斑鱾胚胎发育初步观察

通过对人工网箱养殖4年的斑鱾(Girella punctata Gray)亲鱼进行LHRH-A3激素催产,获得自然产卵的受精卵,于实验室中进行培育孵化,连续观察斑鱾胚胎发育的全过程。实验结果表明,斑鱾受精卵呈圆形,卵径0.882±0.041 mm、卵黄直径0.807±0.036 mm,具1个圆形油球,油球径为0.266±0.023 mm。在孵化水温23±0.5℃、盐度33.8条件下历时28 h 20 min完成整个胚胎发育过程,初孵仔鱼全长1.574±0.109mm。胚胎发育过程可划分为6个阶段,即受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期和器官形成期,包括27个发育时期。实验旨在了解斑鱾的胚胎发育规律,为开展斑鱾的人工繁殖提供基础资料。     

圆斑星鲽piwil2基因的克隆与表达分析

本研究采用RACE末端扩增方法,得到全长为3872 bp的圆斑星鲽(Verasper variegatus) piwil2基因序列,命名为Vvpiwil2,开放阅读框(ORF)长为3192 bp,编码1063个氨基酸,5?-UTR和3?-UTR的长度分别140 bp和540 bp。基于ExPASy、SMART、Signal4.1和NCBI的保守结构域(CDD)数据库在线分析对蛋白序列结构进行预测,推断Vvpiwil2编码的氨基酸分子量为118.6 kDa,理论等电点为9.02,无跨膜结构及信号肽,有3个结构域：ArgoL1结构域、PAZ结构域及PIWI结构域。利用实时荧光定量PCR技术对圆斑星鲽不同发育时期的胚胎、仔稚鱼以及雌雄成鱼的不同组织表达模式进行分析。结果显示,Vvpiwil2基因从胚胎发育早期至高囊胚期均大量表达,之后呈下降趋势,直至孵化阶段。由于胚胎从卵裂至囊胚时期的发育过程主要受细胞质成分引导,直至原肠早期,mRNA开始大量转录合成,实现由母源型向合子型的过渡,推断Vvpiwil2是母源性基因。孵化后仔稚鱼68 d时,Vvpiwil2基因表达量显著高于其他时期,表明Vvpiwil2的功能可能与圆斑星鲽性腺分化过程相关;Vvpiwil2基因在雌雄成鱼性腺中的表达量显著高于其他组织,且卵巢中的表达量显著高于精巢,推测Vvpiwil2基因在卵巢功能的维持中发挥重要作用。本研究结果为解析圆斑星鲽性别决定机制提供了新的靶标基因,为建立全雌化苗种繁育技术打下坚实的理论基础。     

圆斑星鲽MHCⅠα基因的克隆与组织表达分析

采用表达序列标签法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,成功获得了圆斑星鲽主要组织相容性复合体MHC Ⅰα的全长cDNA序列.该cDNA全长2171 bp,5'UTR为20 bp,3'UTR为1053bp,开放阅读框(ORF)长度为1098 bp,可编码365个氨基酸,包含信号肽、抗原结合域(α1、α2),IGC类似...     

圆斑星鲽sox9基因的克隆与表达

本研究筛选到圆斑星鲽(Verasper variegatus)的性别相关基因sox9,并通过RACE技术获得了全长序列,基因全长为3287 bp,包括1431 bp的ORF,编码477个氨基酸,368 bp的5¢ UTR和1488 bp的3¢ UTR。在3¢ UTR中有多聚腺苷酸尾和加尾信号AATAAA。通过荧光定量PCR测定了sox9基因在圆斑星鲽成鱼不同组织中的表达水平,发现sox9基因在圆斑星鲽的脑、眼、鳃、心、肝、胆、肠、精巢、卵巢、肾和肌肉等各个组织中都有不同程度的表达。在鳃、脑和精巢组织中检测到较高水平的sox9转录,其中精巢中的转录水平显著高于其他组织,sox9基因在性腺中的表达显示出性别两相性差异。其在精巢中的表达水平要显著高于卵巢,说明sox9基因与雄性性腺发育相关。通过测定sox9基因在圆斑星鲽幼鱼不同发育时期(20、30、40、50、60、70和80日龄)的表达水平,发现其在20~50日龄表达量逐渐下降,在60日龄时表达量上升,推测表达量上升可能与幼鱼性腺分化相关。     

