海蜇Frizzled1基因的克隆及在无性繁殖中的表达

采用RACE技术解析了海蜇(Rhopilema esculentum)Frizzled1基因的cDNA和基因组结构:Re-Fzd1基因的全长cDNA为2387 bp,其中编码区为1761bp,编码586个氨基酸的多肽。SMART分析表明,Re-Fzd1基因具备Fzd家族共同的结构特征,包括:一个由23个氨基酸组成的信号肽,一个位于N-末端富含10个保守半胱氨酸残基的半胱氨酸富集域(CRD),一个含有7个跨膜片段的跨膜结构域,以及一个含有5个重要的磷酸化位点的C端尾巴。多序列比对表明,Re-Fzd1基因与刺胞动物贝螅(Hydra echinata)、水螅(Hydra vulgaris)、半球美螅水母(Clytia hemisphaerica)和海葵(Nematostella vectensis)Fzd1具有高度相似性,与来自脊椎动物人(Homo sapiens)、鼠(Mus musculus)、爪蟾(Xenopus laevis)和斑马鱼(Danio rerio)的Fzd1、Fzd2和Fzd7家族基因也具有较高的同源性。基于N-J法,将人、鼠、爪蟾、斑马鱼和果蝇(Drosophila melanogaster)所有Fzd家族基因系统进化分析显示,除果蝇外,所有Fzd家族成员聚类成4个类群,11个亚家族,海蜇Re-Fzd1基因首先与刺胞动物门的Fzd1聚类在一起,然后与脊椎动物Fzd1、Fzd2和Fzd7三个家族聚成一个类群,表明脊椎动物Fzd1、Fzd2和Fzd7家族可能与刺胞动物门的Fzd1起源于同一个共同祖先。Re-Fzd1基因组序列中不含有内含子。实时荧光定量PCR结果显示,Re-Fzd1基因在海蜇无性繁殖的4个发育阶段均有表达,其中,表达量最高的横裂体阶段是表达量最低的稚水母阶段的3.67倍。整体原位杂交显示,在海蜇横裂体时期,Re-Fzd1原位表达在触手、基座及发生横裂的部位。这些结果都表明,Re-Fzd1不但参与了海蜇的早期发育过程,还调控了海蜇无性繁殖的发生。     

基于牡蛎疱疹病毒DNA聚合酶基因的巢式PCR检测方法的建立及应用

为了建立适用于Os HV-1不同变异株的检测方法,在牡蛎疱疹病毒(Os HV-1)3个变异株全基因组序列比对的基础上,筛选到牡蛎疱疹病毒基因组中高度保守的DNA聚合酶(DNA polymerase)基因,据此设计巢式PCR引物,优化PCR反应体系和条件,建立了基于Os HV-1 DNA聚合酶基因的巢氏PCR检测方法(P-n PCR检测方法),利用P-n PCR与Cn PCR检测方法对不同年份和宿主来源的Os HV-1疑似感染样本进行检测。结果显示,Pn PCR检测方法能稳定地检出100拷贝/μL的病毒DNA;P-n PCR较C-n PCR检测方法具有更强的特异性和更高的检出率。研究表明,本研究建立的P-n PCR检测方法适用于Os HV-1不同变异株的检测,可为该病毒的检测和流行病学调查提供可靠的技术支持。     

