斑节对虾Chitinase-2基因的克隆及其在蜕皮和幼体发育过程中的表达分析

研究以斑节对虾(Penaeus monodon)转录组获得的几丁质酶基因(Pm Chi)片段,运用RACE技术克隆了PmChi基因c DNA全长,命名为PmChi-2。PmChi-2基因c DNA全长2 050 bp,其中5'-非编码区(5'-UTR)144 bp、3'-UTR 319 bp和开放阅读框(ORF)1 587 bp,编码528个氨基酸。生物信息学分析显示,PmChi-2与其他甲壳动物Chi-2的相似性为78%~97%。实时荧光定量PCR结果显示,PmChi-2在蜕皮前期(D期)表皮中表达水平最高,在胃、鳃、腹神经节和眼柄中表达水平依次降低,在其他组织(肝胰腺、肠、肌肉、心脏)中几乎不表达。不同蜕皮阶段,PmChi-2在鳃、胃和表皮3种组织中的表达变化模式基本一致,均在蜕皮期(E期)表达量最低,而最高表达量在鳃中出现在蜕皮后期(A期),在胃和表皮中为D期。幼体不同发育阶段分析揭示PmChi-2 mRNA在幼体发育阶段的无节幼体到糠虾幼体第二期表达量维持在一个低水平,在糠虾幼体第三期PmChi-2 mRNA表达水平显著升高,在仔虾期又显著下降,推测PmChi-2 mRNA可能与斑节对虾幼体发育密切相关。研究结果表明PmChi-2基因可能在斑节对虾蜕皮以及幼体的变态发育中发挥重要作用,为深入研究斑节对虾几丁质酶发育调控提供了重要信息。     

斑节对虾Toll9受体基因免疫功能的研究与表达分析

Toll受体蛋白(Toll receptors)是一类重要的模式识别受体,在无脊椎动物先天性免疫系统中发挥重要作用。文章对斑节对虾(Penaeus monodon)新型Toll9受体基因(Pm Toll9)进行了研究:以人源胚胎肾细胞(HEK293T)成功构建体外细胞免疫模型,通过免疫印迹方法证实Pm Toll9重组真核蛋白可在HEK293T中成功表达。双荧光素酶报告系统检测发现在200 ng转染浓度处Pm Toll9对NF-κB报告基因的激活效果显著。q RT-PCR数据证明PmToll9成功激活HEK293T细胞Toll-like receptor(TLR)信号通路,促进通路下游髓样分化因子(My D88)、肿瘤坏死因子(TNF-α)和白介素(IL-10)的上调表达,同时酶联免疫吸附测定结果证明Pm Toll9可促进TNF-α蛋白表达水平显著上调。斑节对虾体内细菌刺激实验结果显示无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)可激活Pm Toll9在肝胰腺、肠、淋巴和鳃中的表达,哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)可显著抑制Pm Toll9在肝胰腺中的表达。提示无乳链球菌可通过Pm Toll9激活Toll信号通路,引起机体免疫防御反应,而哈维氏弧菌对此过程具有一定的抑制作用。     

斑节对虾GLUT1基因cDNA的克隆与表达分析

该研究利用RACE技术克隆获得了斑节对虾(Penaeus monodon) GLUT1 (glucose transporter type 1)的cDNA全长序列;采用实时荧光定量的方法研究了PmGLUT1在斑节对虾幼体发育过程中、各个组织中及低盐胁迫下的差异表达情况。该基因cDNA开放阅读框(ORF)全长1 476 bp,可编码491个氨基酸。检测PmGLUT1基因从受精卵至仔虾期发育过程的表达情况,结果显示,PmGLUT1在幼体发育各期的表达量有所波动,但总体呈现上升趋势。组织表达分析发现,PmGLUT1在鳃组织中的表达量最高,肝胰腺次之,在卵巢中的表达量最低。急性低盐胁迫后,PmGLUT1在肝胰腺中的表达水平显著高于对照组(P0.05),但在鳃中的表达水平显著低于对照组(P0.05)。研究结果表明,Pm GLUT1可能在斑节对虾幼体发育及机体应对低盐胁迫过程中具有重要作用,这为进一步研究葡萄糖转运蛋白基因在斑节对虾幼体发育调控和耐低盐胁迫应答中的分子机制提供了理论依据。     

