团头鲂促肾上腺皮质激素释放激素受体基因序列特征及表达分析

促肾上腺皮质激素释放激素受体(corticotropin-releasing hormone receptor,CRHR)是鱼类下丘脑–垂体–头肾调控轴上的重要应激调节因子。本研究通过c DNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆出团头鲂(Megalobrama amblycephala)CRHR1 m RNA全长序列,应用生物信息学方法对其序列特征进行解析;同时采用荧光定量PCR技术分析了团头鲂CRHR1的组织分布图谱及外源性皮质醇注射模拟应激处理下团头鲂CRHR1 m RNA的表达变化。研究结果表明,CRHR1 m RNA序列开放阅读框(open reading frame,ORF)为1290 bp,编码429个氨基酸。团头鲂CRHR1氨基酸序列与鲤科鱼类的CRHR1氨基酸序列同源性最高;该受体具有7次横跨膜结构和氨基端激素受体结构域。CRHR1在垂体中表达量最高,其次为下丘脑,在心脏、肝、脾等组织中表达丰度较低。经外源性皮质醇注射后,实验组血糖和血清皮质醇显著高于对照组,在处理2 h后达到峰值;实验组血清ACTH水平与对照组差异总体不显著,但呈现先升高后下降。应激处理后,CRHR1转录水平在4种组织中的表达变化存在差异;垂体中CRHR1在早期出现明显的表达抑制,在下丘脑中则呈现先缓慢升高后缓慢下降的趋势,而心脏和头肾中CRHR1在早期则表现出表达迅速上调而后缓慢下降的趋势。本研究进一步丰富了CRHR在鱼类研究方面的基础资料,为鱼类应激调控提供了理论基础。     

高温胁迫对日本沼虾热休克蛋白基因的表达、抗氧化酶活力及组织结构的影响

为探究日本沼虾(Macrobrachium nipponense)应对高温胁迫的响应机制, 设置了水温对照组(20±0.5) ℃和高温组(30±0.5) ℃, 溶氧浓度(6.5±0.5) mg/L, 分别在高温胁迫 0 h、12 h、24 h、36 h、48 h 测定了日本沼虾肝胰腺和鳃组织中热休克蛋白 21 (heat shock protein 21, HSP21)、热休克蛋白 60 (heat shock protein 60, HSP60)、热休克同源蛋白 70-3 (heat shock protein cognate 70-3, HSC70-3)和热休克蛋白 90 (heat shock protein 90, HSP90)基因的表达, 相关抗氧化酶——超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽 S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)、 谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPX)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性以及组织结构的变化。结果表明, 高温胁迫下肝胰腺和鳃组织中的 4 个热休克蛋白基因均被诱导表达上升, 其中 HSC70-3 基因表达上升最为显著; 同时, 肝胰腺中的基因表达上升趋势比鳃中的基因表达趋势更为明显。高温胁迫下相关抗氧化酶活力均发生不同程度的变化, 肝胰腺中 SOD、GST 和 CAT 酶活力均有显著上升趋势, 而 GPX 酶活力仅有轻微变化; 鳃组织中的 SOD 酶活性显著低于对照组(P＜0.05), GST、GPX 和 CAT 酶活性显著高于对照组(P＜0.05)。肝胰腺和鳃组织结构均发生变化, 肝胰腺组织中分泌细胞及内部转运泡体积增大, 鳃组织结构层状上皮轻微弯曲, 血细胞排列紊乱等。综上所述, 高温胁迫激活了日本沼虾抗氧化系统, 并诱导了热休克蛋白基因的表达上升, 其中 HSC70-3 基因可能在日本沼虾的耐热性中起重要作用。高温胁迫下抗氧化酶活力的变化可能对于避免氧化损伤至关重要。本研究旨在通过了解日本沼虾应对高温胁迫的响应机制从而为日本沼虾的健康养殖提供参考。     