一株引起坛紫菜绿斑病病原的分离鉴定及致病性研究

为了明确引起坛紫菜绿斑病的病原,对2012年发生在福建省莆田养殖海区坛紫菜叶状体绿斑病开展了病原的分离鉴定和致病性研究。利用2216E海水培养基平板,从患病藻体分离得到一株优势细菌X5;在实验室条件下将X5进行回接感染实验,在显微镜下观察到坛紫菜叶状体发生组织病理变化,出现绿斑病症状:感染初期出现黄绿色小斑点,病斑逐渐扩大出现空洞,最后导致紫菜叶片流失;用浓度为10⁴~10⁸ cfu/mL的X5感染坛紫菜时,在7 d内引起紫菜出现10%~100%病斑面积,这些结果表明X5为坛紫菜绿斑病的病原。利用生理生化和多基因序列分析方法对X5进行鉴定,结果显示该菌为革兰氏阴性菌,大小为0.6 μm×0.4 μm~1.0 μm×0.4 μm,无鞭毛,在温度4~42℃、盐度50~150、pH6~10范围内生长,最适生长温度为16℃,最适生长盐度为50,最适pH为7,对甲硝唑、林可霉素和青霉素耐药,对25种抗生素敏感,Biolog和API ID-32E细菌鉴定系统的结果显示X5为弧菌属细菌(Vibriosp.);基于多基因序列(16S rRNA,rpoA,recA,pyrH)构建的系统进化树分析显示,X5与V.casei、V.litoralis、V.rumoiensis聚为一支,进化距离为0.095~0.108,这些结果说明X5为弧菌属的一个新种或是V.casei、V.litoralis、V.rumoiensis之一的一个新亚种。本研究报道了弧菌X5能够引起坛紫菜绿斑病,为紫菜流行病学及疾病防治提供了理论支撑。     

温度对虾夷扇贝普通养殖群体和选育新品种海大金贝呼吸代谢的影响

2012年5月和9月,2013年3月和6月,在自然水温条件下,采用呼吸瓶法比较了不同温度(5.6℃、10.5℃、14.4℃、21.2℃)下普通养殖虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和虾夷扇贝选育新品种海大金贝(Haida golden scallop)耗氧率和排氨率的影响。结果表明,在实验设置水温范围内(5.6~21.2℃),普通虾夷扇贝和海大金贝的耗氧率表现出相似的变化趋势。在温度达到14.4℃之前,实验贝耗氧率随温度的升高而增大,而在14.4℃后,则随温度的升高而减小。两种贝最大耗氧率分别为1.67 mg/(g·h)和1.27 mg/(g·h),其中在5.6℃和14.4℃海大金贝耗氧率显著小于普通虾夷扇贝(P0.05);10.5℃和21.2℃时,两组贝类的耗氧率差异不显著(P0.05)。普通虾夷扇贝和海大金贝排氨率随温度变化呈现出不同的趋势。前者从5.6℃开始,随温度的升高,排氨率缓慢升高,水温为14.4℃时达到最大值,为0.063 mg/(g·h),然后逐渐降低,14.4℃水温的排氨率显著大于10.5℃和21.2℃(P0.05);而从5.6℃到10.5℃,后者的排氨率逐渐降低,10.5℃时达到最低值,为0.029 mg/(g·h),然后随温度升高缓慢升高,到21.2℃达到最高值。海大金贝组在温度条件为5.6℃和21.2℃时排氨率高于普通虾夷扇贝组(P0.05);而水温为14.4℃时,普通虾夷扇贝组排氨率显著高于海大金贝组(P0.05);10.5℃时两者排氨率差异不显著(P0.05)。两实验组耗氧率Q_10系数均随温度的升高而降低。O/N结果表明,普通虾夷扇贝在本次研究的设定温度区间内以消耗脂肪和碳水化合物为主;海大金贝以消耗蛋白质为主,当温度逐渐升高,转化为以消耗脂肪和碳水化合物为主,当水温达到较高的水平,又转换为以消耗蛋白质为主。     

脊尾白虾14-3-3 基因cDNA 全长的克隆和表达分析

利用本实验室构建的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)血细胞cDNA文库中脊尾白虾14-3-3巨球蛋白基因EST序列,采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术,克隆获得脊尾白虾14-3-3基因c DNA全长,命名为Ec14-3-3。该基因全长2905 bp,包含744 bp的开放阅读框,编码247个氨基酸组成的蛋白质,分子量为27.95 kD,理论等电点为4.65。同源性分析表明,脊尾白虾Ec14-3-3氨基酸序列与斑节对虾(Penaeus monodon)14-3-3的同源性最高,达到98%。荧光定量PCR分析结果表明,Ec14-3-3基因在血细胞、卵巢、肝胰腺等组织中均有表达,其中血细胞中Ec14-3-3相对表达量最高。感染鳗弧菌和WSSV后6 h,脊尾白虾血细胞和肝胰腺中Ec14-3-3基因的表达量较对照组均显著增加(P0.05),且具有明显的时间差异性。本研究结果表明,Ec14-3-3基因在脊尾白虾免疫反应中发挥重要作用。     

