HMG(High-Mobility Group Box Protein)在刺参(Apostichopus japonicus)肠道再生期间的表达情况分析

运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,测定了一种核酸内非组蛋白类蛋白HMG(High-mobility group box protein)在刺参肠道再生第30分钟、1、2、6小时、1、3、7天的mRNA表达情况,结果显示,再生第6小时之前,表达量与正常刺参肠道相比无显著变化,再生第1–7天,其表达量显著高于对照组,并于第7天达到最大值。采用免疫荧光技术,分析测定了HMG在刺参肠道再生各时期的蛋白表达情况,结果显示,再生第2、6小时,HMG蛋白荧光信号弱,仅在浆膜层和黏膜层有少量分布;再生第1–7天,HMG蛋白荧光信号逐渐增强,再生第1天的HMG荧光主要分布在浆膜层和肌肉层,再生第3天和第7天的荧光信号最强,各层均有分布。结合HMG在其他物种组织修复再生中的作用,推测HMG可使免疫系统识别损伤信号,启动修复再生功能,调控细胞外基质(ECM)成分的降解与生成,诱导干细胞迁移、分化,并可能在伤口愈合阶段过后参与细胞免疫。     

仿刺参纤维胶凝蛋白基因的分子特征及表达分析

纤维胶凝蛋白是非特异性免疫系统中的重要分子。通过转录组测序及cDNA末端快速克隆技术得到一条仿刺参纤维胶凝蛋白基因的全长cDNA序列,并将其编码的蛋白命名为仿刺参纤维胶凝蛋白-1。获得的基因cDNA全长为1951bp,其中5′-末端非翻译区为397bp,3′-末端非翻译区为666bp,开放阅读框为888bp,编码295个氨基酸,N端16个氨基酸为信号肽,信号肽后面有两个G-X-Y重复序列,C端为纤维蛋白素原结构域。采用实时荧光定量PCR方法分析了仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因在仿刺参幼参不同组织及细菌脂多糖刺激后的时序表达规律,结果显示仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因在仿刺参的肠道、呼吸树、体腔细胞和体壁均有表达,且肠道的表达量最高;脂多糖刺激后,4种组织的仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因表达量均有变化,且以肠道和体壁表达量的变化最为显著;此外,仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因在仿刺参4种组织中的表达量变化具有不同的时序性,表明仿刺参纤维胶凝蛋白-1可能在仿刺参免疫应答中起重要作用。     

刺参呼吸树抗氧化防御酶类基因在夏眠期的表达特征

以夏眠刺参呼吸树为研究材料,研究了刺参抗氧化防御酶类的基因表达特征,共获得夏眠刺参的5个基因片段序列:铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)、过氧化物还原酶5(PRDX5)及过氧化物还原酶6(PRDX6),完成基因序列初步分析;利用荧光定量PCR技术,以NDUFA13 (NADH dehydrogenase［ubiquinone］1 alpha subcomplex subunit 13)和 ACTB (beta actin)基因为多内参,定量分析实验各阶段刺参抗氧化防御酶类基因表达量。结果表明,刺参抗氧化酶类基因与近、远源物种同源性均较高;现场调查实验结果显示,相对5月非夏眠刺参样品,8月夏眠刺参呼吸树组织Cu/ZnSOD及PRDX5基因表达上调,CAT及PHGPx基因表达量均出现显著下降。温度诱导夏眠实验证实Cu/ZnSOD基因在实验第0天表达量显著上升至2.01倍,并一直保持较高水平;CAT基因表达在实验第0天下调,第5天时出现上调,而在第10天和40天表达量均出现显著下降;PHGPX基因表达实验期间均出现显著下调,在第40天时降到最低,为0.34倍;PRDX5基因表达在实验第0天出现显著上调至1.55倍,第5天回落后呈现上升,于第40天达到高值1.91倍;PRDX6基因表达在实验第10、20天出现显著下调。     

