中华绒螯蟹生殖调控研究进展

介绍了中华绒螯蟹繁殖生物学、繁殖影响因素、繁殖调控机制等方面的研究进展,旨在为今后更好指导河蟹养殖业生产奠定基础。     

翘嘴红鲌PEPCK基因的克隆和序列分析

采用RT-PCR和RACE（Rapid Amplification of cDNA Ends）法,分离和克隆翘嘴红鲌（Erythroculter ilishaeformis）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）基因的全序列,得到2 564bp[不含poly（A）]的全长cDNA,包括111bp5′非翻译区,1 911 bp阅读框以及含Poly（A）信号AATAAA的542 bp3＇非翻译区[不包括Poly（A）].阅读框共编码636个氨基酸,计算的分子量为69.65 kD.该序列含有PEPCK特有的结合草酰乙酯的结构域以及与GTP三磷酸链和Mg^2＋结合的激酶1和2基序.与其他鱼PEPCK的相似性高达83%～96%,和爪蟾、变形虫等其他动物的相似性为50%～69%.[中国水产科学,2006,13（3）：389 396]     

RACE法分离团头鲂生长抑素全长cDNA及其序列测定

生长抑素具有抑制脑垂体GH释放的作用，是调控鱼类生长的主要激素之一。本研究采用RT和RACE(rapid amplification of cDNA ends)法，分离和测定了团头鲂脑中生长抑素PSSI cDNA的全长核苷酸序列，并对该基因进行了结构和系统进化分析。3’RACE扩增得到700bp左右的片段，5’RACE分离得到500bp左右的片段，把3’片段与5’片段拼接得到全长cDNA。cDNA全长735bp[不含poly(A)]，5’端非翻译区有100nt。3’端290bp[不包含poly(A)]，阅读框(open reading frame，ORF)345bp。该序列与金鱼PSSI cDNA序列同源性为90％，主要差异在5’端非翻译区。团头鲂生长抑素mRNA阅读框编码114个氨基酸，包括一些酶切位点，产生26个氨基酸的大分子态生长抑素，进一步加工成与人等结构相似的14个氨基酸的生长抑素；团头鲂生长抑素前体氨基酸序列与金鱼、虹鳟、鲶鱼、鲅鱇、蛙、牛、鼠、鸡、猴、人等的比较发现，它与金鱼的同源性最高达95％，与鮟鱇最低50％，与人68％。这说明生长抑素基因在长期的进化中相当保守，同时，也因为鱼类生活环境多样导致基因变异较大。     

黄颡鱼卵巢P-450arom基因的克隆及组织表达

P-450芳香化酶（P450arom）是催化雄激素生物合成雌激素的关键酶。本研究采用RT-PCR和RACE（Rapid Amplification of cDNA Ends）法，分离和克隆了黄颡鱼（Pelteobasrus fulvidraco）卵巢P450芳香化酶基因HP450arom A，并使用荧光实时定量RT—PCR对其组织表达进行了分析。结果表明，HP450arom A cDNA全长1914bp[不包括poly（A）]，5’端非翻译区有13bp，3’端362bp[不包含poly（A）]，阅读框（Open Reading Frame，ORF）1539bp，翻译成513个氨基酸，计算的蛋白质分子量为58．7kD。同源性分析显示，HP450aromA的氨基酸序列与其他鱼卵巢P450arom具有60％～90％的同源性，与其他鱼脑P450arom为57％-60％同源，与鸡卵巢和人胚盘P450arom则为51％和52％同源；但芳香化酶高保守区包括Ⅰ-螺旋区，芳香化酶特异保守区Ⅱ和血红素结合区Ⅲ和其他鱼芳香化酶相比同源性分别高达68％～97％、78％-91％和71％～100％。系统发育分析表明，HP450arom A与鱼类卵巢P450arom属于同一分支，黄颡鱼和鲇鱼亲缘关系最近，这和传统的分类方法结论一致。荧光实时定量RT-PCR研究结果显示，HP450arom A在前脑、下丘脑、脑垂体、精巢、肝脏中不表达，只在卵巢中表达。这说明HP450arom A的表达具有组织特异性，并可推测其对卵巢发育起着重要作用。与本室分离的HP450arom B在卵巢的表达量相比，卵巢中HP450arom A的表达量是HP450arom B的18．7倍。     

