刺参呼吸树抗氧化防御酶类基因在夏眠期的表达特征

以夏眠刺参呼吸树为研究材料,研究了刺参抗氧化防御酶类的基因表达特征,共获得夏眠刺参的5个基因片段序列:铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)、过氧化物还原酶5(PRDX5)及过氧化物还原酶6(PRDX6),完成基因序列初步分析;利用荧光定量PCR技术,以NDUFA13 (NADH dehydrogenase［ubiquinone］1 alpha subcomplex subunit 13)和 ACTB (beta actin)基因为多内参,定量分析实验各阶段刺参抗氧化防御酶类基因表达量。结果表明,刺参抗氧化酶类基因与近、远源物种同源性均较高;现场调查实验结果显示,相对5月非夏眠刺参样品,8月夏眠刺参呼吸树组织Cu/ZnSOD及PRDX5基因表达上调,CAT及PHGPx基因表达量均出现显著下降。温度诱导夏眠实验证实Cu/ZnSOD基因在实验第0天表达量显著上升至2.01倍,并一直保持较高水平;CAT基因表达在实验第0天下调,第5天时出现上调,而在第10天和40天表达量均出现显著下降;PHGPX基因表达实验期间均出现显著下调,在第40天时降到最低,为0.34倍;PRDX5基因表达在实验第0天出现显著上调至1.55倍,第5天回落后呈现上升,于第40天达到高值1.91倍;PRDX6基因表达在实验第10、20天出现显著下调。     

添加微生态制剂及投饲模式对幼刺参生长的影响

水温12～18℃,将体质量(3.37±0.15)g的仿刺参幼参饲养在容水50 L的塑料槽中,研究添加微生态制剂的饲料及不同日投喂量对幼刺参生长及养殖水质指标的影响.采用以3d日投喂量相同(1∶1∶1)及3d日投喂量不同(5∶3∶2)的投饲方式,微生态制剂饲料在基础饲料的基础上加入4.5ml有益复合微生物菌群与芽孢杆菌混合液,并于30℃水浴中预处理12 h以上而制成.60 d的试验结果表明,以投喂微生态制剂饲料组的氨氮、亚硝酸氮、化学需氧量明显低于基础饲料组;以5∶3∶2方式投喂微生态制剂饲料组的刺参质量增加率、日质量增加和特定生长率明显高于1∶1∶1方式和基础饲料组(P＜0.05);以5∶3∶2方式投喂微生态制剂饲料组的饲料表观消化率、耗氧率和排氨率较高.     

浙南室内水泥池刺参度夏试验

通过自然常温饲育和人工控温(23.6±0.5)℃的降温饲育,研究了3种规格体质量(10、20、50个/kg)刺参于浙江南部海区室内水泥池的度夏。结果表明,常温饲育下,3种规格的刺参体质量均呈负增长,且特定负生长率随着刺参体质量的增加而升高;降温饲育下,10个/kg与20个/kg体质量刺参组呈负增长,而50个/kg体质量刺参组略呈正增长,第30 d与第60 d的特定生长率分别为0.0496%与0.0513%。降温(23.6±0.5)℃饲育能有效提高刺参度夏时的存活率,有效降低刺参的特定负生长率,且刺参体质量越大,有效降低的体质量下降幅度也越大。在浙江南部海区室内水泥池养殖刺参,温度保持在(23.6±0.5)℃时,50个/kg的刺参不夏眠。     

我国刺参工厂化养殖发展现状与前景展望

刺参（Stiehopus japonieus Selenka）属于棘皮动物门、海参纲、刺参科,适宜生长在我国辽宁、山东和河北沿海。近年来随着市场需求的增长和天然资源的减少,刺参的人工养殖规模迅速扩大,2009年山东和辽宁刺参产量已经超过7万t,产值突破200亿元。     

仿刺参幼体低温保苗试验

<正>仿刺参(Apostichopus japonicus)的营养药用价值很高,但是随着需求量的不断增加,其自然资源已供不应求,这刺激了仿刺参养殖业的蓬勃发展,对仿刺参苗种的需求量也与日剧增。而实际生产实践中,幼体附着变态率低以及滑板症等问题制约了仿刺参养殖业的发展。     

投喂频率对刺参(Apostichopus japonicus)生长、体成分组成和能量收支的影响

在实验室条件下,对刺参(Apostichopus japonicus)在不同投喂频率条件下的生长、体成分组成和能量收支进行研究。实验设置4个投喂频率处理,分别每天投喂1(F1组)、2(F2组)、3(F3组)、4(F4组)次,共进行40 d。结果表明,F3组和F4组的刺参生长最快,其末体重均显著大于F1组和F2组(P0.05)。投喂频率越高,刺参的摄食量越大,F4组摄食量越高,为3.67 g/(d·ind),F3组和F4组刺参的摄食量均显著高于F1组和F2组(P0.05),但F3组和F4组没有显著差异(P0.05)。饵料转化率随投喂频率的增加而增加。其中,F4组的饵料转化率最高,为9.70%,而消化率却随投喂频率的增加而降低。投喂频率对刺参主要体成分组成影响不大。从各处理的能量收支方程来看,F1组和F2组的粪能占摄食能的比例显著低于F3组和F4组(P0.05),但占摄食能的比例均超过了50%,其呼吸能占摄食能的比例显著高于F3组和F4组。本研究表明,室内养殖刺参每天投喂3次最佳,排泄能和呼吸能较高可能是导致F1组生长不佳的主要原因。     

