低氧胁迫对河川沙塘鳢抗氧化酶及ATP酶活性的影响

研究了在急性低氧1.5 h、5 h和慢性低氧3 d下,河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)5种组织(心、脑、肝、鳃和肾)的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)3种抗氧化酶和ATP酶活性的变化规律。结果显示:在急性低氧暴露1.5 h时,河川沙塘鳢SOD和GPX的活力在各组织中与对照组相比均无显著差异,CAT活力在心、鳃和肝3种组织呈现显著升高(P0.05),ATP酶活力在心和肝组织极显著升高(P0.01);在急性低氧暴露5 h时,除肝组织SOD酶活性显著降低外(P0.05),其它4种组织的CAT、GPX和ATP酶均不同程度显著升高(P0.05);在慢性低氧处理3 d时,心、脑组织的抗氧化酶已基本恢复至与对照组无显著差异的水平,但鳃、肝和肾中酶活力仍较高(P0.05)。研究表明,河川沙塘鳢能通过自身调节抗氧化酶及ATP酶活性,改变代谢底物,提高机体适应低氧环境的能力。     

河川沙塘鳢DMRT1基因的克隆及其表达分析

以河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)为研究对象,采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术对DMRT1的全长基因进行了克隆,并利用生物信息学技术分析其结构和功能;采用实时荧光定量PCR(qRTPCR)技术检测了河川沙塘鳢DMRT1基因在8种组织(鳃、肠、心、肌肉、脑、肝、脾、性腺)、胚胎发育的8个时期(受精卵期、桑椹胚期、原肠胚期、神经胚期、体节期、口裂期、出膜后1 d和出膜后3 d)以及性腺发育的4个时期(Ⅰ~Ⅳ期)中的表达变化。结果表明,河川沙塘鳢DMRT1基因c DNA序列的全长为2025 bp,编码297个氨基酸,其中包括894 bp的开放阅读框(ORF),73 bp的5'非编码区和1058 bp的3'非编码区。与已知物种的氨基酸序列比对后发现,河川沙塘鳢DMRT1的氨基酸序列与军曹鱼(Rachycentron canadum)、欧洲鲈鱼(Dicentrarchus labrax)的同源性最高。DMRT1基因在河川沙塘鳢的精巢组织大量表达,而在卵巢、肌肉、心以及肝4种组织中表达较少,在其它组织中几乎不表达; DMRT1基因在胚胎发育的各个时期都有表达,在原肠期的表达量最高;此外,DMRT1基因表达量在精巢发育的不同时期呈先下降后上升的趋势,在精子成熟期(Ⅳ期)达到最大值,而在卵巢发育的不同时期表达量较少且表达强度差异不明显,因而推测河川沙塘鳢DMRT1基因与精巢的发生和功能的维持有关。研究结果为解析河川沙塘鳢DMRT1基因的功能及其性别决定机制提供了基础资料,也为开展河川沙塘鳢单性育种奠定了基础。     

河川沙塘鳢GHR和IGF-2基因克隆及mRNA的时序表达

生长激素/胰岛素样生长因子-轴(growth hormone/insulin-like growth-axis,GH/IGF-轴)是调控鱼类生长的主要内分泌轴线。为探讨生长相关基因GHR、IGF-2对河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)生长发育的调控机制,采用cDNA末端快速扩增(RACE)和实时荧光定量PCR等技术,对河川沙塘鳢的GHR、IGF-2基因进行了克隆和表达模式分析。研究结果显示:河川沙塘鳢GHR基因的cDNA全长序列为2 179 bp,开放阅读框为1 830 bp,共编码609个氨基酸,IGF-2基因的cDNA全长序列为1 586 bp,开放阅读框642 bp,共编码213个氨基酸。采用qRT-PCR方法检测了GHR、IGF-2基因在9个不同组织(脑、肝、心、肌肉、脾、肠、性腺、鳃、肾)和8个胚胎不同发育时期(受精卵期、桑椹胚期、原肠胚期、神经胚期、体节期、口裂期、出膜后1 d、出膜后3 d)的表达情况。结果表明:IGF-2和GHR基因在所检测的9种组织中均有表达,其中以肝脏、肌肉、性腺、脑中的表达量较高,在胚胎发育阶段GHR和IGF-2基因表达呈先上升后下降的趋势,在原肠胚期表达量较高,表明其在胚胎发育过程中发挥重要作用。qRT-PCR进一步比较了雌、雄河川沙塘鳢GHR和IGF-2基因在不同生长发育阶段(90、150、210、270、330 d)脑、肝、肌肉mRNA的表达量,结果表明:各时期雄鱼GHR和IGF-2基因在肝组织中表达量均显著高于雌鱼,肌肉和脑GHR基因mRNA的表达量则无显著差异。而IGF-2基因则仅在雌、雄鱼210 d的脑和150、210 d的肌肉存在显著性差异,推测肝GHR和IGF-2基因mRNA表达的雌雄差异是河川沙塘鳢雌雄生长差异的主要原因之一。     