日本沼虾过氧化物还原酶基因的克隆及其表达分析

利用cDNA末端快速克隆方法获得了青虾(Macrobrachium nipponense)的过氧化物还原酶基因(Prx)全长cDNA序列。该基因cDNA全长878 bp, 包括72 bp的5′末端非翻译区, 594 bp的开放阅读框(ORF), 212 bp的3′末端非翻译区, 开放阅读框编码198个氨基酸。氨基酸相似度比对显示, 所分离的青虾过氧化物还原酶基因包括两个半胱氨酸残基的区域“FYPLDFTFVCPTEI”和“GEVCPA”。系统进化树分析表明, 青虾过氧化物还原酶基因与南美白对虾(Litopenaeus vannamei)过氧化物还原酶聚在一起, 具有最近的亲缘关系。荧光定量PCR检测显示, 过氧化物还原酶基因在青虾不同组织中均有表达, 其表达量由低到高依次为肠道、心脏、卵巢、肌肉、鳃、肝胰腺。使用荧光定量PCR检测青虾在低氧胁迫和复氧条件下肝胰腺中的过氧化物还原酶基因mRNA的时空表达情况, 结果显示, 与对照组相比, 实验组青虾过氧化物还原酶在肝胰腺和鳃组织中的表达量分别在低氧胁迫12~24 h 和复氧6 h出现了3次明显上调, 由此推测过氧化物还原酶基因参与低氧应激分子过程。本研究结果可为进一步了解青虾低氧应激分子机制提供参考。

     

斑节对虾组织蛋白酶L基因的克隆及其表达分析

通过克隆得到斑节对虾（Penaeus monodon）组织蛋白酶L基因（PmCatL）cDNA全长。该基因序列全长1 850bp,包括1 026 bp的开放阅读框,编码341个氨基酸。预测的PmCatL蛋白由信号肽(Met¹-Ala¹⁸)、前体域(Val¹⁹-Gln¹²³)和成熟域(Leu¹²⁴-Val³⁴¹)三部分构成,存在3个半胱氨酸蛋白酶活性位点(Cys¹⁴⁸、His²⁸⁷、Asn³⁰⁸)和1个潜在的糖基化位点(Asn⁹⁹)。具有组织蛋白酶L的E⁴⁵X₃RX₃FX₂NX₃IX₃N⁶⁴和G¹⁸⁷CXGG¹⁹²保守序列。同源性分析显示,PmCatL氨基酸序列与其他物种相似性为36%⁷5%。进化树显示PmCatL和罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）亲缘关系最近,并与其他无脊椎动物的组织蛋白酶L聚成一支。表达结果表明,PmCatL基因在肝胰腺、淋巴、肌肉、性腺等被测组织中均有表达,其中淋巴和肝胰腺的表达量较高;PmCatL基因在斑节对虾仔虾时期表达量较高,可能与斑节对虾在这一时期的生长发育相关;PmCatL在卵巢发育的Ⅳ期表达量最高,可能在斑节对虾的卵巢发育中发挥重要作用。 

     

