灰海马染色体制备及核型分析

为了解灰海马的细胞遗传学特征,便于今后开展灰海马的种质评价与鉴定、规模化人工繁育、亲缘关系研究及人工选育等工作,实验以雌雄灰海马的背鳍为材料,采用秋水仙素浸泡和常规热滴片法制备染色体标本。借助Photoshop图像软件,将同源染色体配对、拼贴,做出染色体核型图。采用Image J软件的自定义曲线测量功能,以着丝粒的中心位置为起点,顺着染色体弯曲的形态,到染色体臂末端为终点,测量线段长度,得出图片中染色体的臂长,根据相同放大倍数下标尺的测量值,换算出染色体的实际臂长。根据臂比值,将染色体进行配对、分类后,得出灰海马的染色体核型公式。结果显示,灰海马的背鳍组织可作为其染色体制备的理想材料,实验选用的染色体制备方法能获得图像清晰、形态良好的细胞分裂相。此法简单、效果好,解决了海龙科鱼类染色体制备的难题;灰海马具有22对染色体,二倍体染色体数目2n=44,雄鱼的染色体核型公式为2n=2sm+20st+22t,雌鱼的染色体核型公式为2n=1m+2sm+20st+21t,雌鱼存在性染色体异型的现象,因此灰海马的性染色体为ZW/ZZ型。     

栉孔扇贝、虾夷扇贝及其杂交子代的MSAP分析

运用甲基化敏感扩增多态性(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术对栉孔扇贝(♀)、虾夷扇贝(♂)及其杂交子一代、子二代基因组DNA胞嘧啶甲基化水平进行了研究,并分析了DNA甲基化与各性状的相关性及其与杂种优势的关系。结果表明,(1)DNA甲基化率与壳宽、总重等表型值呈正相关的关系,而与壳长、壳高、软体重和闭壳肌重4个性状表型值呈负相关的关系,其中闭壳肌重与甲基化率的相关性达到极显著水平(P<0.01);(2)虾夷扇贝、栉孔扇贝、F1代、F2代的总甲基化率分别为32.79%、24.13%、19.98%、20.18%,杂交种F1代的甲基化水平低于双亲,是两种扇贝杂交的结果;F1代的甲基化模式经过了重新调整,其变化相对其亲本主要有4种类型:甲基化水平相同、去甲基化、超甲基化、次甲基化,且去甲基化位点多于超甲基化位点。结果证实杂种优势的产生与杂交种F1代基因组DNA甲基化模式的改变和重新调整有关,丰富了杂种优势机理研究内容。     

虾夷扇贝EST-SSR标记在栉孔扇贝中的通用性研究

为研究虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和栉孔扇贝(Chlamys farreri)的群体遗传多样性并分析其亲缘关系,对在虾夷扇贝中开发的60个EST-SSR位点在栉孔扇贝中的通用性进行了研究。结果显示,21个位点可在栉孔扇贝中扩增出特异性条带,通用性比例达35.00%,其中,17个位点具有多态性,多态性比例达28.33%。在虾夷扇贝和栉孔扇贝群体中,平均等位基因数(N_a)分别为2.7647和2.3529;平均有效等位基因数(N_e)分别为1.9487和1.6350;平均观测杂合度(H_o)为0.6314和0.3333;平均期望杂合度(H_e)为0.4569和0.3139;平均多态信息含量(PIC)为0.3726和0.2597;Nei's(1973)基因多样性指数(I)分别为0.4493和0.3087;Shannon信息指数分别为0.7176和0.5041;固定指数(F_(is))检测发现,7个位点偏离了Hardy-Weinberg平衡;遗传分化系数(F_(st))为0.2398。本研究开发的21对通用性EST-SSR标记,为进一步开展虾夷扇贝和栉孔扇贝遗传多样性分析、分子辅助育种、基因发掘和种质资源评价奠定了基础。     