α-tubulin基因的克隆、生物信息学分析及其在仿刺参肠道再生过程中的表达模式

为了明确仿刺参α-微管蛋白(α-tubulin)基因的序列及结构信息,初步研究该基因在仿刺参肠道再生过程中的生物学功能,本研究利用转录组数据挖掘和c DNA末端快速扩增技术(RACE)首次克隆得到仿刺参α-tubulin基因的全长c DNA序列。结果表明,仿刺参α-tubulin基因c DNA全长为1641 bp,共编码453个氨基酸,经生物信息学分析发现,该基因的5'端非编码区为153 bp,3'端非编码区为126 bp,推算该基因所编码的蛋白质分子量为50.33 ku,等电点为4.89,属于亲水性非跨膜蛋白质,且氨基酸序列中含有微管蛋白特有的信号序列GGGTGSG。通过与13种已公布物种的α-tubulin氨基酸序列进行多重序列比对及系统进化分析,发现仿刺参α-tubulin蛋白的氨基酸序列与其他真核生物的α-tubulin蛋白序列具有非常高的保守性,与南极岩斑鳕α-tubulin相似性高达90%。采用实时定量PCR技术对α-tubulin基因在仿刺参肠组织再生不同时期的表达情况进行检测,结果显示α-tubulin基因在仿刺参肠组织再生不同时期均有表达,其相对表达量在肠组织再生17 d时最高,5 d时最低。本研究在获得仿刺参α-tubulin基因结构信息的同时,进一步印证了真核生物α-tubulin基因的高度保守性,同时表明α-tubulin基因参与仿刺参肠道再生过程。     

饲料中间隔添加壳寡糖对仿刺参生长、非特异性免疫和抗病力的影响

壳寡糖是良好的免疫增强剂,但在水生动物的应用还十分有限。本研究通过间隔投喂方式研究壳寡糖对仿刺参生长性能、非特异性免疫能力、消化能力、组织学和抗病力的影响。实验挑选体质量(18.51 ± 0.28)g仿刺参,对照组饲喂基础饲料,实验组以3天1次的饲喂频率饲喂含0.5%的壳寡糖饲料,其余时间饲喂基础饲料,进行8周的养殖试验后,测定该饲喂方式下仿刺参的生长性能、非特异性免疫能力、肠道消化酶、肠道和呼吸树组织学以及对灿烂弧菌的抗病力。结果显示,3天1次的饲喂频率下,仿刺参特定生长率和存活率几乎未受影响,但显著提高了脏壁比和肠壁比(P < 0.05);在免疫指标方面,显著提高了仿刺参体腔细胞的吞噬活性和呼吸爆发能力(P < 0.05),以及体腔细胞和肠道的酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)和总一氧化氮合酶(T-NOS)的活性(P < 0.05),其中肠道AKP和LZM活性分别提高了70.06%和156%,且acp、akp、lzm基因表达量显著提高(P < 0.05),其中肠道akp和lzm基因表达量分别提高了13.47%和22.36%;抗氧化指标结果显示,显著提高了仿刺参体腔细胞过氧化氢酶(CAT)活性(P < 0.05),而体腔细胞和肠道的丙二醛(MDA)含量无显著差异(P > 0.05);组织学结果显示,该饲喂频率显著提高了前肠肌肉层厚度和浆膜层厚度,中肠和后肠的皱襞高度和宽度;灿烂弧菌(Vibrio splendidus)攻毒结果显示,实验组仿刺参的相对保护率达到66.67%。综上,3天1次的饲喂频率能够一定程度上提高仿刺参的生长性能,非特异性免疫酶活性,明显改善肠道结构,研究结果可为壳寡糖对仿刺参作用机制的研究及投喂频率的确定提供数据支撑和理论依据。     

高温胁迫下刺参肠道细胞应激颗粒标记蛋白TIA-1的表达特征

产生应激颗粒是生物体遭受不利环境时细胞产生的一种自我保护机制,基于此,本研究开展了高温胁迫下刺参(Apostichopus japonicus)肠道细胞中应激颗粒(Stress granule)标记蛋白基因TIA-1表达特征的研究。采用RACE技术克隆了刺参T细胞胞内抗原-1基因(TIA-1)全长c DNA序列。该基因c DNA全长为3108 bp,包括16 bp的5'UTR,1284 bp的开放阅读框(ORF),1808 bp的3'UTR,编码427个氨基酸。结构分析表明,刺参TIA-1基因编码3个N末端RNA识别基序(RRM)和2个类似蛋白聚集区的C末端区域(low complexity)。系统进化树分析表明,刺参TIA-1与软体动物门鸭嘴海豆芽(Lingula anatina)TIAR聚为一支,具有最近的亲缘关系。使用Western blotting技术检测目的蛋白TIA-1在全细胞和亚细胞成分中的表达差异,并且利用细胞免疫荧光技术检测细胞在高温胁迫下TIA-1的定位情况。研究结果表明,刺参肠道细胞TIA-1在高温胁迫下在细胞质中表达量显著上升(P0.05),且高温胁迫下TIA-1定位表达发生变化,多分布在细胞核周围,由此推断TIA-1在刺参高温应激时可能参与了应激颗粒的生成,从而对刺参肠道细胞起到了保护作用。     