黄海双船变水层拖网网囊的网目选择性研究

为研究黄海双船变水层拖网网囊的网目选择性,2015年10月在黄海南部进行了网囊网目为40、54、60mm和70mm的套网拖网试验,采用Logistic选择模型和体周估算法对网囊网目选择性进行研究。结果表明,黄海双船变水层拖网渔获主要为蓝点马鲛、银鲳、带鱼、小黄鱼和鳀鱼;随着网囊网目尺寸的增大,逃逸率明显增加;极大似然法估算的模型参数,用AIC值检验拟合良好;估算出以变水层拖网捕捞达到可捕标准的部分经济鱼类相应的网囊网目尺寸,分别为小黄鱼71.0 mm、银鲳103.6mm、带鱼92.3mm、蓝圆鲹63.8mm。在黄海目前的渔业资源现状下,为保护小黄鱼、带鱼和鲐鲹等中小型经济鱼类的渔业资源,建议将双船变水层拖网的最小网囊网目尺寸定为60mm。     

牙鲆tyrp1a和tyrp1b的鉴定及tyrp1a与mmu-miR-143-5p_R+2的调控关系

为了研究牙鲆白化发生过程中的分子调控机制,本研究在获得正常和白化牙鲆转录组及micro RNA(mi RNA)深度测序数据的基础上,对tyrosinase related protein 1(tyrp1)和mmu-mi R-143-5p_R+2(mmu-143)进行了表达模式、靶基因预测及验证分析。首先通过RACE方法克隆得到白化相关基因tyrp1的2个转录本,进化树分析表明这2个转录本分别是tyrp1a和tyrp1b,利用RNAhybrid软件预测到mmu-143可能与tyrp1a基因存在互作关系,通过双荧光素酶实验初步验证了这一靶向关系。进一步的荧光定量结果显示,tyrp1a基因在正常牙鲆皮肤中的表达量显著高于白化牙鲆皮肤的表达量,正常牙鲆皮肤中mmu-143的表达量显著低于白化牙鲆皮肤中的表达量。本研究发现,牙鲆tyrp1存在2个转录本,分别是tyrp1a和tyrp1b。双荧光素酶实验和定量PCR分析初步证实,tyrp1a是mmu-143的靶基因,mmu-143是通过调控tyrp1a基因的表达来影响牙鲆白化的。此研究结果为深入揭示牙鲆白化发生的分子机制提供重要的基础资料。     

海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长发育的影响

以黄姑鱼(Nibea albiflora)为研究对象,根据IPCC 2013典型浓度排放路径(RCP)对2100年海洋温度和p H的预测值,分别选择减缓温室气体排放情景(RCP 2.6)和高温室气体排放情景(RCP8.5),设置温度和p H两个因素,在实验室条件下模拟气候变化,探究海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长、发育的影响。结果显示,在基础温度24.0℃条件下,黄姑鱼进入稚鱼期的时间为25 d,高温处理(26.0℃~28.0℃)生长加快,仅为22 d,同时,随着温度升高(26.0℃、26.6℃和28.0℃),生长率逐渐增加(0.73、0.74和0.78 mm/d),并且各处理组之间生长率存在显著差异(P0.05),但死亡率在26.6℃最高,26.0℃最低。黄姑鱼死亡率在p H为7.80、7.73和7.49时分别为3.9%、19.4%和21.7%,各处理组死亡率差异显著(P0.05),但p H对黄姑鱼早期生长率影响不显著(P0.05)。通过逻辑斯蒂生长方程拟合,结合IPCC对2100年温度和p H的预测,到2100年,在RCP 2.6情景下,黄姑鱼早期生长率为0.71 mm/d,死亡率为31.1%;在RCP 8.5情景下,黄姑鱼生长率最高达到0.76 mm/d,死亡率为23.9%。在海洋酸化和暖化的共同作用下,黄姑鱼的早期补充将会受到影响。     

