花鲈cox6a基因与相关miRNA的鉴定及其在盐度适应中的表达调控分析

细胞色素c氧化酶（COX）是线粒体电子传递链的末端酶,COX6A是细胞色素c氧化酶的核编码亚基之一。为丰富花鲈（基因及相关miRNAs在花鲈渗透调节机制中的潜在作用,本研究开展了花鲈cox6a基因的miRNAs,并对其与）。系统进化树分析进一步确认了两个花鲈在垂体、脑、肝脏和肾脏中的表达量较高,基因的miRNA：miR-30e-5p、miR-223、miR-200a-3p和miR-155-5p,但没有发现可能靶定基因以及miR-30e-5p、miR-223、miR-200a-3p都呈现显著差异表达,而miR-155-5p仅在适应高盐环境时出现了显著的差异表达。这表明,基因和4个miRNAs在花鲈的渗透调节过程中发挥潜在作用。其中miR-30e-5p、miR-223和miR-200a-3p的表达趋势与cox6a2基因的表达调控。本研究为探讨花鲈适应不同盐度环境的渗透调节机制提供了基础数据。     

花鲈irak4基因cDNA的克隆与表达分析

该研究基于Illumina MiSeq高通量测序技术,对周期性缺氧应激下花鲈(Lateolabrax maculatus)肠道菌群结构的变化进行分析,为研究其幼鱼肠道菌群对环境缺氧的适应机制提供参考依据。结果显示,周期性缺氧导致花鲈肠道菌群多样性和丰富度显著增加(P<0.05),群落结构复杂化,缺氧组和常氧组群落组成存在较大差异。缺氧组肠道菌群分类操作单元相比常氧组显著增加(P<0.05),其特有操作分类单元 (operational taxonomic unit, OTU)数达1 003个。门分类水平上,变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门为2组肠道菌群的主要组成菌门。与常氧组相比,缺氧组变形菌门相对丰度显著降低(P<0.05),而拟杆菌门相对丰度显著升高(P<0.05);纲水平上,缺氧组α变形菌纲和芽孢杆菌纲相对丰度显著降低(P<0.05),梭菌纲、γ变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度显著升高(P<0.05)。此外,周期性缺氧应激还引起花鲈肠道内厌氧绳菌科、毛螺菌科、瘤胃菌科等厌氧或兼性厌氧菌和绿硫菌科等光合产氧菌类相对丰度升高。

     

花鲈鳃与鳔器官发育的组织学与形态学观察

为阐明花鲈鳃与鳔器官的发生机制,实验采用连续组织切片技术接合形态学观察对出膜后1～45 d花鲈胚后发育的鳃与鳔器官的发生、发育过程进行了系统的观察与研究。结果显示,花鲈仔稚鱼鳃的胚后发育分为4个阶段,鳃原基出现期(0～3 d)、鳃丝分化期(4～14 d)、鳃小片分化期(15～25 d)与鳃器官完善期(26～45 d)。在水温15～18°C条件下,花鲈孵化后的第1天,鳃原基出现;孵化后的第15天,仔鱼假鳃上分化出鳃小片结构;孵化后的第25天,仔鱼各鳃弓上均分化出鳃小片结构;孵化后的第45天,稚鱼鳃结构发育完全,与成鱼相同。组织学观察结果显示,花鲈鳔器官的发育时期分为形成、扩张、充气和退化4个阶段。花鲈初孵仔鱼未出现鳔原基,在孵化1 d后,仔鱼出现鳔原基,5 d后仔鱼鳔开始扩张,11 d后仔鱼鳔充气完成,13 d后仔鱼鳔开始退化。     

豹纹鳃棘鲈酪氨酸酶Tyr基因家族的结构特征及组织表达分析

酪氨酸酶蛋白家族(tyrosinase gene family)是一类调控黑色素合成的关键酶, 在黑色素细胞形成的过程中起着不可替代的作用, 然而 Tyr 基因家族在东星斑体色形成中的潜在机制尚不清楚。豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)俗称东星斑, 是我国重要的热带经济养殖鱼类, 但是人工养殖的东星斑因环境等变化而逐渐出现体色变淡或者变黑的现象, 严重影响其品质和经济价值。本研究从东星斑全基因组中共筛选鉴定获得 5 个 Tyr 基因家族成员, 氨基酸序列比对结果显示不同物种间的同源基因保守性较高, 尤其是 Tyr 家族典型的酪氨酸酶功能域在不同物种各成员之间均具有高度保守性。系统发育和共线分析均显示东星斑 Tyr 基因家族进化过程中存在基因复制和丢失现象。此外, 荧光定量 PCR 结果表明 Tyr 基因家族所有成员在东星斑黑色个体的皮肤组织中表达量均显著高于红色个体(P＜0.05)。本研究初步鉴定和分析了东星斑 Tyr 基因家族在其体色形成中的作用, 旨为深入解析东星斑酪氨酸蛋白酶基因家族的进化及功能机制提供依据。     

