褐飞虱NlTgo基因的克隆及功能研究

转录因子Tango(Tgo)在昆虫神经元发生、血细胞生成、性别决定、肠道发育等过程中发挥重要作用。克隆了褐飞虱Tango基因(NlTgo),应用荧光定量PCR和RNAi探索了NlTgo在褐飞虱中的表达动态和生物学功能。结果表明,NlTgo的开放阅读框为2007bp,推测编码669个氨基酸残基。多序列比对表明NlTgo与已知的Tgo高度同源,其中与人体虱(Pediculus humanus corporis)Tgo的一致性达68%。系统进化分析表明,NlTgo与豌豆长管蚜(Acyrthosiphon pisum)、始红蝽(Pyrrhocoris apterus)和臭虫(Cimex lectularius)的Tgo在系统发育树中形成一个类群。时空表达谱表明NlTgo在褐飞虱1龄、2龄时期高表达,在卵期表达量较低;在卵巢中表达量最高,在体壁的表达量较低。RNAi结果表明,注射ds NlTgo后4d,NlTgo的表达量较空白对照组显著降低了77%,并导致若虫不能正常蜕皮而死亡。其中,处理5d后褐飞虱的存活率仅为23%,显著低于注射dsGFP的对照组(98%)。结果显示,NlTgo与褐飞虱的生长发育有关,可作为防治褐飞虱的潜在靶标。     

水体pH对中华绒螯蟹幼蟹蜕壳生长及其相关基因表达的影响

为了解养殖水体p H值对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)蜕壳生长及其相关基因表达的影响,在试验室水槽条件下,设定p H=7、8、9、10(均无水草)为实验组,以种植适量水草(p H值为8.2~9.1)为对照组,研究中华绒螯蟹幼蟹(均重0.43 g±0.09 g)在不同p H值水体中饲养一个蜕壳周期(37 d)的蜕壳生长及其相关基因(蜕皮抑制激素MIH,蜕皮激素受体EcR,维甲类X受体RXR,胰岛素样生长因子IGF2)表达情况。结果显示,对照组河蟹的成活率和增重率均显著高于实验组,其中,p H10的河蟹成活率和增重率最低。荧光定量PCR检测显示,MIH、EcR和RXR基因在不同p H水体的表达存在显著差异,IGF2基因在不同p H水体中的表达无显著差异;不同p H水体幼蟹的增重率与成活率之间存在显著正相关,EcR、RXR与IGF2基因相互间的表达量存在显著正相关,表明这三个基因的表达具有协同作用。通过对成活率、增重率和基因表达的综合分析认为幼蟹生长的最适p H为8~9。     

中华绒螯蟹EcR基因全长cDNA克隆及表达分析

为了研究蜕皮激素受体(EcR)在中华绒螯蟹蜕皮和性腺发育过程中的作用,本实验采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)以及cDNA末端快速扩增(RACE)技术,克隆了中华绒螯蟹EcR基因全长cDNA序列。运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,分析该基因在不同组织、蜕皮过程及卵巢发育阶段的表达特征,并研究了甲基法尼酯(MF)对卵巢中EcR的调控作用。结果显示,中华绒螯蟹EcR cDNA全长2 156 bp,编码422个氨基酸,其序列与招潮蟹相似性最高,为89%。荧光定量PCR结果显示,EcR在Y器官中表达量最高;在卵巢和肌肉中少量表达;在肝胰腺、鳃、心脏、胃、肠、胸神经节和脑神经节中微量表达。在中华绒螯蟹不同蜕皮时期中,Y器官中EcR表达量在D期和E期的表达量最高;肝胰腺中EcR表达量从AB期到D期有上升的趋势,到E期有所降低;肌肉中EcR表达量在AB期最高;鳃中EcR表达量在D期最高。在中华绒螯蟹卵巢发育过程中,EcR在卵巢发育Ⅰ~Ⅳ期的表达量有上升趋势,到Ⅴ期表达量降低;体外注射实验中,MF1(注射1μg)组的EcR表达量与对照组和生理盐水组无显著差异,而MF2(注射2μg)组的EcR表达量显著上升;离体培养实验中,MF1组(10-8mol/L)和MF2组(10-7mol/L)显著高于对照组和生理盐水组。研究表明,EcR基因在中华绒螯蟹蜕皮和卵巢发育过程有重要作用,MF可以调控EcR基因在卵巢中的表达。     