异源和同源dmrt1基因过表达载体在青鳉体内的整合和表达

利用半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)dmrt1基因和青鳉(Oryzias latipe)dmrt1基因构建过表达载体,采用显微注射技术将两种载体分别导入青鳉受精卵中,比较异源和同源dmrt1基因对青鳉胚胎孵化率的影响以及两种dmrt1基因在青鳉体内的基因整合率、基因表达率及对芳香化酶基因(cyp19a)表达的影响。结果表明,注射48 h后,两种载体均在胚胎内大量表达,注射青鳉同源性dmrt1载体的受精卵孵化率(69.5%)要显著高于注射异源性dmrt1载体的受精卵(36.5%)。30 dph(days post hatching)两组被注射稚鱼均能检测到基因整合,注射同源dmrt1的整合率(30%)要高于异源dmrt1(10%)。30 dph稚鱼体内检测不到异源性dmrt1载体的表达,但能检测到同源dmrt1载体的mRNA表达,同时芳香化酶基因的表达受到了抑制。本研究为研究舌鳎性别分化相关基因功能提供了基础,并为在模式鱼类中研究海水鱼相关基因功能累积了必要的资料。     

拟穴青蟹PHGPx基因的克隆及其表达分析

磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(Phospholipid hydroperoxide Glutathione Peroxidase, PHGPx)是GPx基因家族的重要一员,能特异地清除磷脂和胆固醇等氢过氧化物,在机体抗氧化、抗凋亡、抗炎症以及雄性性成熟等过程中发挥着重要的作用。本研究从实验室拟穴青蟹(Scylla Paramamosain)转录组数据库中筛选出该基因的EST序列,利用SMART-RACE 技术克隆得到该基因的全长cDNA。经Blast 比对后,其与丰年虾(Artemia franciscana)的PHGPx氨基酸序列一致性最高,达到69%。同时系统进化树分析表明,该基因与其他物种的PHGPx(GPx4)聚为一支,而与GPx1、GPx2等亚型距离较远,故命名该基因为Sp-PHGPx。实时定量PCR结果显示,Sp-PHGPx在成熟青蟹雌雄各组织中均有不同程度的表达,其中精巢的表达量最高;且在雌雄相同组织中,雌性性腺的表达量显著低于雄性;而在鳃和心脏中的表达量显著高于雄性。在性腺不同发育阶段,Sp-PHGPx在卵巢发育过程中的表达量差异不显著;而在精巢发育过程中,其表达量在精子细胞期(T2期)显著高于精母细胞期(T1期)和成熟精子期(T3期),同时也显著高于卵巢发育各时期的表达量。在LPS应激下,鳃和肝胰腺中Sp-PHGPx的表达量分别在6h和12h显著上调;H2O2应激下,鳃中的表达量在3 h显著升高,肝胰腺中的表达量在被检测的各时相中无显著差异。以上结果表明,Sp-PHGPx可能在免疫防御反应以及精巢的发育和成熟等过程中发挥着重要作用。     

西伯利亚鲟Sox17基因cDNA全长的克隆及其表达分析

采用RACE技术获得西伯利亚鲟(Acipenser baerii)Sox17基因cDNA全长,序列分析表明,西伯利亚鲟Sox17基因cDNA全长2 671 bp,包括588 bp的5'端非翻译区,901 bp的3'端非翻译区和编码393个氨基酸残基的1 183 bp开放阅读框。氨基酸序列比对显示,该基因具较高的保守性,与塞内加尔多鳍鱼(Polypterus senegalus)的相似度最高为72%。系统进化分析表明,西伯利亚鲟与塞内加尔多鳍鱼聚为一支,且支持率为95%。以延伸因子efla(elongation factor 1-alpha)作为内参基因,对Sox17基因在西伯利亚鲟各组织的相对表达量进行分析,发现Sox17基因在不同组织中均有表达,但表达具有明显的组织差异性。在脑中表达量最高,而在肾、血液、眼、肠和胸鳍5个组织中表达量均较低。同时,Sox17基因在西伯利亚鲟不同发育时期均有表达,但表达具有一定的时间差异性。在宽神经板期的表达量高,相当于表达量最低点11日龄仔鱼的167倍。本研究为量化西伯利亚鲟胚胎发育分化过程中相关基因提供了参照工具,同时可为今后深入研究西伯利亚鲟Sox17在胚胎发育过程中的作用提供基础参考资料。     