2种培养方式对小新月菱形藻生长及菌群结构的影响研究

文章以小新月菱形藻(Nitzschia closterium f. minutissima)为研究对象,分析比较了小新月菱形藻在负压光生物反应器与开放式桶培养下,藻密度、pH、溶解氧及菌落结构的变化情况。结果表明,在负压光生物反应器培养下的藻密度可达到1.33×10~7个·mL~(–1),明显高于开放式培养的藻密度(8.36×10~6个·mL~(–1))。藻液中pH随藻密度增加而升高,两者呈显著正相关(P0.01),在负压光生物反应器及开放式培养环境中pH最高值分别为10.3和9.3。溶解氧与pH变化趋势相反,在负压光生物反应器内溶解氧随藻密度增加而降低,最后稳定在6.5 mg·L~(–1),溶解氧的下降可能与玫瑰杆菌(Roseobacter)成为优势细菌有关。利用16S rDNA基因的高通量测序技术,分析在培养过程中藻际菌群的结构变化,发现菌落的多样性显著下降(P0.05),培养前期主要以变形杆菌(Proteobacteria)和拟杆菌(Bacteroidetes)为优势细菌,在负压光生物反应器内培养后期主要以蓝细菌(Cyanobacteria)与玫瑰杆菌为优势细菌,其菌落结构与开放式桶存在明显差异。     

斑节对虾耐氨氮和淡水应激性状的遗传参数估计

该研究以高氨氮和淡水胁迫致死时间为衡量指标,估计了斑节对虾(Penaeus monodon)耐氨氮和淡水应激性状的遗传参数。以斑节对虾"南海1号"和非洲品系为亲本,建立了27个全同胞家系,含5个半同胞家系。利用单性状动物模型和ASReml软件估计斑节对虾幼体阶段的耐氨氮和淡水应激性状的方差组分和遗传参数。通过最佳线性无偏预测法估计所有个体和家系耐氨氮和淡水应激性状的育种值。斑节对虾耐氨氮和耐低盐的遗传力分别为0.11±0.04和0.29±0.08,且统计检验达到显著水平。斑节对虾耐氨氮和淡水应激性状的家系表型值相关系数为0.15,表现为低度线性正相关。斑节对虾耐氨氮和淡水应激性状的家系育种值相关系数为0.57,表现为中度线性正相关。因此在进行斑节对虾耐氨氮性状选育时,耐淡水应激性状也能得到一定的改良。     

斑节对虾钙网蛋白基因cDNA克隆和表达分析

采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNAends,RACE)获得了1 672 bp的斑节对虾钙网蛋白(Penaeusmonodon calreticulin,PmCRT)基因cDNA序列。该序列包含37 bp的5’非编码区(UTR)和414 bp的3’非编码区(UTR)以及1 221 bp的开放阅读框(ORF),可编码406个氨基酸。预测的分子量约为46.8ku,理论等电点为4.13。序列比对分析表明PmCRT与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)的相似性和同源性最高,分别为100%和98.8%。实时荧光定量PCR对组织表达检测的结果可知,PmCRT的mRNA在卵巢、肝胰腺、肌肉、脑、心脏、胃、眼柄和肠均有表达,卵巢的表达量最高,肌肉次之;对卵巢发育6期变化检测可知,PmCRT的mRNA在Ⅲ期卵巢表达量最高,Ⅰ期的表达量最低。以期为进一步研究该基因在斑节对虾卵巢发育中的作用提供基础数据。研究亮点:目前对斑节对虾卵巢发育的分子调控机理还知之甚少,有大量卵巢发育相关基因还不为人所知。本文研究了钙网蛋白在斑节对虾卵巢发育各期的表达谱,为阐明斑节对虾卵巢发育分子调控机理提供基础数据。     