中草药对刺参腐皮综合征病原菌的体外抑菌试验

用改良二倍稀释法和抑菌圈法测定了24种单方中草药和9种复方中草药对刺参腐皮综合征4种重要病原菌灿烂弧菌、假交替单胞菌、哈维氏弧菌和恶臭假单胞菌的体外抑菌活性。结果显示,不同中草药对特定病原菌抑菌效果差异较大,单方中草药最低抑菌浓度（MIC）为1.56mg/ml,中草药水煎剂H-5和H-9对假交替单胞菌的抑菌圈最大,达22mm。单方中草药中穿心莲、大青叶、金银花和川芎4种中草药对4株病原菌抑菌效果最好,其水煎剂对4株病原菌平均抑菌浓度分别为6.25、7.81、5.86和3.52mg/ml;平均抑菌圈直径分别是17.5、11.3、14.0和11.5mm。将筛选的4种单方中草药组成9种复方,复方MIC和抑菌圈均显著好于单方,最低MIC降低到0.20mg/ml。其中复方HC-G和HC-D抑菌浓度最低,效果最好,平均抑菌浓度分别降低为0.54和0.64mg/ml;平均抑菌圈直径分别为15.3mm和16.3mm。试验结果显示,复方最佳配比为穿心莲、大青叶、金银花和川芎=2∶1∶3∶2。该复方可为生产高效专用中草药,以替代抗生素,为刺参健康养殖提供技术保障。     

大连海域刺参原产地大型底栖动物群落结构调查及修复策略

2014年6月,按照海洋资源调查规范,调查北黄海大连沿岸的刺参Apostichopus japonicas原产区中的旅顺口区塔河湾附近海域和大连金州新区城山头海滨地貌保护区海域内大型底栖动物的种类、密度、生物量,计算优势种、生物多样性和群落物种相似性,探讨其修复策略。结果表明,两处海域刺参生境大型底栖动物群落结构基本相同,优势种组成相似,优势类群均为软体动物;物种组成因饵料条件及周边海域底质不同呈现差异性分化;两处海域内海星类与刺参的密度比分别约为1∶3和1∶1,海星类与刺参的生物量比值与密度比相同;海星类与海胆类密度比均约为1∶1和3∶1,海星类与刺参及海胆类密度和的比分别为1∶4和1∶1,海胆类与刺参密度比均约为1∶2。根据调查结果认为刺参生境和增养殖区的养护、修复策略为:(1)多种共养,以参为主;(2)控制海星,适度增殖海胆;(3)提高初级生产力,降低污染。     

高温胁迫下仿刺参表观遗传调控相关基因的表达特征

以仿刺参(Apostichopus japonicus)表观遗传调控相关基因—DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMT1)、组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC3)和组蛋白甲基转移酶(histone methyltransferase,MLL5)为目的基因,采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术和相对定量2~(-ΔΔC_T)法,以刺参管家基因β-actin为内参进行校正,比较了高温胁迫下3个基因在呼吸树、消化道、体液、肌肉各组织中的表达情况。以15℃条件下的刺参为对照组,其目的基因表达量为基准1,在体液中,DNMT1基因在18℃时表达量上升不显著(P0.05),18~21℃时表达量上升极显著(P0.01),21~24℃时上升不明显(P0.05),30℃得到最大表达量为3.26,总体为上调表达;HDAC3基因和MLL5基因在24℃时的表达量显著(P0.05),之后随着温度升高其表达量稍有升高,分别在30℃得到最大表达量为2.90和3.19。总体来看,各基因随着温度的升高其表达量都增高,上调表达趋势明显,在30℃达到最高表达量。对比3个基因在不同组织中的表达差异,体液中表达变化较明显,在24℃以后均大于2.5;肌肉中最低,在整个高温胁迫过程中基因表达变化量小于2。在30℃的温度胁迫条件下,检测在0 h、3 h、6 h、9 h、12 h、15 h 6个时间点3个基因的表达量,以0 h各基因的表达量为基准1,结果显示,3个基因的表达量都表现为上调表达,除消化道的HDAC3在6 h时提前进入平稳期,其他各组织各基因的表达量均在0~9 h内随着胁迫时间的延长呈现快速上升状态(P0.05);胁迫9 h以后,各目的基因表达量变化不明显或稍有降低(P0.05)。不同组织中目的基因的表达趋势一致,体液中3种表观相关基因的表达量最高值高于其他3种组织。本研究为从表观遗传修饰角度解析刺参的高温逆境应答反应机制奠定了基础。     

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。