近30年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替

基于30余年渤海鱼卵、仔稚鱼历史调查资料的整理分析并结合产卵场补充调查,以1982~1983年周年逐月调查资料为本底,采用多元统计学方法分析30余年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性(物种多样性和关键种群)的季节变化和年代际变化,并掌握结构更替过程中优势种和重要种协同消长规律。分析结果显示,渤海各调查季节(冬季除外)鱼卵、仔稚鱼种类数以及资源丰度指数呈先降后升变动趋势。当前鱼卵种类数仅为20世纪80年代1/2左右,资源丰度不足20世纪80年代的1/10;仔稚鱼种类数和资源丰度仅为20世纪80年代的3/4左右,但冬季仔稚鱼种类数和资源丰度指数呈现上升趋势。各调查时期相同季节鱼卵优势种变化不明显,但仔稚鱼优势种变化幅度超过鱼卵,底层重要经济种类早期补充群体优势度急剧下降;鱼卵和仔稚鱼物种多样性水平在升温季节较高而在降温季节较低,调查期内各季主要呈现先降后升变动趋势。鱼类早期补充群体种类更替现象明显,近年来种类更替率呈现明显加快趋势。各调查时期相同季节各适温类型产卵亲体种数均呈现先降后升变动趋势,但各适温类型种数所占比例和全年综合各适温类型种数所占比例基本稳定。各调查时期相同季节各主要栖所类型产卵亲体种类数也均呈现先降后升变动趋势,全年综合陆架浅水中上层鱼类种数所占比例升高,中底层和底层鱼类所占比例有所下降。近30年在多重外来干扰作用下,渤海鱼类早期补充过程各个关键环节已随其栖息地(产卵场)生境要素发生不可逆变化或变迁。渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替是环境-捕捞胁迫下鱼类群落内多重生态位的交替失调和渔业资源结构性衰退的具体表现。     

凡纳滨对虾氨氮急性胁迫应激敏感群体和耐受群体对WSSV敏感性的差异分析

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是世界范围内举足轻重的水产养殖品种,在普遍的高密度养殖活动及环境恶化的情况下,逆境胁迫是影响其养成率的主要因素之一,其中,高浓度氨氮胁迫是最普遍的毒理因子。由于对虾抗病性状的遗传力较低,且在受限于测试场地的低选择强度情况下,抗病选育的进展比较缓慢。而对虾的抗逆性具有较高的遗传力,且不具备传染性的特点使得其不受测试场地的限制。因此,本研究以氨氮急性胁迫应激敏感群体(SP)和耐受群体(TP)为实验材料,对其进行白斑综合征病毒(WSSV)敏感性差异分析,首次探索了通过提高对虾对逆境急性胁迫应激的耐受性,从而间接提高其抗病力的可能性。本研究每个群体设3个处理:高浓度氨氮胁迫下(10 mg/L)WSSV感染组,两群体分别命名为SPAV和TPAV;正常海水条件下(氨氮水平小于0.01 mg/L)WSSV感染组,分别命名为SPV和TPV;正常海水条件无WSSV感染组(空白对照组),分别命名为SPC和TPC。结果显示,SP群体(5 h)在WSSV感染后开始死亡的时间显著早于TP群体(16 h);从感染60 h后,SPAV组的死亡率呈直线上升趋势,到137 h时该组全部死亡,其累积死亡率显著高于SPV(70.42%)和TP群体的2个组TPAV(42.67%)和TPV(18.99%)(P0.05)。在144 h实验结束时,SPV的累积死亡率为73.67%,显著高于TP群体的2个组TPAV(46.15%)和TPV(18.99%)以及SP群体的对照组SPC(34.79%);此时,TPAV组的累积死亡率显著高于TPV和TPC组(P0.05),而TPV与TPC组间无显著差异。研究表明,逆境毒理因子(氨氮胁迫)会增加对虾对病原的敏感性,而且对氨氮急性胁迫应激耐受力高的群体对病毒的抵抗力也高。本研究为探索提高对虾抗病力而降低养殖过程中的死亡率提供了新的思路和途径。