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。     

卵形鲳鲹脂肪酸延长酶(Elovl4-like)基因特征与功能研究

长链脂肪酸延长酶(elongases of very long chain fatty acids, Elovls)是长链多不饱和脂肪酸(long chain polyunsaturated fatty acid, LC-PUFA)生物合成途径中的关键限速酶,能够延长PUFA的碳链。为探究Elovl4在卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus) PUFA生物合成中的功能,该研究克隆了卵形鲳鲹Elovl4基因的cDNA序列,命名为ToElovl4-like,其开放阅读框(ORF)为792 bp,编码263个氨基酸。生物信息学分析结果表明,编码的氨基酸包含Elovl家族的显著结构特征如组氨酸盒子、多个跨膜区和ER滞留信号等。序列比对结果显示,卵形鲳鲹Elovl4-like基因高度保守,且该基因编码的蛋白序列与其他鱼类的相似度为73%～86%,其中与大西洋鳕(Gadus morhua)的相似度最高(86%)。系统进化分析表明,Elovl4主要聚为Elovl4a、Elovl4b和Elovl4-like 3类。其中ToElovl4-like与其他鱼类的Elovl4-like亲缘关系最近。实时荧光定量PCR表明ToElovl4-like基因在各组织中均有表达,其中在性腺和脾中mRNA表达量最高,在脑中mRNA表达量最低。酵母异源表达分析表明,ToElovl4-like可以分别将亚油酸(18:2n-6)、二十碳五烯酸(20:5n-3)延长为二十碳二烯酸(20:2n-6)和二十二碳五烯酸(22:5n-3)。研究结果为了解鱼类长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)的生物合成提供了理论基础。     

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。     

合浦珠母贝C-型凝集素基因的序列特征和功能分析

通过EST筛选结合重测序法获得合浦珠母贝一种C-型凝集素cDNA的全长序列(命名为PoLEC1)。PoLEC1全长988 bp,5′-UTR为33 bp,3′-UTR为101 bp,开放阅读框为864 bp,编码287个氨基酸,分子量为31.68 ku,理论等电点约5.83。预测的氨基酸序列中含有信号肽(Met¹-Ser¹⁹)和糖结合位点。同源性分析结果表明,PoLEC1与其它物种C-型凝集素的的糖识别结构域序列的同源性在18.8%~28.6%,相似性在28.9%~50.0%之间。进化树分析结果表明,PoLEC1与栉孔扇贝聚为一支。组织表达分析表明,PoLEC1 mRNA在消化腺、外套膜、性腺、闭壳肌、肠、鳃和血淋巴组织均有表达,在消化腺中的表达分析表明,经溶藻弧菌刺激后2 h表达显著下调,而在4和24 h后表达显著上调。利用PoLEC1成熟肽构建原核表达载体,在大肠杆菌中进行重组表达。制备包涵体后,用IDA HisBind 树脂纯化得到单一的重组蛋白,凝菌试验表明该蛋白对大肠杆菌有明显的凝集作用。     

竹荚鱼属鱼类线粒体DNA控制区结构及其系统发育分析

采用PCR产物直接测序法测定了2尾来自中国南海的日本竹煲鱼（Trachurus japonicus）线粒体DNA控制区基因全序列，并结合从GenBank中下载的8种竹笑鱼属相应序列，对竹煲鱼属控制区序列进行了结构分析，识别出终止序列区、中央区和保守序列区3个区域，并找到了2个与DNA复制终止相关的序列TAS和中央保守区的保守序列CSB—F、CSB—E和CSB—D，以及保守序列区的保守序列CSBl、CSB2和CSB3。以鳜（Sinipercachuatsi）作为外群，使用邻接法和最大简约法构建了9种竹荚鱼属的系统发育树。竹笑鱼属鱼类为单系类群，蓝竹煲鱼（rpicturatus）、智利竹笑鱼（zmurphyi）、太平洋竹笑鱼（zsymmetricus）、南非竹荚鱼（rcapensis）和竹荚鱼（rtrachurus）构成一支，地中海竹笑鱼（zmediterraneus）、青背竹笑鱼（zdeclivis）、日本竹荚鱼（rjaponicus）和新西兰竹荚鱼（rnovaezelandiae）为另一支；日本竹笑鱼未单独成一支，而是聚人青背竹笑鱼和新西兰竹笑鱼之间，初步猜测日本竹笑鱼和新西兰竹荚鱼为同种异名。     

用IGF—ⅠmRNA表达量评价鲮饲料配方效果的研究

试验以秘鲁鱼粉为饲料蛋白源，研究4种蛋白水平（21．5％、32．2％、42．5％和51．6％）的饲料对鲮（Cirrhinus molitorella）生长、消化酶活性及类胰岛素生长因子（IGF—Ⅰ）mRNA表达水平的影响。经过8周的养殖试验，不同饲料蛋白水平下，蛋白酶活性与特定生长率（SGR）成极显著的正相关性（P〈0．01）；鲮肝组织中IGF—ⅠmRNA的表达量与特定生长率成极显著正相关性（P〈0．01）；鲮肝组织IGF—ⅠmRNA的表达量与蛋白酶活性也成极显著正相关性（P〈0．01）。结果表明，用鲮肝组织IGF—ⅠmRNA的表达量可以快速鉴定饲料的质量。     

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.