虾夷扇贝C型凝集素母源传递与抑菌作用的初步研究

为研究虾夷扇贝C型凝集素的母源传递及其抑菌作用,实验运用qRT-PCR技术检测了经鳗弧菌刺激后虾夷扇贝卵巢中C型凝集素的表达模式,比较分析了C型凝集素基因在正常虾夷扇贝和鳗弧菌刺激的虾夷扇贝所产的卵及其胚胎发育前期的存在与变化;通过抑菌实验研究了卵胞浆中C型凝集素抑制细菌存活的作用.结果表明,鳗弧菌刺激能够诱导虾夷扇贝卵巢中的C型凝集素mRNA表达量显著变化,最高表达量出现在刺激8h后,为对照组的6.2倍;母体中C型凝集素可以传递给卵和胚胎,刺激组表达量极显著高于正常组,且表达量都随胚胎发育逐渐降低,至受精36 h时分别为正常对照卵的0.3和0.2倍;蛋白终浓度为200和400 μg/mL的卵无细胞体系都具有一定的抑菌作用,与C型凝集素家族抗体反应后,细菌存活率显著上升,说明母源C型凝集素在抑制细菌存活方面发挥了重要的作用.     

魁蚶血细胞分类及其免疫功能的初步分析

借助显微观察和鳗弧菌免疫刺激等手段,首次对魁蚶血细胞进行分类及免疫功能分析.魁蚶血细胞可分为3大类:红细胞、白细胞和血栓细胞,红细胞发育过程大致经历新生、成熟、衰老和死亡4个阶段.白细胞分为:嗜酸性、嗜中性、嗜碱性细胞,以及淋巴细胞和巨核细胞.嗜酸性、嗜中性、嗜碱性细胞和血栓细胞均参与血液的凝固;红细胞、白细胞均有吞噬病原菌能力,红细胞具有被动吞噬作用和免疫吸附作用,白细胞具有主动吞噬作用,嗜酸性和嗜中性细胞是吞噬病原菌的主体,嗜碱性细胞具有吞噬大颗粒异物的作用,魁蚶感染病原菌后白细胞增多并表现炎症.研究表明,魁蚶血细胞在应对外界的免疫刺激时,能作出系统免疫应答,且血细胞免疫分工明确,以抵御外界不良刺激.     

魁蚶过氧化氢酶基因克隆及表达分析

采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA ends,RACE)克隆出魁蚶过氧化氢酶(Sb CAT)基因c DNA全长序列,该基因全长为2181 bp,包括1431 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),96 bp的5'端非翻译区(UTR)和654 bp的3'-UTR。其中ORF编码477个氨基酸,预测分子量为54 ku,理论等电点为8.03。Sb CAT氨基酸序列与其他所选动物的氨基酸序列具有较高的相似性,其相似度为68%~96%,Sb CAT氨基酸具有CAT基因家族的特征性序列,包括CAT活性位点,1个亚铁血红素结合位点及3个催化位点残基。此外,Sb CAT还具有保守的亚铁血红素结合口袋与还原型辅酶Ⅱ(NADPH)结合位点。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测了Sb CAT的组织表达特征。结果显示,Sb CAT m RNA在所检测的6种组织中均有表达,在外套膜中表达量较高,在肝胰腺和红细胞中表达量较低。经鳗弧菌和金黄色葡萄球菌刺激后,鳗弧菌刺激组的外套膜表达量一直较低,其他组织均表现出先上升再下降的趋势。研究表明,Sb CAT可能在魁蚶免疫防御中发挥重要作用。     