三疣梭子蟹EcR基因的克隆及表达分析

为研究蜕皮激素受体(EcR)在甲壳动物生长和生殖过程中的作用,采用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA 末端快速扩增(RACE)技术,克隆了三疣梭子蟹蜕皮激素受体 (PtEcR)基因全长cDNA序列(GenBank登录号:KC354381),运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,分析该基因在不同组织、蜕皮时期和二次卵巢发育阶段的表达特 征。结果表明,PtEcR cDNA全长2 231 bp,包含1 269 bp ORF,编码422个氨基酸;推导的PtEcR氨基酸序列与已公布的其他甲壳动物EcR进行比对,发现一致性 达67%～97%;系统进化树分析PtEcR与其它甲壳动物EcR聚为一支,而昆虫EcR聚为另一支。PtEcR在检测的三疣梭子蟹10个组织中均有表达,其中在Y-器(YO)表达量最高。在蜕皮周期中,自蜕皮后期至蜕皮前期D2亚期PtEcR在YO中的表达量一直较低;至D3亚期和D4亚期,PtEcR表达量显著升高,这与血 淋巴中20-羟基蜕皮酮(20E)浓度在D3/D4亚期显著升高相协同,表明PtEcR在三疣梭子蟹蜕皮过程中起着重要的作用。二次卵巢发育阶段,PtEcR在YO和肝胰 腺(Hp)中的表达量自Ⅱ期逐渐升高至Ⅳ期达到最高;卵巢(Ov)中,则在Ⅰ、Ⅲ期较低,Ⅱ、Ⅳ期较高,表明PtEcR可能参与卵巢发育和卵黄发生。     

Effects of Dietary Lipid Levels on Growth,Survival, and Molting of Yearling Narrow Clawed Crayfish,Astacus leptodactylus

The influence of dietary lipid level was evaluated on growth, survival, and molting of yearling narrow clawed crayfish, Astacus leptodactylus. Yearling crayfish were fed five isonitrogenous diets (35% protein), formulated to contain 4%, 7%, 10%, 13%, or 16% lipid. Crayfish (10.1 ± 1.6 g) were reared for 56 days in 60-L fiberglass tanks at 23 ± 1.7 °C, with flow-through water and continuous aeration. At the end of the trial, crayfish fed 13% lipid had the highest weight gain and specific growth rate, significantly different from crayfish fed 4% and 7% lipid (p < 0.05). Crayfish fed 13% lipid had a significantly higher survival rate (86.7%) than the animals fed 4% lipid (71%) (p < 0.05). Molting was not affected by lipid level (p > 0.05). We recommend 13% dietary lipid level for optimum growth and survival of Astacus leptodactylus in intensive cultivation.     

