三角帆蚌内脏团不同部位插核育珠对珍珠囊形成的影响

对三角帆蚌(Hyriopsis comingii)内脏团不同部位进行插核, 研究各组珍珠囊形成、结构以及珍珠质沉积的差异, 从而确定出有利于珍珠形成的插核核位。实验选取内脏团5个部位(I: 斧足内脏团前端; II: 斧足内脏团中部; III: 近生殖腺部; IV: 近胃部; V: 近肾部)进行插核, 并分别在插核后第20、50、90、150 天(thd)采集内脏团插核部位进行组织固定, 利用石蜡切片、HE染色研究不同插核部位珍珠囊结构及珍珠质沉积情况。结果表明: (1) 插核施术后20 d, II组插核位点最早形成单层低柱状上皮细胞, 为次生珍珠囊; (2) 插核施术后50 d, I、II、III组均形成了珍珠囊上皮细胞, 而IV、V组插核位点未出现类似的柱状细胞。其中II、III组珍珠囊上皮细胞前端含有大量体积较大的颗粒物; (3) 插核施术后90 d, I、III组珍珠囊细胞间出现大量细胞间隙, I、II组珍珠囊表皮细胞具有多核现象的细胞数量增多, 且II、III组上皮细胞中颗粒物数量增多, 而IV、V组插核位点形成了复层扁平上皮细胞; (4) 插核施术后150 d, I、III组珍珠囊内表皮细胞间隙变少。II组珍珠囊上皮细胞游离端存在大量的微绒毛, 其与III组相似, 珍珠囊上皮细胞细胞核明显增多, 颗粒物减少。该时期, IV组在插核位点上形成了不连续的低柱细胞、V组插核位点仍未出现珍珠囊细胞。(5) 三角帆蚌在插核术后养殖150 d后, I、II、III组珠核表面出现明显的珍珠质沉积, II、III组珍珠质沉积均匀, I组不均匀, 并且II组沉积的珍珠层厚度(0.85 mm±0.06 mm)显著大于I、III组(P<0.05; 0.62 mm±0.07 mm, 0.56 mm±0.03 mm), 而IV、V组珠核表面没有珍珠质沉积。研究结果表明, 三角帆蚌内脏团不同插核部位珍珠囊上皮细胞的形成存在明显差异, 斧足–内脏团前端、斧足–内脏团中部以及近生殖腺部插核能形成完整的珍珠囊结构并沉积珍珠质, 其中斧足–内脏团中部插核更有利于珍珠的生长。本研究旨为淡水珍珠贝的内脏团育珠研究工作提供实践基础和理论依据。

     

不同Ca~(2+)养殖条件下三角帆蚌外套膜和内脏团组织细胞的钙含量及其对碳酸酐酶的影响

为了探讨三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)在不同钙离子浓度养殖时,内脏团和外套膜细胞对环境中钙离子的吸收,以及细胞内钙离子浓度对碳酸酐酶的影响,本实验设定了5种钙离子的环境浓度(0 m M、0.5m M、1.25 m M、2 m M、3 m M),采用流式细胞仪测定内脏团和外套膜组织细胞内钙离子含量,用荧光定量PCR检测α-碳酸酐酶基因(HcCA)表达,并用乙酸对硝基苯酯的水解间接测定碳酸酐酶活性,以期能阐明环境中钙浓度对组织细胞钙含量的影响,和组织细胞内不同钙含量与碳酸酐酶基因表达和酶活性之间的关系。研究结果表明,在相同环境的钙离子浓度下,活体三角帆蚌的内脏团细胞中钙含量显著高于外套膜细胞(P0.05),并且表明从0 m M到2 m M浓度,内脏团和外套膜细胞内的钙含量显著上升(P0.05),在3 m M浓度时出现下降(P0.05)。同时,细胞内Ca~(2+)含量较低时,HcCA在内脏团和外套膜中的表达量均显著低于细胞内Ca~(2+)含量较高组(P0.05),但细胞内Ca~(2+)荧光强度为8×104时达到饱和且开始下降,而HcCA的表达在细胞内Ca~(2+)荧光强度为6×104已经最高,并开始下降。环境钙离子浓度在0 m M、0.5 m M时碳酸酐酶活性显著高于1.25 m M、2 m M、3 m M浓度组(P0.05),而且1.25 m M、2 m M、3 m M浓度组间无显著差异(P0.05),由此发现碳酸酐酶在0.5 m M钙离子浓度中活性较高但表达量却较低,而在1.25 m M和2 m M浓度中表达量高但活性较低,并且碳酸酐酶外套膜细胞酶活性在各浓度均显著高于内脏团细胞(P0.05)。本研究为三角帆蚌水体最适养殖钙浓度提供了重要依据。     