西伯利亚鲟CXCR7基因cDNA全长的克隆及其表达分析

采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE),首次克隆了西伯利亚鲟(Acipenser baerii)的CXCR7a和CXCR7b基因的全长cDNA。CXCR7a的cDNA全长为2 325 bp(登录号为:JQ034508),包括207 bp的5'端非翻译区(UTR)、可编码362个氨基酸的1 086 bp的开放阅读框(ORF)及包括poly(A)尾巴在内的大小为1 032 bp的3'端非翻译区(UTR);CXCR7b的cDNA全长为2 423 bp(登录号为:JQ034509),包括209 bp的5'端非翻译区(UTR)、可编码370个氨基酸的1 110 bp的开放阅读框(ORF)及包括poly(A)尾巴在内的大小为1 104 bp的3'端非翻译区(UTR),并对它们编码的蛋白质序列的分子特征进行了分析。氨基酸序列相似性(similarity)分析表明,CXCR7a与人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)、非洲爪蟾(Xenopus laevis)、斑马鱼(Danio rerio)的CXCR7相似性分别为82.6%、81.4%、80.9%、81.0%;CXCR7b与人、小鼠、非洲爪蟾、斑马鱼的CXCR7相似性分别为82.9%、82.3%、80.8%、82.5%;西伯利亚鲟CXCR7a与其CXCR7b的相似性最高为96.5%。系统进化树分析显示,西伯利亚鲟与斑马鱼聚为一簇,两栖类聚为一簇,其它高等脊椎动物再进行聚类。对CXCR7a和CXCR7b在各发育时期胚胎及仔鱼的表达状况分别进行定性分析表明,CXCR7a在除卵裂期、囊胚期的胚胎外,其在原肠胚中期至出膜1 d的仔鱼的各时期中均具有表达,CXCR7b在卵裂期至出膜1 d的仔鱼的各时期中均具有表达。另外,从基因组DNA水平上表明CXCR7a和CXCR7b来自不同的基因拷贝。这些结果为进一步研究CXCR7在西伯利亚鲟侧线系统发育中的作用提供了新的基础资料。     

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。     

梭鲈ho1基因的克隆及其低氧胁迫下表达分析

梭鲈(Sander lucioperca)对低氧极敏感,在集约化养殖和苗种运输过程中易发生低氧应激和死亡现象。为探究血红素加氧酶1 (Heme oxygenase 1, HO1)在梭鲈响应低氧过程中的调节作用,通过RACE (Rapid amplification of cDNA ends)技术克隆了梭鲈ho1基因,其cDNA全长为1 256 bp,包含840 bp的开放阅读框(Open reading frame, ORF)、162 bp的5’非编码区(Untranslated region, 5’-UTR)和254 bp的3’-UTR,编码279个氨基酸。多重序列比对显示,梭鲈HO1与翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)、舌齿鲈(Dicentrarchus labrax)和大口黑鲈(Micropterus salmoides)的氨基酸序列相似性分别为91.84%、88.69%和88.11%。实时荧光定量结果显示,ho1基因在所有检测组织中均有表达,其中在脑组织中高表达,其次是肾、肝、鳃等组织。低氧刺激前3 h,梭鲈ho1主要在皮肤、鳃中响应;低氧胁迫3 h后,ho1主要在心...     