中华绒螯蟹幼蟹蜕皮周期中肝胰腺和肌肉脂类的动态变化

以越冬后即将进入蜕皮的中华绒螯蟹幼蟹为实验对象,采用生化分析方法,研究其蜕皮周期肝胰腺及肌肉脂类的动态变化。本实验将其幼蟹蜕皮周期分为蜕皮前期(D期)、蜕皮期(E期)、蜕皮后期(AB期)和蜕皮间期(C1期和C2期)。结果发现,(1)蜕皮各期肝胰腺总脂含量变化显著,呈现为"高-低-高"的趋势,其中D期最高,AB期最低,C1、C2期开始回升;而肌肉总脂含量变化趋势与肝胰腺相反,为先上升后再下降趋势,在D期最低,AB期含量最高。(2)肝胰腺脂类中以甘油三酰(TG)为主,其次是磷脂(PL);而肌肉脂类主要是PL,其次是TG和胆固醇(CHO)。肝胰腺中TG含量为先下降后上升趋势,其中C1期含量最低,肝胰腺中的PL含量变化趋势与TC相反,AB期含量最高;肌肉中TG含量在E期最高,而此期的PL含量最低。(3)肝胰腺和肌肉的主要脂肪酸为C16∶0、C18∶1n9、C18∶1n7、C18∶2n6(LOA)、C20∶5n3(EPA)和C22∶6n3(DHA)(相对含量4%)。蜕皮周期内,肝胰腺中的饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和高度不饱和脂肪酸(HUFA)均表现为下降趋势,其中D期肝胰腺中的DHA和EPA含量最高;肌肉中的SFA和MUFA呈现为先上升后下降趋势,而肌肉中的PUFA和HUFA表现为先下降后上升趋势。研究表明,中华绒螯蟹幼蟹蜕皮周期中,肝胰腺和肌肉中的脂类成分发生了显著变化,肝胰腺中脂类可能是其蜕皮期间的主要能量来源物质之一。     

Spatiotemporal variability in the phenology of the initial intra‐annual molt of American lobster (Homarus americanus Milne Edwards, 1837) and its relationship with bottom temperatures in a changing Gulf of Maine

This study uses the Maine Department of Marine Resources Lobster Sea Sampling data (2000–2016) and logistic models to develop the first time series for the timing and suddenness of onset of the initial intra‐annual molt of American lobster in the Gulf of Maine (GoM), an annual fishery recruitment event crucial to fishermen. Data from three GoM regions (eastern, central, and western coastal Maine) were further divided by sex and estimated maturity of sampled lobsters for analysis. We found differences in the patterns of initial molt timing and suddenness between the regions, sexes, and stages of maturity. Using the Northeast Coastal Ocean Forecasting System hindcast temperatures, seasonal accumulated degrees above 5°C were used to describe the thermal history for each region at ocean depths of about 5 and 110 m. These temperature metrics were used in generalized linear models to investigate the potential effects of seasonal temperatures on the initial molt season. Results showed that initial intra‐annual molting of lobsters was variable from 2000 to 2016, with periods of both earlier and more sudden molts and later and more protracted molts. Warmer temperatures, specifically inshore temperatures, were generally associated with an earlier molt, but without complete uniformity in the direction and magnitude across seasons, regions, and lobster demographics. We also discuss why developing molt time series and quantifying the connection to the bottom temperatures are necessary and emphasized why existing monitoring programs and the applied quantification techniques herein make this relationship difficult to quantify.     

中华绒螯蟹在实验室条件下的成蟹阶段蜕壳与生长观察

在实验室条件下,进行了中华绒螯蟹成蟹阶段(200 d)的个体蜕壳与生长观察。在观察的4次蜕壳中,实验河蟹蜕壳后的体重平均增长率分别为48.7%、69.1%、80.1%和64.8%,壳长平均增长率分别为21.3%、17.0%、29.5%和16.7%,壳宽平均增长率分别为17.4%、18.3%、28.2%和18.1%;雄蟹每次蜕壳后的体重、壳长和壳宽均高于雌蟹,但从第3次蜕壳开始,雌雄间才呈现出显著的生长差异(P0.05)。第1-4次的平均蜕壳间期分别为37、38、29和41 d。在前两次蜕壳,其蜕壳后的生长变异系数较大,而在后两次蜕壳,其蜕壳后的生长变异系数相对较小。起始体重对每次蜕壳后体重有显著影响(P0.05),第3次蜕壳后的体重与其他次数蜕壳后体重呈显著相关(P0.05)。研究还发现,壳长、壳宽与生长水温有显著的相关性(P0.05),体重与生长水温的相关性略显著(r=0.917~0.923,0.05P0.10)。以上研究结果表明:河蟹成蟹阶段在第3次蜕壳时的增长率最高,对生长影响较大,应注意此阶段的饲养与管理;同时,在生产上为提高成蟹的养成规格应选取规格较大的蟹种。