三角帆蚌钙调蛋白(CaM)基因的cDNA序列克隆与表达分析

[目的]研究三角帆蚌钙调蛋白(CaM)基因在育珠和非育珠蚌各组织中的表达和不同Ca2+浓度下外套膜中的表达变化。[方法]通过RACE技术,以我国重要的淡水珍珠贝——三角帆蚌为研究客体,克隆了CaM的cDNA全长,并通过Real-Time Q-PCR技术分析了该基因在育珠和非育珠蚌各组织中的表达和不同Ca2+浓度下外套膜中的表达变化。[结果]三角帆蚌CaM基因cDNA全长659bp,包括70 bp的5'UTR,299 bp的3'UTR和447 bp的ORF,编码149个氨基酸,预测其分子量为16.8 kDa,等电点为4.14。cDNA序列比对信息表明三角帆蚌与池蝶蚌、合浦珠母贝间均具有57%的相似度,而其蛋白具有高度的保守性,除斑马鱼外,各生物CaM相似率达97%。定量数据表明,CaM基因广泛表达于三角帆蚌各组织,外套膜内膜与腮中表达量显著升高(P0.05),其次是外套膜外膜和内脏团组织。插核育珠能增加该基因在各组织的表达,特别是在外套膜外膜和鳃组织中,育珠蚌该基因的表达显著高于非育珠蚌(P0.05)。此外,水体Ca2+浓度的增大对CaM基因表达有显著的影响,外套膜内膜该基因的表达随Ca2+浓度升高而增加,而外套膜外膜1.25 mmol/L Ca2+浓度下该基因的表达水平显著高于0.50 mmol/L、3.00 mmol/L组(P0.05)。[结论]为进一步深入研究钙调蛋白基因的在珍珠生长过程中的功能及其调控机理奠定了分子基础。     

三角帆蚌EFCB1基因cDNA序列克隆及表达研究

为了发掘更多三角帆蚌具有EF-hand结构域的功能基因及其蛋白质,本研究运用RACE-PCR技术,克隆得到了三角帆蚌包含EF-hand结构域钙结合蛋白1基因(EF-hand calcium-binding domain-containing protein 1,EFCB1)的cDNA全长并进行了生物信息学分析;通过real-time Q-PCR技术,分析了EFCB1基因在三角帆蚌10个组织,以及内脏团、外套膜插核后不同时间点的时空表达特点。结果表明三角帆蚌EFCB1基因cDNA序列全长981 bp,ORF为531 bp,编码176个氨基酸残基,5'-UTR 239 bp和3'-UTR 211 bp。EFCB1分子式为C₈₇₇H₁₃₄₈N₂₃₈O₂₇₀S₁₀,分子量约19.9 ku,等电点为4.70,不稳定系数为62.65,属亲水蛋白。其序列无信号肽序列,存在1个跨膜区域和2个EF-hand结构域,EF-hand模块分别为DLNDDKLISPEE(98-109)和DTNGDDKLDGEE(129-140)。荧光定量结果显示三角帆蚌EFCB1基因在各组织中均有表达,其中在肠和鳃中表达量最高(P<0.05),外套膜中表达量显著高于内脏团(P<0.05)。EFCB1基因在插核后不同时期的外套膜和内脏团育珠部位组织中表达具有显著差异(P<0.05),在外套膜中的表达量均显著高于内脏团(P<0.05),在插核后第20 天时表达量显著高于各时期(P<0.05)。研究表明,EFCB1在三角帆蚌Ca²⁺的吸收过程中发挥调节作用,在珍珠囊形成过程中以及珍珠形成初期具有重要功能。