刀鲚MSTN基因的克隆及其组织表达

 运用同源克隆的方法和RACE技术, 从刀鲚(Coilia nasus)肌肉组织中克隆了肌肉生成抑制素基因(Myostatin, MSTN)的cDNA全长并分析了肌肉生长抑制素基因在刀鲚不同组织的表达情况。结果表明, 刀鲚MSTN 基因的cDNA全长2 252 bp, 编码区1 125 bp, 编码374氨基酸。二级结构预测显示, 刀鲚MSTN具有MSTN家族的典型结构域, 包含Pfam和TGFB结构域。运用荧光定量的方法检测了该基因在刀鲚不同组织中的表达。结果显示,  MSTN基因在健康刀鲚肌肉和脑中呈高表达, 鳃、肝、脾、肠、肾和头肾中微量表达。根据以上研究结果认为, 刀鲚MSTN基因的序列具有高度保守性, 组织表达模式相似, 推测该基因的功能也具有高度保守性。本研究旨为MSTN基因在刀鲚后续育种工作提供基础依据。     

草鱼jam-a基因的克隆及表达分析

该研究从草鱼(Ctenopharyngodon idellus)中克隆到3个jam-a(gcjam-a1,gcjam-a2,gcjam-a3)c DNA序列,并采用qRT-PCR分析其在健康草鱼9种组织中的表达模式以及受草鱼呼肠孤病毒(GCRV-GD108)感染后在草鱼6种组织中的表达变化。结果表明,克隆到的gcjam-a 3个分子编码294~295个氨基酸,均具有2个免疫球蛋白Ig结构域,包含典型的受体结合的D1结构域及与细胞膜结合的D2结构域。3个gcjam-a的D2结构域序列完全一致,而D1结构域序列则稍有差别。在健康草鱼9个组织中,gcjam-a1主要在血和脑中有较高表达,gcjam-a2主要在鳃中有较高表达,而在各个组织未检测到gcjam-a3表达。病毒感染后草鱼6种组织中,gcjam-a1、gcjam-a2、gcjam-a3在鳃中均出现显著上调表达,而在肝脏、脾脏、肠、肾、脑中只有gcjam-a1有不同程度诱导表达上调。该研究表明在健康草鱼组织中,3个gcjam-a中以gcjam-a1的表达量最高,且在受病毒感染后所检测的6种组织中均出现表达上调,推测其可能为GCRV-GD108的主要受体。     

牙鲆dazl基因的克隆与表达分析

dazl(deleted in azoospermia-like)基因是多种物种精子发生的重要调控因子,为探讨该基因在牙鲆(Paralichthys olivaceus)性腺发育分化中的作用,本研究采用同源克隆和RACE技术克隆了牙鲆dazl基因的cDNA序列,利用生物信息学方法分析了其序列结构,并利用实时荧光定量PCR技术检测了该基因在牙鲆成体组织和早期发育阶段的表达情况。结果发现:牙鲆dazl cDNA序列全长2 031 bp,包括105 bp的5'端非翻译区,1 275 bp的3'端非翻译区和编码217个氨基酸残基的651 bp开放阅读框;氨基酸同源序列比对显示该序列存在一个高度保守的RRM(RNA recognition motif)结构域,且该结构域在鱼类中具有100%的序列一致性;荧光定量PCR结果显示dazl基因主要在牙鲆性腺中表达,且在精巢中的表达高于卵巢;在牙鲆早期发育阶段,dazl基因在未受精卵、受精卵及囊胚期均有较高的转录本,而在原肠胚期表达开始降低,至孵化后3 d一直保持较低的水平,这些丰富表达的母源性dazl mRNA可能参与了胚胎发育中原始生殖细胞的形成。本研究为进一步阐明dazl基因在牙鲆生殖发育中的功能奠定了基础。     