2种壳色虾夷扇贝的形态学指标比较分析

[目的]为虾夷扇贝的壳色定向选育提供理论依据和参考资料。[方法]通过测定壳长(X1)、壳高(X2)、壳宽(X3)和鲜重(W),比较白色和褐色的虾夷扇贝的形态特征,根据各形态指标之间及其与鲜重的相关分析进行通径分析,建立虾夷扇贝形态指标对鲜重的最优回归方程。[结果]2种壳色的虾夷扇贝的形态指标不存在显著差异(P>0.05),两者的壳长、壳高、壳宽之间及其与鲜重均有极显著的相关关系(P<0.01)。白色贝的壳宽对鲜重的直接影响最大,褐色贝的壳长对鲜重的直接影响最大,白色贝和褐色贝的形态指标估计鲜重的回归方程分别为:Y=-0.154+0.008X1+0.011X2+0.033X3和Y=-0.190+0.022X1+0.033X3。[结论]虾夷扇贝的形态指标与鲜重存在极显著的回归关系(P<0.01)。     

异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育二倍体的微管动态变化

采用紫外线遗传灭活的长牡蛎（Crassostrea gigas）精子激活栉孔扇贝（Chlamys farreri）卵子,并用6-DMAP诱导染色体加倍的方法,获得第二极体抑制型雌核发育二倍体早期胚胎。多聚甲醛固定、免疫荧光染色后,运用荧光显微镜观察栉孔扇贝正常发育卵子和异源精子诱导的雌核发育卵子,对其受精过程中微管的动态变化过程进行观察和分析。结果表明：（1）正常发育组受精卵内以微管为基础的纺锤体能够顺利地组装并引导卵细胞进行减数分裂和第一、第二极体的排放,以及雌、雄原核融合和第一次卵裂;（2）异源精子诱导雌核发育的卵子经6-DMAP处理后,部分微管变得模糊或消失,纺锤体受到破坏导致染色体的分离无法进行,第二极体的形成受到抑制并使雌核染色体二倍化;去除6-DMAP作用后,微管重新组装,雌核分裂重新启动继而进行卵裂;精核保持固浓缩状态或轻微膨胀形成雄性原核,但卵裂后期则以致密的染色质体（DCB）形式存在于分裂沟上或进入一个卵裂球中。结果证实,长牡蛎精子经紫外线遗传灭活后可顺利进入并激活栉孔扇贝成熟卵子但不参与合子核的形成,6-DMAP也可有效抑制第二极体的排放而获得雌核发育二倍体胚胎。本实验结果为研究异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育的可行性提供了细胞学依据。     

虾夷扇贝精子的主要生理特性与低温保存

试验结果表明,虾夷扇贝精子的最适盐度为23.2～32,最适pH 7.0～8.5.4℃,未稀释精液样品保存5 d后,精子仍有(26±4)%的活力,而经海水稀释后的精液保存70 h后,最高活力仅为(11±1.41)%,用抗冻液稀释的精液,4℃保存5 h后,得到最高的精子活力仅为(24.7±4.16)%.添加抗冻剂后,-18℃的保存效果明显低于4℃保存的未稀释样品.用4℃保存的未稀释精液与栉孔扇贝卵子进行杂交试验,保存3 d内的精子获得的授精率与对照组差异不显著(P0.05).杂交组的幼虫可以正常发育至D形幼虫,与自交组无区别.     

两种壳色虾夷扇贝的RAPD分析

采用RAPD技术对两种壳色虾夷扇贝Patinopecten yessoensis的遗传多样性和遗传结构及其分化进行研究。用筛选出的22个随机引物对白色贝和褐色贝各40个个体进行RAPD扩增，进行群体内及群体间的遗传学分析。白色贝共检测出128个多态位点，多态位点的比例为79．5％，Shannon遗传多样性指数为0．424；褐色贝共检测出127个多态位点，多态位点的比例为78．9％，Shannon遗传多样性指数为0．423。白色贝和褐色贝之间的遗传相似性指数和遗传距离为0．961和0．039，二者之间的遗传分化指数Gst为0．052，遗传分化的程度较低。结果表明，白色贝和褐色贝之间的等位基因频率、多态位点的比例和遗传多样性等的差别不明显，遗传变异主要来自于群体内。S285—1在褐色贝大部分个体中都能获得扩增片段，但在白色贝所有个体中均未见这个位点的扩增片段，推断S285—1为白色贝的特异阴性片段。