花鲈肿瘤坏死因子基因cDNA的克隆、分析与表达

采用同源克隆法,结合锚定PCR技术,获得了花鲈(Lateolahrax japonicus)TNFα基因cDNA的部分序列。BLLAST分析表明,该序列与其他鱼类的TNFα基因具有很高的相似性与同源性。同时利用RT-PCR技术,对该基因在鱼体内不同组织之间的表达差异进行了分析研究,结果表明,该基因在花鲈免疫器官头肾、脾脏、肝脏中的表达较强,而在脑中的表达较弱,在肌肉中几乎不表达。而且在经特异性病原刺激前、后的组织对比分析中,发现鱼体经LPS(1ipopolysaccharide)刺激后,目的基因在免疫器官中的表达明显增强。该基因的克隆与表达为进一步深入研究海水鱼类的抗逆机理以及指导鱼类的遗传选育和遗传改良都具有重要的理论意义。     

绿色荧光蛋白基因向花鲈胚胎的转移及其表达

通过显微注射的方法,将绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)基因注射入花鲈(Lateolabrax japonicus)单细胞期受精卵动物极细胞质内。初步研究了显微注射后的花鲈胚胎的存活状况。在荧光显微镜下观察到了GFP的表达,多数胚胎表现为嵌合性表达。利用PCR技术,从花鲈尾芽期胚胎DNA中扩增出了特异片段,大小为750bp,表明显微注射胚胎中整合了外源GFP基因。     

花鲈白细胞介素8基因的克隆与序列分析

采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)的方法,从经LPS刺激的花鲈(Lateolabrax japonicus)总RNA反转录产物中获得了803 bp的IL-8 cDNA序列。该序列包含159 bp的5′非编码区(UTR)和359 bp的3′非编码区(UTR)以及297 bp的开放阅读框(ORF),可编码99个氨基酸。序列的3′UTR含2个mRNA不稳定基序,在Poly A尾上游17 bp处有1个明确的Poly A加尾信号(AATAA)。预测的氨基酸结构含27个氨基酸组成的信号肽,将信号肽切除可产生72个氨基酸组成的成熟肽,预测成熟肽的分子量约为8.3 kD,等电点为7.85。花鲈IL-8序列中用于形成二硫键的4个半胱氨酸保守,前2个半胱氨酸被1个精氨酸分开,形成CXC结构。与其他鱼类的IL-8相似,花鲈IL-8序列中也缺乏哺乳类中存在的ELR基序,而含有ELH结构。进化分析显示,花鲈IL-8与从鱼类和哺乳类分离的IL-8有不同程度的同源性,与硬骨鱼黑鲷(Acanthopagrus schlegeli)和牙鲆(Paralichthys olivaceus)的进化关系最近,其次为软骨鱼类,与无颌类和哺乳类的分化较大;而哺乳类的ELR结构可能为IL-8在进化过程中特化而成的结构,以加强IL-8特异性的趋化能力。     

鲈PPARγ基因的克隆、组织表达及其抗体制备

根据GenBank上其他物种的PPARγ基因序列设计兼并引物,从鲈肝脏cDNA中扩增得到鲈PPARγ基因cDNA序列1 588 bp,分析表明该基因的开放阅读框为1 569 bp,编码522个氨基酸,理论等电点6.06,分子量59.02 ku。将鲈PPARγ氨基酸序列比对后发现与欧洲鲈同源性最高,为93.1%;与金头鲷的同源性为92.3%,与人同源性也达到为61.8%。用RT-PCR分析该基因组织表达模式,结果表明,鲈PPARγ主要分布于肝脏、鳃和脂肪组织。将鲈PPARγ开放阅读框1 569 bp序列克隆至原核表达载体pET-28a(+)构成pET-28a-PPARγ1569重组体,并转化大肠杆菌BL21(DE3),以终浓度1 mmol/L的IPTG对其进行诱导表达4 h,SDS-PAGE电泳分析表明,pET-28a-PPARγ1569菌株在66 ku 处有1条特异的蛋白带,Western-blotting 检测表明该蛋白为鲈PPARγ融合蛋白。用镍离子亲和柱纯化的鲈PPARγ融合蛋白免疫小鼠得到其多克隆抗体。用间接ELISA法检测鲈PPARγ抗体的抗体效价约为1∶16 000。实验结果为进一步研究鲈PPARγ蛋白的生物学特性及功能奠定了基础。     