仿刺参甘露聚糖结合凝集素基因对脂多糖刺激的免疫应答

甘露聚糖结合凝集素是天然免疫系统中重要的模式识别分子。分析了仿刺参甘露聚糖结合凝集素在仿刺参不同组织及脂多糖刺激前后的表达规律,结果显示仿刺参甘露聚糖结合凝集素mRNA在仿刺参的肠道、呼吸树、体腔细胞和体壁均有组成型表达,且体壁的表达量最高;细菌脂多糖刺激后,4个组织的仿刺参甘露聚糖结合凝集素表达量均得到上调,且以肠道和体腔细胞表达量的变化最为显著;另外,肠道、体腔细胞、体壁中仿刺参甘露聚糖结合凝集素表达量峰值的出现具有明显的时序性,而呼吸树自刺激后6h直至取样结束,其表达量呈稳步上升趋势。     

全营养破壁酵母对仿刺参非特异性免疫及肠道菌群的影响

仿刺参(Apostichopus japonicus)体质量(0.65±0.03)g,基础饲料中添加5%(质量分数)全营养破壁酵母为实验饲料,以基础饲料为对照。分别于投喂后第15天和第30天检测仿刺参体腔细胞数量、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、过氧化氢酶(CAT)活性,于第30天计数肠道菌群。结果显示,实验组仿刺参体腔细胞数量与对照组差异不显著;ACP、AKP、CAT活性均比对照组有所增高,其中第15天CAT活性和第30天AKP活性与对照组具有显著性差异(P<0.05)。投喂破壁酵母对仿刺参肠道菌群有一定影响,可显著降低肠道内异养菌总数及弧菌数量。研究表明,全营养破壁酵母对仿刺参非特异性免疫活性有增强作用,且对肠道有害菌群有一定抑制作用,但其对肠道菌群的影响及适宜添加量等需进一步研究。本研究旨在探索全营养破壁酵母在海参育保苗中的作用机理,以期为仿刺参安全健康养殖开发新型绿色添加剂提供科学依据。     

性成熟雌性牙鲆(Paralichthys olivaceus)新型膜孕激素受体(mPRL)的定性定量表达分析

在牙鲆(Paralichthys olivaceus)繁殖周期,新型膜孕激素受体基因(mPR-Like,mPRL)在脑–垂体–性腺轴的表达变化规律与性腺发育成熟密切相关。为进一步研究牙鲆mPRL作用机制,本研究对其mRNA和蛋白的表达特征进行了分析。应用实时定量PCR方法分析mPRL mRNA在卵子形成过程中的时序表达,发现牙鲆mPRL mRNA相对表达量的最高值出现在性成熟阶段卵巢的Ⅴ时相卵母细胞。原位杂交分析mPRL mRNA在繁殖相关组织中的细胞学定位,发现mPRL mRNA主要分布在牙鲆性成熟阶段卵巢的卵母细胞膜上;在脑组织的神经元附近区域mPRL mRNA阳性信号也较强。制备牙鲆mPRL的多克隆抗体,采用Western blotting方法检测牙鲆mPRL蛋白在不同组织的表达特性,发现mPRL蛋白表达量在卵巢和脑组织中相对较高,在肝脏、头肾、肾脏中表达量相对较少。免疫组化结果显示,牙鲆mPRL蛋白在卵巢和脑组织的细胞学定位与mPRL mRNA定位一致。牙鲆mPRL在繁殖相关组织的表达特征说明其参与卵母细胞成熟的过程,并通过内分泌方式参与牙鲆的繁殖调控。     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在刺参养殖中的益生作用

