三疣梭子蟹细胞Cdk7基因克隆及其在卵巢发育中的表达

本实验应用RACE技术克隆获得了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)周期蛋白依赖性激酶7(Cdk7)基因c DNA序列全长。基因5′和3′非编码区域(UTR)以及开放阅读框的长度分别是23 bp、178 bp和1056 bp,预测编码一个含有351个氨基酸,分子量为39.91 k D的蛋白质,包含一个丝氨酸/苏氨酸催化保守结构域和T-loop结构。同源性分析表明,三疣梭子蟹CDK7氨基酸序列与其他物种Cdk7相似度较高,说明Cdk7基因具有很好的保守性。实时荧光定量PCR结果显示,三疣梭子蟹Cdk7基因在卵巢组织中的表达量显著高于其他组织(P0.05)。Cdk7基因在卵巢发育不同时期的表达量存在差异,其在I期和Ⅱ期的表达量显著高于其他时期(P0.05)。去除眼柄后该基因在卵巢组织中的表达呈现先升高后降低的趋势,并于第4天达到最大值。本研究的结果表明,Cdk7基因参与了三疣梭子蟹卵巢发育调控,为深入开展三疣梭子蟹和其他甲壳动物性腺发育调控机理研究提供了重要信息。     

三疣梭子蟹钙调蛋白基因的克隆及在蜕皮中的功能分析

基于转录组数据库信息,采用RACE技术克隆获得三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)钙调蛋白基因(PTCaM)。该基因cDNA全长1981 bp,包含450 bp的开放阅读框,编码149个氨基酸,预测分子量16.8 k D,理论等电点为4.09。对序列进行生物信息学分析发现,PTCaM是一个高度保守的序列,具有EF家族典型的EF-hand钙离子结合域。同源性分析结果表明,PTCaM基因编码的氨基酸与果蝇和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的Ca M氨基酸序列覆盖率高达100%,与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)、克氏原螯虾(Procambarus clarkia)和仿刺参(Apostichopus japonicus)覆盖率高达99%。系统进化表明,PTCaM基因氨基酸序列与凡纳滨对虾、中华绒螯蟹和克氏原螯虾聚为一支。通过分析不同蜕皮时期各个组织中PTCaM的表达情况得知,该基因在蜕皮时期的各个组织中均出现差异性表达,并且差异显著,说明该基因参与蜕皮调控过程。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)黑色素聚集素受体(MCHR)表达特性及其与无眼侧黑化的关系

利用cDNA末端快速克隆技术(RACE)获得了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)2种黑色素聚集素受体(MCHR1和MCHR2)的cDNA全长序列,并采用定量PCR技术分析了MCHR mRNA的组织表达特性,研究了其与无眼侧黑化程度的关系.结果显示,半滑舌鳎MCHR1 cDNA序列全长为1685 bp,开放阅读框(ORF)长为1080 bp,编码359个氨基酸,与牙鲆(Paralichthys olivaceus)同源性高达83.3％.系统进化分析显示,半滑舌鳎MCHR1与鲋形目、鲽形目和鲈形目鱼类聚为1个小分支.MCHR2 cDNA序列全长为1626bp,ORF长为1044bp,编码347个氨基酸,与鲽形目同源性最高达到90％以上.系统进化分析显示,半滑舌鳎MCHR2与鲽形目、鲈形目鱼类聚为1个小分支.MCHR1 mRNA在鳃中表达量最高,而MCHR2 mRNA在有眼侧皮肤中表达量最高,性腺次之.另外,MCHR1和MCHR2 mRNA在其他组织中均检测到表达,这表明半滑舌鳎黑色素聚集素(MCH)可能通过内分泌方式和各组织中的MCHR介导参与生理调控.不同黑化面积表达分析显示,在无眼侧黑化发生早期,脑垂体中MCHR1 mRNA显著升高,在无眼侧50％黑化组达到峰值,皮肤中MCHR1 mRNA在无眼侧10％黑化组显著升高,其后保持较高水平;脑垂体和皮肤中MCHR2mRNA表达表现出一致的变化趋势,在无眼侧黑化发生早期都达到峰值,其后逐渐下降至相对较低水平.表明MCHR可能直接或通过其他信号通路参与了半滑舌鳎无眼侧黑化性状的调控过程.     

