标准品或1.4×101拷贝的pMD18-MDNV标准质粒。分析结果还显示,该检测方法批内Ct值和批间Ct值的变异系数(CV)分别小于1.27%和1.83%,具有良好的重复性和稳定性。利用该方法对2019年采自我国部分省市的样品进行检测发现,凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)中MDNV的阳性检出率为23.5% (16/68)。本研究建立的MDNV TaqMan RT-PCR方法具有特异性、快速和灵敏等特点,可为对虾养殖实践中MDNV的定性、定量检测与监测以及有效防控提供技术支持。     

中国大菱鲆引进群体三代选育之后的收获体重遗传进展评估

评估了大菱鲆3个世代选育后（G0、G1、G2和G3）收获体重的遗传参数及遗传进展,分析数据来自于4个世代构建的总共590个家系的12980尾个体。G0、G1、G2和G3的收获体重性状估计遗传力分别为0.19±0.08、0.18±0.09、0.51±0.09和0.29±0.16,跨世代的遗传力为0.16±0.03。根据每一世代所有个体和留作亲鱼个体的平均估计育种值计算了选择差,在G0中为45.6 g,在G1中为13.1 g,而在G2代是 -27.9 g,每代平均10.3 g。遗传进展分别为10.2、37.4、0.3 g,分别相当于2.06%、8.76%、0.04%。经过3个世代选育后的收获体重性状的累积遗传进展为10.86%,平均每代3.56%,表明大菱鲆体重性状的选育工作总体上是成功的。     

黄、东海渔业资源群落结构变化研究

为了解黄海和东海渔业资源群落结构的变化,基于2013年6月(夏季)和9月(秋季)黄、东海渔业资源底拖网调查数据,对渔业资源种类组成、优势种、渔获量空间分布、群落多样性和群落结构进行了研究。结果显示,共鉴定渔业种类185种,其中底层鱼类93种、中上层鱼类31种、甲壳类48种、头足类12种和贝类1种。在鱼类中,鲈形目种类最多,27科47属56种,占鱼类总种类数的45.2%。夏季优势种为鳀(Engraulis japonicus)、脊腹褐虾(Crangon affinis)、带鱼(Trichiurus lepturus)和小黄鱼(Larimichthys polyactis),秋季优势种为三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、小黄鱼、鳀和带鱼,优势种季节波动不大。秋季平均单位时间渔获量为46.60 kg/h,高于夏季(39.35 kg/h)。秋季航次调查中渔业资源较夏季更为集中,主要分布在长江口和吕泗渔场附近,其他断面渔获量较低。夏季航次群落多样性指数高于秋季航次。CLUSTER聚类分析表明,黄、东海渔业生物群落可分为2组,夏、秋季2组界线变动不大,2组聚类的形成可能受水温和长江径流影响。     

魁蚶HIF-1α基因结构特征及对低氧胁迫的响应

低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor, HIF)是低氧信号传导途径中的关键因子,在动物低氧应答反应中发挥重要作用。为探讨魁蚶(Scapharca broughtonii) HIF-1α基因结构特征及在低氧胁迫下的应答规律,本研究以魁蚶转录组数据库中的部分序列为基础,通过 cDNA 末端快速扩增(rapid amplication of cDNA ends, RACE)技术克隆获得了魁蚶 HIF-1α基因 cDNA 全长序列(命名为 SbHIF-1α),并检测了其 mRNA 的组织分布和低氧胁迫下的表达规律。序列和结构分析显示, SbHIF-1α基因 cDNA 全长为 2741 bp,其中包括 2136 bp 的 ORF,编码 711 个氨基酸,含有 HIF 保守的 HLH、PAS-A、PAS-B 和 PAC 结构域,预测蛋白分子量为 80.8 kDa,理论等电点为 5.57;SbHIF-1α与所选其他物种 HIF-1α的序列相似度为 56%~95%;系统进化分析显示 SbHIF-1α与软体动物的遗传距离最近。qRT-PCR 结果显示,在魁蚶的血淋巴、鳃、外套膜、斧足、闭壳肌和肝胰腺 6 个组织内均能检测到 SbHIF-1α基因,在血淋巴中表达量最高,鳃次之,与其他 4个组织都存在显著差异(P<0.05)。海水溶解氧(DO)为 0.5 mg/L、 2.5 mg/L、4.5 mg/L 的低氧胁迫下,每个组织中 SbHIF-1α都积极响应,其中血淋巴和鳃比其他四个组织的响应程度大;血淋巴中, DO 为 0.5 mg/L 胁迫 4 h 后, SbHIF-1α的表达量较对照组即达到极显著差异(P<0.01),胁迫 64 h 后,表达量达到最高,是对照组的 519.43 倍;每个组织对不同浓度 DO 处理响应结果表明, 3 个处理浓度中 0.5 mg/L 处理对SbHIF-1α激活程度相对较大。本研究明确了 SbHIF-1α的基因结构特征、时空表达特征及对低氧胁迫的响应规律,丰富了海洋贝类 HIF 基因的研究资料。     