运用生化方法分析了不同浓度枯草芽孢杆菌制剂对养殖水质、刺参的生长、消化酶活性、非特异性免疫酶活性的影响。结果显示,与对照组相比,添加枯草芽孢杆菌制剂,能够显著降低养殖水体中的硝酸盐和亚硝酸盐,去除率最高可达42.28%和22.33%,对水体中氨氮含量和化学需氧量影响不显著;实验组刺参特定生长率显著提高,枯草芽孢杆菌添加量为6×10–6时,SGR提高40.74%,添加量为6×10–6时,淀粉酶活性提高30.27%,添加量为5×10–6时,蛋白酶活性提高53.93%,达到显著水平差异,但脂肪酶活性无显著提高;非特异性免疫酶(过氧化物酶、碱性磷酸酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶)活性均显著高于对照组,枯草芽孢杆菌添加6×10–6效果最好,分别提高135%、27%、396%、192%。本研究表明,添加适当的枯草芽孢杆菌能够有效改善刺参养殖水体水质,提高机体消化酶和非特异性免疫酶活性,从而促进刺参生长。     

几种饲料原料对刺参幼参生长和体成分的影响

研究了不同饲料原料对刺参Apostichopus japonicus(Selenka)幼参生长和体成分的影响.实验采用鱼粉、鼠尾藻Sargassum thunbergii Kuntze、浒苔Enteromorpha prolifera、海带Laminaria japonica和海泥5种主要原料配制的饲料投喂体长为4.18±0.23cm、体重为5.99±0.26g的刺参幼参,进行了为期80d的养殖实验.实验结束时,投喂鼠尾藻饲料、浒苔饲料和动物性饲料的刺参特定生长率(SGR)分别为95.36%/d、92.29%/d和84.87%/d.这三者之间无显著差异,但生长效果要好于投喂海带饲料和海泥饲料的刺参.实验结果表明,在特定的室内养殖条件下,虽然刺参能够更好地利用植物性蛋白,但是可以将动物性蛋白作为刺参的辅助性饲料成分,配制出营养更全面的配合饲料;浒苔作为刺参幼参的养殖饲料原料是完全可行的;海带粗加工产品不适于用做刺参饲料的主要成分.     

海参在加工过程中的组分与食品结构变化

海参是我国传统的滋补海洋食品与重要的经济水产品。海参极易自溶的食品原料学特性决定了绝大部分海参原料需要经过加工才能进入市场流通与消费,使得加工成为海参产业链的关键环节。明确海参在加工过程中的组分与食品结构变化,是阐释海参产品品质形成机理的核心,对设计开发海参高品质加工新技术具有重要的理论指导意义,是关乎海参产业发展的关键科学问题。本文概述了海参的组分及食品结构特征,归纳了海参的关键加工环节,以此为背景着重梳理了海参在水煮、干燥、复水、酶解、即食海参加工等过程中组分及食品结构变化的相关研究进展,提出了深入研究的建议,以期加速上述科学问题的解答、推动海参产业的高质量发展。     

饥饿胁迫对刺参(Apostichopus japonicus)免疫和生长的影响

为了探究饥饿胁迫对刺参免疫和生长的影响,在11?13℃条件下,研究体质量为(20±0.15) g的刺参在不同时间(0、10、20、30、40、50、60 d),饥饿胁迫对体腔液中酸性磷酸酶(ACP)活性、溶菌酶(LZM)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、呼吸爆发(RB)活性、吞噬活性以及对刺参体质量、脏壁比、存活率的影响。研究结果表明,随着饥饿时间的延长,刺参体腔液中的ACP活性、LZM活性呈现降低的趋势,饥饿60 d后,比初始值分别下降47.06%、17.57%;SOD活性、RB活性和吞噬活性呈现出先上升后下降的趋势,分别在饥饿胁迫第20、20、10天时达到最高值依次为32.88、0.328、1.35 U/ml,其后显著下降,第60天时显著低于初始值,分别下降27.87%、38.08%、53.43%;其体质量在第60天时为初始体质量的68.08%,呈现负生长;脏壁比逐渐增大,第60天时为0.56,显著高于初始值0.44 (P<0.05)。随着存储营养物质的消耗,刺参体质量损失率增加,存活率下降,存活率与体质量损失率之间存在着y = ?0.0354x2+0.4354x 99.117的函数关系,呈二次曲线线性负相关。研究结果显示,饥饿时刺参通过消耗体内的营养物质来满足机体需要,长期的饥饿有可能降低刺参的免疫能力,直接影响刺参的健康和生长。     