膜孕激素受体(mPRα)在半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)卵母细胞成熟过程中的表达特征

通过实时荧光定量PCR方法(qRT-PCR)检测半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)雌性性成熟不同时期、不同时相卵母细胞中膜孕激素受体(mPRα)的表达,通过qRT-PCR和Western blotting方法检测促性腺激素(HCG)对成熟期半滑舌鳎卵母细胞mPRα表达的影响,同时,采用原位杂交、免疫组化和Western blotting方法研究雌性性成熟半滑舌鳎mPRα mRNA和蛋白在各组织中的表达.对半滑舌鳎性成熟不同时期、不同时相卵母细胞中mPRα mRNA的定量研究结果显示,在成熟时期半滑舌鳎Ⅴ时相卵母细胞的mPRα mRNA表达量最高.HCG对成熟期半滑舌鳎卵母细胞mPRα表达的影响研究结果显示,20 IU/ml HCG比10 IU/ml HCG对成熟时期半滑舌鳎卵母细胞mPRα mRNA和蛋白表达的促进作用更明显,进一步证明mPRα介导孕激素参与了卵母细胞成熟的调控.对mPRα组织表达的定量和定位研究中,Western blotting结果显示,在半滑舌鳎的卵巢、垂体、脑、头肾、肾、肝脏组织中均有mPRα蛋白表达,且在脑、垂体和卵巢中表达量较高,表明mPRα在不同组织中都发挥着一定的作用,且在内分泌相关组织如脑、垂体和卵巢中的作用更明显.原位杂交和免疫组化结果显示,mPRα mRNA和蛋白表达明显定位在卵母细胞膜上,且在其他组织的外周和管腔结构表达.本研究为进一步研究mPRα在膜上的信号转导机制提供了理论基础和形态学依据.     

性成熟雌性牙鲆(Paralichthys olivaceus)新型膜孕激素受体(mPRL)的定性定量表达分析

在牙鲆(Paralichthys olivaceus)繁殖周期,新型膜孕激素受体基因(mPR-Like,mPRL)在脑-垂体-性腺轴的表达变化规律与性腺发育成熟密切相关.为进一步研究牙鲆mPRL作用机制,本研究对其mRNA和蛋白的表达特征进行了分析.应用实时定量PCR方法分析mPRL mRNA在卵子形成过程中的时序表达,发现牙鲆mPRL mRNA相对表达量的最高值出现在性成熟阶段卵巢的Ⅴ时相卵母细胞.原位杂交分析mPRL mRNA在繁殖相关组织中的细胞学定位,发现mPRL mRNA主要分布在牙鲆性成熟阶段卵巢的卵母细胞膜上;在脑组织的神经元附近区域mPRL mRNA阳性信号也较强.制备牙鲆mPRL的多克隆抗体,采用Western blotting方法检测牙鲆mPRL蛋白在不同组织的表达特性,发现mPRL蛋白表达量在卵巢和脑组织中相对较高,在肝脏、头肾、肾脏中表达量相对较少.免疫组化结果显示,牙鲆mPRL蛋白在卵巢和脑组织的细胞学定位与mPRL mRNA定位一致.牙鲆mPRL在繁殖相关组织的表达特征说明其参与卵母细胞成熟的过程,并通过内分泌方式参与牙鲆的繁殖调控.     