建鲤生长抑制素基因(MSTN)的分离、表达及多态性与体型、平均日增重相关性研究

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)是近年来发现的肌肉生长负调控因子,属转化生长因子p(transforming growth factor-β,TGF-β)家族.本实验使用PCR方法从建鲤(Cyprinus carpio var.jian)基因组分离到4个jlMSTNs基因,4个基因具有相同的基因结构,同源性分析表明,两两分属于鱼类MSTN1和MSTN2,分别命名为jlMSTN1a、jlMSTN1b、jlMSTN2a和jlMSTN2b.jlMSTN1s和jlMSTN2s的两旁基因阅读框碱基相似性很高,分别为96%和94%,但内含子存在着长度和序列差异,jlMSTN2a两内含子明显比jlMSTN2b长,分别为1 384、1 763 bp和879、835 bp.jlMSTNs在不同组织的表达量以及各基因上SNP位点数表明,jlMSTN1s所受的选择压力高于jlMSTN2s;jlMSTN2a所受的选择压力大于jlMSTN2b.本实验还筛选到与建鲤体型和平均日增重相关的SNP位点各1个,可作为辅助育种标记.     

6个建鲤家系的遗传结构及不同亲缘关系个体间的遗传差异分析

选用12个微卫星位点对6个建鲤Cyprinus carpio var.jian家系的遗传结构和不同亲缘关系个体间的遗传差异进行分析.结果表明:12个位点在6个建鲤家系中共检测出80个等位基因和172种基因型,平均每个位点检测到等位基因6.7个和基因型14.3种;各家系平均观察杂合度(H0)和期望杂合度(He)分别为0.725～0.883和0.533 ～0.656;平均多态信息含量(PIC)为0.440～0.584;固定系数(FIS)计算结果表明,6个建鲤家系都表现为杂合子过剩(FIS＜0);6个建鲤家系遗传分化系数(Lat)值为0.209 4,家系间平均遗传距离为0.458 7;6个家系中的父子间、母子间和同胞子代间的平均遗传距离分别为0.333 1、0.347 7和0.318 0,没有血缘关系个体间的平均遗传距离为0.635 3,且极显著大于亲子之间和同胞子代之间的遗传距离(P＜0.01).本研究表明,6个建鲤家系的多态信息含量丰富,遗传多样性水平较高,具有较大的选育潜力.     

团头鲂 HSP70 cDNA 的克隆、序列分析以及热应激对其 mRNA 表达的影响

采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)分离、克隆出团头鲂(Megalobrama amblycephala)肝脏热休克蛋白70(HSP70)基因全长cDNA序列,共2 224 bp,包括135 bp5'非翻译区、1 932 bp阅读框以及157 bp 3'非翻泽区[不包括Poly(A)].阅读框共编码643个氨基酸,分子量计算值为70.53 kD,理论等电点为5.25.该HSP70基因在翻译区不含内含子,符合诱导型HSP70的特征.团头鲂HSP70氨基酸序列中含有HSP70家族的3个签名序列以及细胞质特异性调控基序EEVD等.同源性分析表明,团头鲂HSP70氨基酸序列与斑马鱼等脊椎动物的相似性高达84.0%以上,与无脊椎动物果蝇的相似性也高达73.4%.生物信息学分析显示,团头鲂HSPTO基因所编码的蛋白质以亲水性区域为主,具有丰富的B细胞抗原位点,无信号肽,无跨膜区域,为非分泌型蛋白;同时还含有众多的蛋白激酶C磷酸化位点、N-肉豆蔻酰化位点、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N-糖基化位点,推测其可能在细胞信号转导与调控中发挥重要作用.该蛋白含有2个部分重叠的双向核定位序列,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主,空间结构包括N端ATPase功能域和C端多肽结合功能域.应用实时定量PCR研究高温(34℃)应激对团头鲂HSP70 mRNA表达的影响.结果表明,在热应激过程巾肝脏HSP70 mRNA水平呈先升高后下降的变化趋势,说明该基因的表达受热应激调控,本实验克隆的序列为诱导型HSP70 cDNA.     