黄条鰤线粒体全基因组测序及结构特征分析

通过二代测序、软件拼接获得中国黄海海域黄条鰤(Seriola aureovittata)线粒体基因组全序列。其序列全长为16609 bp,碱基组成分别为A(26.68%)、G(17.84%)、C(30.12%)和T(25.36%);共有13条蛋白编码基因, 22个tRNA基因, 2个rRNA基因,除NAD6、trnQ、trnA、trnN、trnC、trnY、trnS、trnE、trnP外,其余基因均在H链上编码。黄条鰤线粒体基因组全序列与蛋白编码基因的A+T含量分别为52.05%和51.085%,具有明显的AT偏好性。线粒体基因中存在2个散在重复序列,分别位于NAD1基因序列正义链的中游和COX2基因序列反义链的上游。在其22个tRNA基因中,除了tRNAGly外,均具有典型的三叶草二级结构。黄条鰤线粒体基因组的蛋白编码基因起止位点与密码子除COX1、NAD5外,均与日本海域出产的黄条鰤(Seriola lalandi)完全吻合,且COX1、NAD5基因皆短于日本黄条鰤;两者间存在一定的遗传差异。基于18种隶属于13属的鲹科鱼类线粒体基因组全序列构建系统发生树,可知小甘鲹(Seriolina nigrofasciata)、黄条鰤、五条鰤(Seriola quinqueradiata)、高体鰤(Seriola dumerili)、长鳍鰤(Seriola rivoliana)同属一近支,且黄条鰤与五条鰤亲缘关系最近,与小甘鲹进化距离较远。     

斑石鲷irf3基因鉴定及其在虹彩病毒感染下的表达模式分析

干扰素调节因子（irf3）是干扰素调节因子（IRF）家族的一员,是I型干扰素依赖性免疫反应的主要转录调节因子,在针对DNA和RNA病毒的先天免疫反应中发挥重要作用。本研究中,斑石鲷irf3基因（Oplegnathus punctatus interferon regulatory factors 3,Opirf3）来自实验室斑石鲷基因组数据库,经分析鉴定Opirf3的CDS序列全长1362 bp,可编码453个氨基酸,预测其蛋白分子量为50.0 kDa,理论等电点为4.97,有一个IRF结构域和一个IRF-3结构域。荧光定量分析显示,Opirf3在斑石鲷肝脏、鳃、心脏、皮肤、脾脏、肠、脑、肾、胃和头肾组织均有表达;虹彩病毒感染7 d时,免疫组织肝、脾和肾脏中Opirf3的表达水平显著上调。斑石鲷肾细胞系体外刺激实验显示,不同浓度poly I:C刺激后,Opirf3的表达量较对照组均显著升高,poly I:C浓度为100 μg/mL时,肾细胞中Opirf3的相对表达水平升高,为对照组的86.8倍。siRNA干扰后,斑石鲷肾细胞系中Opirf3表达水平显著下调30%,下游基因IFN-α、CD40、CD80和IL-1β显著下调,IL-6显著上调。以上结果可能表明Opirf3基因参与了I型IFN在斑石鲷抗虹彩病毒过程中的先天免疫反应。本研究可为斑石鲷抗病分子育种提供理论依据。     