盐度胁迫对三疣梭子蟹“黄选1号”血清部分生化指标的影响

为探明三疣梭子蟹"黄选1号"在盐度胁迫过程中血清生化指标的变化规律及特点,进而了解盐度适应过程中能量代谢机制,设置5、10、20和50共4个盐度组,以自然海水(盐度30)为对照组,进行三疣梭子蟹"黄选1号"盐度胁迫实验。结果显示,实验组血清葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)和总蛋白(TP)含量总体表现为先降低后稳定并显著低于对照组,对照组血清GLU、TG和TP含量在0~72 h内基本稳定,在整个盐度胁迫过程中,实验组血清GLU、TG和TP含量达到基本稳定后表现为与对照组盐度差值越大其含量降幅越大的特点。同一实验组三疣梭子蟹血清GLU和TP含量的最大降幅比TG含量的最大降幅大。各实验组血清GLU含量在0~9 h迅速降低,而血清TG和TP含量迅速降低发生在0~12 h。血清TP含量的最大降幅在盐度20实验组,但低于血清GLU含量最大降幅,在盐度5、10、50实验组内血清TP含量最大降幅高于血清GLU含量最大降幅。实验组血清尿素(UREA)含量总体表现为先升高后稳定并显著高于对照组,与血清GLU、TG和TP含量的变化趋势相反。盐度5和50实验组血清UREA含量相近,而血清TP含量则在盐度10与50实验组内相近。研究表明,三疣梭子蟹血清中GLU、TG和TP均与渗透压调节密切相关,在盐度适应过程中血清GLU和TP是三疣梭子蟹渗透调节的主要供能物质且血清GLU首先代谢供能,不同盐度下三疣梭子蟹血清GLU与TP对渗透调节供能占比有所不同,高盐环境中三疣梭子蟹血清自由氨基酸含量的部分增加可能来源于其他组织。     

不同盐度下凡纳滨对虾生长和存活性状遗传评估

为揭示不同盐度环境对凡纳滨对虾家系体质量和存活性状的影响,本研究标记来自72个家系的4348尾对虾,在盐度30(HS组)和盐度15(LS组)条件下混养60 d,分析体质量和存活性状的遗传参数以及基因型与环境互作效应。结果显示,HS组的凡纳滨对虾平均体质量和存活率均高于LS组。估算体质量、存活性状遗传参数,结果显示HS和LS组体质量的遗传力估计值分别为0.51±0.08和0.30±0.07,属高遗传力;转换后存活性状遗传力估计值分别为0.22和0.39,也表现为中高遗传力水平。综合HS和LS组的数据,估算的体质量和转换后存活性状遗传力分别为0.45±0.07和0.31,均表现为高遗传力水平。然而由于收敛原因,在估计模型中未能包括共同环境效应,上述遗传参数估计值偏高。估算基因型与环境互作效应(G×E),结果显示两个盐度间体质量和存活性状均表现为高度遗传相关(0.81~0.90),G×E方差组分与加性遗传方差组分比值均小于0.5,G×E效应均不显著。研究表明,尽管凡纳滨对虾的生长和存活性状在两个盐度下存在一定差异,然而基因型与盐度的互作效应并不显著,由此认为在盐度15~30的范围内,不需要针对不同的盐度建立不同的选育系。     

牙鲆三个同源纯系的生长和遗传性状比较

利用同一牙鲆(Paralichthys olivaceus)家系F09119的母本,建立了减数雌核发育系(F1324)、卵裂雌核发育系(F1346)及近交家系(F1313)3个纯系,对3个纯系群体的生长和遗传性状进行比较分析。在受精后85~388 d对3个家系的体长、体宽、体重及成活率进行测定比较,结果显示:F1346生长最快,388 d时体长、体宽和体重分别为(28.89±2.77)cm、(10.00±1.21)cm和(254.91±83.11)g,F1313次之,F1324最慢(P0.05)。388 d时F1324成活率最高(46.50%),F1313次之(38.00%),F1346最低(26.80%)。F1346、F1324和F1313平均等位基因数(Na)分别为2.0、2.0和2.35,平均有效等位基因数(Ne)分别为1.87、1.95和2.1,多态信息含量(PIC)分别为0.35、0.36和0.4,平均观测杂合度分别为0、0.8155和0.6366;卵裂雌核发育系和减数雌核发育系的遗传多样性明显低于近交系。平均期望纯合度F1313(0.503)F1324(0.5105)F1346(0.532);平均期望杂合度正好相反,F1313(0.4967)F1324(0.4894)F1346(0.4679)。卵裂雌核发育系纯合度是减数雌核发育系的1.0421倍,是近交系的1.0577倍;减数雌核发育系纯合度是近交系的1.0149倍。F1346与F1313之间的遗传距离最大(0.1568),遗传相似度最小(0.8549);F1346与F1324之间的遗传距离最小(0.0406),遗传相似度最大(0.9602)。本研究结果为牙鲆纯系构建及解析卵裂雌核发育系、减数雌核发育系和近交系的遗传区别提供了理论依据。     