银鲳3个营养代谢相关基因的克隆、表达及摄食水母对其表达模式的影响

本研究基于转录组学的分析结果，克隆分析了银鲳(Pampus argenteus)二肽酶(dehydropeptidase, dp1)、羧肽酶A (carboxypeptidases, cpa2l)和磺基转移酶(sulfotransferase, sult2) 3个营养代谢相关基因，并探讨了其在消化吸收水母(Scyphozoa)过程中发挥的功能。通过RACE技术克隆获得了银鲳dp1、cpa2l和sult2基因的cDNA全长序列。dp1基因全长2 522 bp，包含1个1 272 bp的开放阅读框(ORF)，含有1个由23个氨基酸组成的信号蛋白肽和1个典型的酰胺水解酶超家族的结构域。cpa2l基因全长1 421 bp，ORF长1 260 bp，含有1个由16个氨基酸组成的信号蛋白肽和1个典型的M14金属羧肽酶家族的结构域。sult2基因全长1 834 bp，ORF长714 bp，含有1个典型的磺基转移酶家族的结构域。银鲳Dp1、Cpa2l和Sult2与蓝鳍金枪鱼(Thunnus maccoyii)同源性最高，系统进化树结果也显示，银鲳dp1、cpa2l和sult2与蓝鳍金枪鱼对应基因聚在一个分支上，亲缘关系最近。运用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)检测了dp1、cpa2l和sult2基因在不同组织中的表达水平及摄食水母对3个基因不同组织中表达规律的影响。结果显示，银鲳dp1基因在肝脏中表达量最高(P<0.05)，与未摄食水母组相比，dp1基因在摄食水母组的脑和鳃中表达量均极显著增加(P<0.01)，在中肠和肾脏中显著增加(P<0.05)，而在肌肉中显著下降(P<0.05)。cpa2l基因在未摄食水母组的中肠中表达量最高，而在摄食水母组的肾脏中表达量最高(P<0.05)，与未摄食水母组相比，摄食水母组cpa2l基因在肝脏中的表达量极显著增加(P<0.01)，而在中肠和肌肉中却极显著下降(P<0.01)。sult2基因在肝脏中表达量最高(P<0.05)，与未摄食水母组相比，sult2基因在摄食水母组的中肠、脑、鳃、肝脏和肾脏中表达量显著增加(P<0.05)。研究表明，dp1、cpa2l和sult2基因在银鲳摄食水母后机体营养物质的消化吸收和代谢过程中起重要的调节作用，基于摄食水母后3个基因组织表达模式的比较分析，推测dp1主要参与调控消化吸收和组织中营养素沉积的过程，cpa2l主要参与调控肝脏中营养代谢的过程，而sult2可能在整个消化吸收和代谢过程中均起到重要的调控作用。     

低氧和复氧对日本沼虾抗氧化酶活力及组织结构的影响

为研究低氧胁迫及恢复后日本沼虾(Macrobrachiumnipponense)抗氧化酶活力和组织结构的变化,将体重(2.0±0.2) g的日本沼虾暴露于(2.0±0.2) mg/L低氧环境中24 h,设定溶解氧(6.0±0.2) mg/L为对照组,每组设置3个重复,于低氧胁迫0 h、6 h、12 h、24 h及复氧1 h、6 h、12 h、24 h分别采集实验组及对照组鳃、肝胰腺及肌肉组织,测定这些组织的抗氧化酶活力,并进行组织切片观察。实验结果表明,低氧胁迫期间肌肉组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活力先升高后下降, 3种酶活力在低氧胁迫12 h时显著高于对照组(P0.05),复氧阶段肌肉组织中SOD、CAT酶活力呈波动性变化,GPX酶活力在复氧24h时显著低于对照组(P0.05)。鳃组织中SOD、CAT和GPX酶活力在低氧胁迫12 h时显著高于对照组(P0.05), GPX酶活力在复氧24 h时显著高于对照组(P0.05)。在低氧胁迫期间肝胰腺SOD、CAT和GPX酶活力在低氧6 h均达到最大值并显著高于对照组(P0.05),复氧阶段3种酶活力均呈现波动性变化,肝胰腺中丙二醛(MDA)含量在低氧及复氧阶段均显著高于对照组(P0.05)。低氧胁迫及恢复并未对肌肉组织结构产生明显的影响。鳃组织在低氧胁迫期间鳃小片上皮细胞与支柱细胞排列发生紊乱,次级层片发生肥大的现象且有红细胞流入,泌氯细胞形态发生变化且细胞数目有所增加,但复氧后均得到一定程度的恢复。肝胰腺组织在低氧胁迫期间B细胞数量逐渐降低,胞内运转泡体积减小,复氧阶段B细胞数量及体积恢复明显。结果表明急性低氧胁迫能够导致日本沼虾肝胰腺和鳃组织结构损伤并引起抗氧化酶活力发生显著变化,且24 h恢复期不足以让日本沼虾在低氧胁迫中完全恢复。