3种来源的野生斑节对虾携带病毒情况调查

利用PCR方法，对2008年取自3个斑节对虾主产地（中国、泰国、非洲）的野生斑节对虾亲虾进行主要病毒病筛查。在所检测的210例野生亲虾样本中，均发现携带白斑综合征病毒（WSSV）、传染性皮下及造血组织坏死病毒（IHHNV）或斑节对虾杆状病毒（MBV）的阳性样本，其中泰国来源的斑节对虾亲虾WSSV携带率最高，达到89.8%，而中国来源的斑节对虾亲虾IHHNV携带率最高，为8.8%。12例样本同时检测出WSSV和IHHNV（阳性率为5.7%）。该结果揭示3种来源的斑节对虾亲虾普遍携带WSSV和IHHNV，其中WSSV仍然是感染斑节对虾的主要病原。调查结果增进了对斑节对虾主产区野生亲虾健康状况的了解，并在一定程度上揭示了WSSV感染的新规律。     

斑节对虾C1q结合蛋白(PmC1qBP)的克隆及表达特征分析

Clq结合蛋白(ClqBP)是补体系统中的一种重要成分,它能与游离的补体分子Clq的胶原样区相互作用并启动多种细胞反应,包括增强吞噬作用、促进吞噬细胞对微生物的杀伤、诱导趋化作用,从而增强生物体的免疫性.本实验从构建的斑节对虾(Penaeus monodon)卵巢组织cDNA文库中筛选并克隆了PmClqBP基因.为研究PmClqBP在斑节对虾中的生物学功能,采用半定量和荧光定量的方法研究比较了PmClqBP基因在雌雄个体不同组织及卵巢不同发育阶段的差异表达情况.结果表明:雌雄个体的PmClqBP基因在性腺、胃、血细胞、肠中表达量存在极显著差异(P＜0.01).同时,PmClqBP在无节幼体和蚤状幼体时表达量低,从糠虾幼体至卵巢发育成熟过程中表达量有所增加并趋于稳定,揭示PmClqBP斑节对虾卵巢发育过程的重要功能基因.应激实验结果表明,经脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)刺激6h后PmClqBP在肝胰腺中的表达量极显著上调,提示PmClqBP参与了斑节对虾天然免疫应答,暗示其在斑节对虾先天性免疫调控中发挥着重要的作用.     

转录因子Relish在斑节对虾不同发育阶段的表达分析

对克隆获得的转录因子NF-κB/Rel家族成员Relish基因在斑节对虾发育阶段的表达特征进行分析。所获的PmRelish是Relish基因的亚型之一,与凡纳滨对虾LvRelish高度相似,结构域组成相同,其中RHD、IPT和DD结构域均具有100%的同源性,ANK结构域的相似性也高达97.7%。NF-κB/Rel家族进化树分析显示,PmRelish与对虾、昆虫等节肢动物的Relish聚为一支,并与P105(NF-κB1)和P100(NF-κB2)最为相近。PmRelish的表达在4个幼体发育时期都存在显著性差异,其中糠虾阶段表达量最高。PmRelish在不同发育阶段的精巢和卵巢中的表达特征相似,即未成熟期的表达相对较低,其中PmRelish在10～12 cm体长雄虾精巢中表达量最高,卵巢中的表达则在成熟期(V期)最高,为卵原细胞期的14.3倍。     

斑节对虾MKK4基因的表达分析

从斑节对虾(Penaeus monodon)卵巢组织cDNA文库中筛选并获得了斑节对虾MKK4基因的cDNA片段,然后采用荧光定量的方法研究了MKK4基因在雌雄个体不同组织、卵巢不同发育阶段及未成熟和成熟精巢的差异表达情况。结果表明,MKK4的mRNA在各组织中都有表达,其中在未成熟精巢中表达量最高,其次分别为雌、雄个体的肠。在精巢不同发育阶段,其在未成熟精巢的表达量极显著高于成熟精巢。对卵巢不同发育期的研究表明,从Ⅱ期开始,随着卵巢的发育,MKK4mRNA的表达量逐渐增加,到第Ⅵ期时表达量达到最高。而在Ⅰ期的表达量虽高于Ⅱ期和Ⅲ期、低于Ⅳ期,但其与其他3期均无显著差异。