凡纳滨对虾家系幼虾淡化和养殖阶段存活性状遗传参数估计

准确估计育种目标性状的遗传参数,评估其改良潜力,是制定育种方案、进行选择育种工作的重要前提条件。本研究对100个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)家系15000尾仔虾个体进行淡化和低盐养殖实验,分析了2个阶段家系间存活率的差异,并进一步估计存活性状的遗传力。结果显示,2个阶段存活率范围分别为19.3%~100.00%和11.86%~99.22%,平均存活率分别为66.7%和67.5%。家系幼虾期总体存活率为6.67%~90.67%,平均存活率为46.91%。统计分析显示,2个阶段家系间存活率差异极显著(P0.01),存活率的相关系数为0.61(P0.01),呈中度正相关(0.3r0.8)。利用加性效应(A)和加性+共同环境效应(A+C)模型分别估计了淡化、低盐度养殖以及合并2个阶段存活性状转换后的遗传力。基于A模型,淡化阶段、养殖阶段和合并2个阶段存活性状转换后的遗传力分别为0.46、0.41和0.53,与0相比,估计值均达到极显著水平(z2.58);基于A+C模型,3个阶段遗传力转换后估计值分别为0.06、0.05和0.07,与0相比,估计值均未达到显著水平(z1.96)。基于A模型和A+C模型,获得的2个阶段间家系存活性状育种值的相关系数分别为0.41±0.09和0.48±0.09。由于半同胞家系比例仅为47%,家系单独在网箱中测试,家系遗传效应与共同环境效应部分混淆,因此,基于A模型获得的遗传力估计值偏高,基于A+C模型获得的遗传力估计值偏低。本研究结果表明,通过多代选择育种,可以改良凡纳滨对虾幼虾淡化和低盐度养殖存活性能。     

黄海高眼鲽卵巢发育特征及卵径分布

本研究通过组织学观察,描述了黄海高眼鲽(Cleisthenes herzensteini)卵母细胞发育特征及其退化过程。高眼鲽卵母细胞发育分为5个时相:第1时相为卵原细胞,细胞体积小,细胞质少,细胞核明显;第2时相卵母细胞细胞核附近出现卵黄核;第3时相由胞质外缘向内层逐渐产生液泡并生成卵黄颗粒,出现双层滤泡膜;第4时相卵母细胞内充满卵黄,细胞核向动物极移动,放射膜增厚;第5时相细胞核溶解,卵母细胞从滤泡膜中释放出来并发生水合作用;产卵期过后,卵巢发生退化,卵黄颗粒逐渐被吞噬,放射膜溶解断裂。通过比较卵巢中各时相卵母细胞组成比例,表明卵母细胞发育具有非同步性。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ-Ⅳ'期卵巢内卵径(长径)呈单峰分布,优势粒径组分别为0.45~0.55 mm、0.60~0.65 mm和0.40~0.50 mm;Ⅴ'期卵巢,卵径分布呈双峰型,峰值分别为0.50~0.55 mm和0.90~0.95 mm,水合卵母细胞与卵径较小的小生长期卵母细胞比例增大,呈现出明显的双峰分批产卵型特征。