罗氏沼虾开放和闭锁核心育种群生长和存活性能分析

开放核心育种体系可增加核心群体的选择强度,进而增加育种目标性状的遗传进展。本研究以罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)为研究对象,向闭锁核心群(closed nucleus population,NP)内引入扩繁群(multiplier population, MP)个体,构建两个杂交群体(正交群体NP/MP,反交群体MP/NP),并以闭锁核心群(NP/NP)为对照,应用线性混合效应模型(linear mixed effects model, LME)和广义线性混合模型(generalized linear mixed model, GLMM)对不同群体收获体重和存活率的估计边际均值进行比较,评估在虾类选择育种中构建开放核心育种体系的可行性。结果显示:(1) NP/NP、MP/NP和NP/MP群体的收获体重估计边际均值分别为45.83 g、49.57 g和46.62 g;与NP/NP群体相比, MP/NP和NP/MP群体分别提高了8.16%和1.72%。(2) NP/NP、MP/NP和NP/MP群体的存活率估计边际均值分别为72.92%、68.04%和66.55%;与NP/NP群体相比,MP/NP和NP/MP群体分别降低了6.69%和8.74%。综上所述,在罗氏沼虾核心群中引入扩繁群个体,构建开放核心育种群体,可以有效地增加收获体重的遗传进展;同时在制定选择指数时,应加大存活性状的权重,选择生长和存活性能均优良的家系生产扩繁群体,导入闭锁核心育种群,构建生长和存活性能均优良的开放核心育种群。     

2011年春、夏、秋三季莱州湾浮游植物群落演替及其与主要中上层鱼类资源密度的关系

于2011年5-10月对莱州湾渔业资源与栖息环境进行了6个航次的逐月大面调查,研究了春末至秋中网采浮游植物群落结构的演替,并利用广义可加模型分析了其与主要小型中上层鱼类资源密度的关系。共记录浮游植物33属78种,总丰度在春、秋季各出现1个峰值,分别为265×10⁴ ind/m³和111×10⁴ind/m³。春末夏初优势种主要为具槽帕拉藻（Coscinodiscus）、角毛藻（）属逐渐形成优势。夏末至秋中,物种丰富度、多样性和均匀度皆呈现上升的趋势。将环境和浮游植物群落指标作为解释变量逐步优化后的广义可加终模型,对4种鱼类CPUE总偏差的累积解释率达到了76.5%,月份、海表温度、夜光藻丰度、圆筛藻丰度、甲/硅藻比5个预测变量皆达到显著水平以上,甲/硅藻比的升高对渔业资源密度分布表现出正向的作用。结果表明,莱州湾浮游植物群落长期演变后的类群结构和丰度水平,对鱼类群落结构及其资源量现状的可持续性有着积极的意义。本研究为深入探讨渔业种群关键栖息地早期补充和食物网过程的影响因素,从浮游植物饵料基础变动的角度提供了数据资料和科学依据。     

大黄鱼雌雄性腺长链非编码RNA的挖掘与差异分析

为探究长链非编码RNA在大黄鱼性腺发育与分化中的作用,从雌雄各3尾大黄鱼(Larimichthys crocea)的性腺中提取总RNA,进行去除rRNA的链特异性转录组建库和二代测序。将测序数据比对到大黄鱼参考基因组,经比对、组装共得到来自31675个基因的66088个转录本,严格筛选得到来自3984个基因位点的5162条lncRNA。进一步分析获得了在大黄鱼雌雄性腺中差异表达的mRNA9341个,lncRNA2782个,高度相关的lncRNA-mRNA对1227个;有多个lncRNA靶向已知的性别分化和发育相关基因,其中lncRNA MSTRG.24346与大黄鱼的性别决定候选基因dmrt1距离相近,且相关性极显著。该研究表明lncRNA可能在大黄鱼性别分化中起到重要作用,值得深入研究阐明机制。     

黄海浮游植物群落的长期变化(1985—2015)

基于黄海1985—2015年的浮游植物网采调查,研究了群落结构的年代际演变特征,分析了群落组成的差异贡献率。30多年来共记录浮游植物81属202种,硅藻、甲藻是主要的类群。进入2005—2015年,优势属种在北黄海演替为具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、角藻(Tripos)、角毛藻(Chaetoceros)、圆筛藻(Coscinodiscus)、原多甲藻(Protoperi dinium)等,在南黄海演替为角毛藻、圆筛藻、鼻状藻(Proboscia)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)等。浮游植物总丰度年代际平均为76.2×10~4个/m~3,硅藻丰度比例平均为80.3%,并于2010s下降到67.5%。甲藻丰度在2005—2015年期间有了显著升高,甲硅藻比与1985—2000年相比较平均增加了1.13倍。物种丰富度呈现升高的趋势,在2005—2015年增加了78.9%,暖水种比例上升到平均10.3%,物种多样性北黄海保持稳定,南黄海较1985—2000年增加了28.9%。浮游植物群落的长期演变决定了渔业生物饵料基础的变动,本研究为深入探讨黄海重要渔业水域关键栖息地饵料水平和结构的改变,及其对生态系统食物网结构和渔业生物早期补充过程的影响提供了基础资料及参考依据。