低盐和高盐环境下刺参选育品系生长与摄食性能研究

为评价刺参(Apostichopus japonicus)耐盐品系选育效果,以G4、G5代刺参耐盐选育品系为研究对象,研究了其在低盐度和高盐度环境下的生长、摄食和消化生理的变化.结果显示,30 d实验期间,G4代和G5代2种规格选育刺参在不同盐度环境中的生长情况相似,在低盐环境中的末体重随着实验盐度的降低而下降,在高盐...     

Population genetic structure of sea cucumber, Stichopus japonicus in Korea using microsatellite markers

Sea cucumber ( Stichopus japonicus ) is a commercially valuable species in Korea. We examined the genetic characteristics of sea cucumber populations in Korea using microsatellite markers. A total of 144 sea cucumbers from five populations were typed for nine polymorphic microsatellite loci. A total of 139 different alleles were found over all loci and many alleles were unique. The average number of allele per locus ranged from 6 to 18.4. The average observed and expected heterozygosities ranged from 0.532 to 0.626 and from 0.719 to 0.789 respectively. All populations showed significant departure from Hardy–Weinberg equilibrium at almost all loci except one (Psj2409). This deviation was in the direction of heterozygote deficit. A phylogenetic tree revealed two distinct clusters. One cluster was formed by the eastern sea population. A second cluster consisted of the subpopulations of the western and southern sea populations. The eastern sea population showed genetic differences such as a larger number of alleles per locus, a larger number of unique alleles and a smaller number of the most common alleles, suggesting a higher genetic diversity in this population. These results provide basic information on natural population genetic structure of S. japonicus in Korea.     

Effects of Jerusalem artichoke powder on the growth performance,nonspecific immunity,and gastrointestinal microbiota of sea cucumber

This study investigated how Jerusalem artichoke powder (JAP) affected the growth, immunity, and gut microbiota of the sea cucumber, Apostichopus japonicus Selenka. Animals were fed diets containing antibiotic (1 ppm) or five levels of JAP (0, 2.5, 5, 10, and 15 g/kg). After the feeding trial, three sea cucumbers were sampled per tank to assay for immunity and gut microbiota composition. Dietary supplementation of 2.5 g/kg JAP significantly improved the growth rate and phenoloxidase activity of sea cucumbers. The diet containing 5 g/kg of JAP increased the survival rate and phagocytic activity, and the diet containing 15 g/kg of JAP increased the growth rate and total coelomocyte count of sea cucumbers. Moreover, exposure to antibiotics significantly changed the microbiota of sea cucumbers, while the JAP supplementation stimulated the development of microbiota communities, which could be more homogeneous. Supplementing the diets with 15 g/kg of JAP increased the growth of Rhodobacterales, and this may underlie the higher growth rate of sea cucumbers in this treatment. Considered together, our results suggest that supplementing the diet of sea cucumber with JAP may be beneficial for nonantibiotic farming of sea cucumber.     

3种不同体色刺参体壁营养成分的比较研究

本研究分别对青色、紫色和白色刺参(Apostichopus japonicus)体壁的营养成分,包括蛋白、脂肪、粗多糖、氨基酸组成、脂肪酸组成及微量元素进行了比较分析.结果显示,青色刺参蛋白含量显著低于紫色和白色刺参(P<0.05),脂肪含量三者无显著差异(P>0.05),青色刺参和紫色刺参的粗多糖含量高于白色刺参(P...     

国内外海参养殖技术研究概况

由于海参具有很高的营养价值和药用价值,被人们视为重要的海珍品,因而具有较高的经济价值。近年来,海参消费需求量的逐年增加导致了世界范围内海参自然资源的过度开发和种群数量的急剧下降,因此,海参的人工养殖也随之发展起来。本文对现阶段国内外海参养殖技术的研究现状进行介绍,以期为海参养殖提供理论依据。