河川沙塘鳢的形态指标体系及雌雄差异分析

为研究河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)主要形态指标和雌雄个体的形态差异,对335尾河川沙塘鳢7项计量性状(包括全长、体长、体高、体厚、尾柄长、尾柄高和头长)及7项标准化性状(包括丰满度、体长/头长、体长/体高、体长/体厚、体长/尾柄长、体高/体厚、尾柄长/尾柄高)进行主成分分析、R-聚类分析和逐步判别分析,并建立了雌雄判别方程式。主成分分析和R-聚类分析结果显示,河川沙塘鳢的主要形态指标可分为整体框架结构指标、肥瘦程度指标、躯干及尾部指标和头部指标4个方面。散布图结果显示,雌雄个体在体厚形态上存在差异,同判别分析结果一致。通过逐步判别法从335尾河川沙塘鳢的体长、体质量连同7项标准化性状中筛选出体长、体质量、体长/体厚、体长/头长4个性状,建立性别判别方程,并将收集样品数据代入方程重新鉴定,其准确率为71.0%。经t检验显示,雌雄个体在体长、体质量和体长/体厚的差异极显著,在体长/头长的差异显著,雄性相较于雌性体型较宽、较丰满。上述差异性状及雌雄判别方程式可为河川沙塘鳢性别的鉴定提供方法和理论依据。     

高钙和缺钙环境对花鳗鲡血液生理指标及其NCXs和PMCAs基因表达的影响

为探究花鳗鲡(Anguilla marmorata)应对极性钙浓度环境下体内的应激机制,检测了花鳗鲡成鳗从对照组(2 mM Ca~(2+))转移到高钙组(10 mM Ca~(2+))和缺钙组(0 mM Ca~(2+))时第1、4和7天的血清钙浓度、血清渗透压和5项血液指标(白细胞数目、红细胞数目、葡萄糖浓度、血红蛋白浓度和血小板数目),采用qRT-PCR技术对NCXs和PMCAs基因在花鳗鲡不同组织中的表达进行分析,并研究了花鳗鲡应对极性钙浓度下NCXs和PMCAs基因在鳃组织中表达变化规律。结果表明:血清钙浓度和血清渗透压与周围钙离子浓度成正相关,第1、4天处理组较对照组有显著性差异(P0.05),第7天不同组之间无显著差异(P0.05);随时间延长高钙环境下各项指标由高到低,低钙环境下各项指标由低到高,至第7天达到稳态;5项血液指标,第1、4天各处理组数值均比对照组高,第7天达到稳态。对于组织表达,NCX2和NCX3在皮肤中表达最高,而NCX1、PMCA2和PMCA4在肾脏中表达最高。对于各亚型的mRNA时序表达,NCX1和PMCA4在极性钙处理情况下相较对照组有显著性差异(P0.05);其中,NCX1在高钙条件下随着时间增长表达量逐渐升高,在低钙环境下随着时间增长表达量逐渐降低,即NCX1的表达对于极性钙环境具有指示作用;PMCA4在高钙条件下随着时间延长表达量逐渐降低,在低钙环境下随着时间延长表达量逐渐升高,在第7天达到稳态,即PMCA4的表达对于钙环境的稳态具有指示作用;其它亚型随着时间的延长均无显著性差异。可见NCX1和PMCA4在花鳗鲡洄游过程机体内钙稳态的调节中扮演了重要角色。     

河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila) Mn-SOD基因的克隆及表达分析

本研究采用cDNA末端快速扩增(RACE)和实时荧光定量PCR等技术,对河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)的Mn-SOD基因进行了克隆和表达模式分析.结果显示,克隆得到的河川沙塘鳢Mn-SOD基因的cDNA序列全长为1008 bp,包括678 bp的开放阅读框(ORF),15 bp的5'UTR区和315bp的3'UTR区,并且具有脊椎动物典型的加尾信号AATAAA和31 bp的PolyA尾巴,推测该序列共编码225个氨基酸.该基因包含Sod Fe_N(28-109)与Sod Fe C(116-219)2个保守的结构域,此结构与其他物种极为相似,表明该基因在物种进化中比较保守.与已知物种Mn-SOD进行同源性比对发现,河川沙塘鳢Mn-SOD氨基酸序列与条石鲷(Oplegnathus fasciatus)和线鳢(Channa striata)相似性最高,均为90.3％.采用qRT-PCR技术检测了Mn-SOD基因在河川沙塘鳢8个组织(肾、肝、肌肉、脑、脾、鳃、眼、心脏)和8个发育时期(受精卵期、桑椹胚期、原肠胚期、神经胚期、体节期、口裂期、出膜后1d、出膜后3 d)的表达情况.在检测的8个组织中都有Mn-SOD基因的表达,肌肉中的表达量最高;胚胎到仔鱼的8个发育时期都有Mn-SOD基因的表达,桑椹胚期表达量最高.在急性NaNO2胁迫处理后,河川沙塘鳢肝组织Mn-SOD基因的mRNA表达呈先升高后降低的趋势.而鳃组织Mn-SOD基因的mRNA表达呈先降低后升高再降低的趋势.研究表明,Mn-SOD很可能在对抗NaNO2胁迫引起的氧化损伤中起重要作用,这将为控制河川沙塘鳢的人工育苗及养殖条件提供有价值的参考资料.