奥利亚罗非鱼DMT基因克隆与序列分析

利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)分离、克隆奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)睾丸DMT(DM-do-main gene in testis)基因,并进行序列测定与分析。结果表明,该基因cDNA序列全长1 260 bp,包括74 bp 5’非翻译区,879 bp阅读框以及含poly(A)信号AATAAA的307 bp 3’非翻译区,阅读框共编码292个氨基酸。序列同源性分析表明,不同进化地位动物的DMRT1基因DM域编码序列存在高度同源性,显示DMRT1基因在系统进化上高度保守。生物信息学分析表明:DMT基因编码蛋白无信号肽,无跨膜区域,有多个蛋白激酶C、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N-糖基化位点,推测其可能在细胞信号传导中发挥作用,且其生物活性可能接受信号途中多种信号的调控。该基因的成功克隆及生物信息学分析不仅为DMRT1基因的分子进化和相似性比较研究提供了新的材料,而且对进一步研究其编码蛋白的结构与功能以及其在鱼类性别调控中的作用具有重要意义。[中国水产科学,2007,14(1):23-31]     

饲料中不同碳水化合物水平对翘嘴红鲌生长及血液指标和糖代谢酶的影响

选用540尾翘嘴红鲌,随机分成高、中、无碳水化合物3组,每组设3个重复.日粮保持总能一致,以等量可消化糖替代等量蛋白,即分高碳水化合物组(含可消化糖23.98%(以下均为质量分数),粗蛋白40.53%)、中碳水化合物组(含可消化糖14.45%,粗蛋白50.14%)、无碳水化合物组(含可消化糖为0,粗蛋白63.38%),饲养8周,测定鱼体血液指标、糖代谢酶活性及生长等指标.试验结果表明:与无碳水化合物组比较,中碳水化合物组显著增加了血液胆固醇含量,降低了己糖激酶活性(P＜0.05);高碳水化合物组显著降低了增重率、特定生长率、肌肉粗蛋白及粗灰分含量(P＜0.05),显著增加了血糖含量、葡萄糖激酶含量、丙酮酸激酶活性、肝胰脏粗蛋白及粗脂肪含量(P＜0.05).与中碳水化合物组相比,高碳水化合物组也显著增加了肝体比、血液甘油三酯含量、葡萄糖激酶活性、肝胰脏粗蛋白及粗脂肪含量(P＜0.05),无碳水化合物组显著降低了胆固醇含量(P＜0.05).两者之间其他指标差异不显著.因此高糖日粮可诱导翘嘴红鲌肝脏葡萄糖激酶、丙酮酸激酶等糖代谢酶活性,促进了营养物质在肝脏等内脏中沉积,但是可能不利于生长.     

镜鲤与建鲤生长性状共享 QTL 标记及优势基因型

本研究以1个镜鲤(Cyprinus carpio L.)全同胞家系(190个个体)构建的微卫星遗传图谱(992个标记)为基础,从体重、体长、体高和体厚的QTL区间内发掘了54个标记,其与性状具有显著相关性,进而通过对不同基因型性状间的比较,筛选出83个优势基因型。在此基础上,用54个镜鲤QTL标记分析了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)作图群体,其中40个标记在建鲤中表现出多态性,比例为74.07%;相关性分析结果显示,其中22个标记与建鲤家系的体重、体长、体高或体厚性状具有显著相关性(P0.05),占多态标记的55.00%;镜鲤与建鲤共享的22个QTL标记中,18个标记与至少1个相同的性状具有显著相关性(P0.05),从中筛选出建鲤性状具有优势的基因型30个,可用于指导建鲤的选育。品种间共享QTL的发掘能够扩展QTL标记的使用空间,减少新品种重新构建图谱进行QTL标记定位的工作量和成本。