军曹鱼MHC-Ⅰ基因全长cDNA的克隆及其组织表达分析

采用同源克隆和末端快速扩增（RACE）方法,得到1 330 bp的军曹鱼（Rachycentron canadum）MHC-Ⅰ全长cDNA片段。该序列包括76 bp的5末端非编码区（UTR）,189 bp的3' UTR及1 065 bp的开放阅读框（ORF）,编码354个氨基酸,预测其蛋白质分子量约40.10 kD,等电点5.70。构建MHC-Ⅰ氨基酸序列的系统进化树并进行氨基酸相似性比对,结果表明,军曹鱼和已知鱼类及人类（Homo sapiens）MHC-Ⅰ氨基酸的同源性在27.9%~67.1%之间。所推测的蛋白序列具有一些重要特征,包括前导肽、1、2、3区、CP/TM/CYT区和保守的半胱氨酸等。Real-time PCR检测结果显示,MHC-Ⅰ基因在各个正常军曹鱼组织中均表达,但表达量各有不同,其中较强的表达于头肾;中等程度表达于鳃、脾和肠;在心、脑和肌肉中表达较弱。     

锯缘青蟹蜕皮抑制激素cDNA的分子克隆及其表达分析

根据近缘种类同源序列设计简并引物,采用逆转录聚合酶链式反应(RT—PCR)技术,首次扩增获得锯缘青蟹(Scylla serrata)眼柄组织中编码蜕皮抑制激素(MIH)成熟肽全长cDNA序列及部分信号肽序列。将该序列克隆到pUCm—T载体上进行序列测定。结果表明,编码锯缘青蟹MIH成熟肽的cDNA由234个碱基组成,由此推测MIH成熟肽含78个氨基酸残基。该序列不仅与其它短尾类甲壳动物的MIH氨基酸序列具有高度的同源性(79％～9l％),还与该激素同一家族的性腺抑制激素、大颚器抑制激素的氨基酸序列具有较高的相似性。RNA斑点杂交结果显示,MIH基因在眼柄神经节及脑组织中均有表达,而在肌肉、中肠腺中不表达。     

黄鳝转铁蛋白基因的克隆及其N-lobe的重组表达

以黄鳝（Monopterus albus）肝脏c DNA为模板,利用RACE-PCR扩增了黄鳝转铁蛋白Tf基因5’和3’c DNA末端,构建了Tf基因N端原核表达载体;转化大肠杆菌（Escherichia coli）BL21(DE3),异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导后经过Ni-NTA His·Bind Resin亲和柱分离纯化获得Tf-N蛋白;利用琼脂糖扩散抑菌圈法验证Tf-N蛋白的抑菌作用;分析了Tf-N蛋白对黄鳝肠道假单胞杆菌（Pseudomonas spp.）铁获取作用的影响。结果显示：成功克隆了黄鳝Tf基因全长,构建了pET28a/Tf-N重组表达载体,获得了纯化的Tf-N蛋白;Tf-N蛋白可抑制假单胞杆菌的生长,能与假单胞菌来源的Bfr蛋白一起共同促进假单胞杆菌的生长。该研究结果可为进一步探索鱼类Tf基因的功能提供参考。     

鲇POMC cDNA的克隆与表达分析

采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)分离、克隆出鲇(Parasilurus asotus)垂体阿黑皮素原(proopiomelanocortin,POMC)基因全长cDNA序列,共1 099 bp,包括129 bp 5′非翻译区、648 bp阅读框以及322 bp 3′非翻译区,阅读框共编码215个氨基酸,POMC前体蛋白的结构主要由信号肽(Met1-Ala28)、N端多肽(Gln29-Asp102)、促肾上腺皮质激素(ACTH,Ser 105-Met144)、α-黑色素细胞刺激激素(α-MSH,Ser105-Val 117)、促肾上腺皮质激素样中叶肽(CLIP,Arg123-Met144)、γ-促脂解激素(γ-LPH,Glu145-Ser158)、β-黑色素细胞刺激激素(β-MSH,Asp161-Ser177)和β-内啡肽(β-EP,Tyr178-Leu215)构成。分子量计算值为24.66 kD,理论等电点为7.25。同源性分析表明鲇与斑点叉尾的相似性高达88%,其构成多肽中α-MSH、β-MSH、β-EP、CLIP保守性逐渐降低,而γ-MSH、连接肽(JP)、γ-LPH是变异比较大的区域...