盐度与pH对花鲈孵化、初孵仔鱼成活及早期幼鱼生长性能的影响

为探究我国北方海域花鲈繁育适宜盐度和pH处理的设定,及促进早期花鲈苗种推广,本研究针对不同盐度(0、15、20、25、30、35和40)与pH(5.5、6.5、7.5、8.5和9.5)条件下,北方人工繁殖花鲈受精卵的孵化率、畸形率及饥饿10 d后的存活情况进行了分析,并对花鲈初孵仔鱼进行不投饵耐饥饿实验,记录每日存活率(SR)及最终生存活力指数(SAI)。最后观测低盐0、养殖盐度30与高盐45对花鲈早期幼鱼生长性能的影响。结果显示,北方海域花鲈受精卵适宜孵化盐度为20~35,以盐度25组孵化率最高,适宜pH为6.5~7.5,以pH 6.5组孵化率最高。低盐15组中,具最低的孵化率及最高的畸形率,但在最终饥饿SR的统计中,低盐15组的SR及SAI明显高于盐度30与35组,推测低盐15接近花鲈体液等渗点,降低了渗透调节中的能量消耗,更利于存活。初孵仔鱼饥饿实验中,盐度20组SR下降相对平缓,在第8天仍有12.66%的SR(其他组已为0)。饥饿1 d时,各pH组SR均小于90%,以pH 6.5组SR最高,为89.11%。与盐度处理组相比,花鲈初孵仔鱼对pH变化较为敏感,其孵化率及最终SR显著低于盐度处理组。花鲈早期幼鱼盐度处理组中,低盐0与高盐45将对此规格花鲈幼鱼产生较大损伤,以高盐45抑制最显著,应为苗种盐度推广的上限,而花鲈生长盐度30与各处理盐度相比,较适合花鲈早期幼鱼的生长。研究结果将为北方海域花鲈繁育适宜盐度和pH处理的设定,及提高花鲈孵化率、育苗成活率与早期苗种推广提供基础资料。     

花鲈等渗点分析及海水淡化对Na+/K+/Cl-浓度、Na+-K+-ATP酶活性及基因表达的影响

广盐性鱼类有着较为复杂的渗透调节机制,能够在较大盐度范围内存活并生长。通常认为鱼类在等渗环境下用于渗透调节的代谢能量最少,有利于鱼类生长。本实验首先根据不同盐度下花鲈血清渗透压对应水体渗透压的变化,计算得到花鲈的等渗点为11.4。而后进行海水淡化和淡水适应两个阶段的盐度实验,通过对花鲈两个阶段中血清渗透压、Na~+/K~+/Cl-浓度、Na~+-K~+-ATP酶(Na~+-K~+-ATPase,NKA)活性及其基因表达的测定,探讨了海水淡化对花鲈的生理影响与分子响应机制。在盐度实验中,Na~+和Cl-浓度变化和血清渗透压变化趋势一致,在淡化阶段显著下降,在淡水适应阶段逐渐恢复稳定,但仍低于起始水平。鳃组织中NKA基因表达结果显示,NKAα1a和NKAα1b的变化趋势与Na~+-K~+-ATP酶活性变化趋势基本一致,在淡化阶段显著下降,随后回升至稳定,不同的是,淡水适应后花鲈NKAα1a表达量与盐度30组无显著性差异,而NKAα1b表达量显著低于盐度30;NKAα3在淡化第1天,表达量显著降低,且在淡水(盐度0)环境下一直处于较低水平;NKAβ在淡水适应过程中的表达量总体高于淡化过程。相关性分析中,海水淡化阶段,Na~+-K~+-ATP酶和NKAα1a呈极显著相关。本研究通过对花鲈等渗点以及海水淡化和淡水适应阶段相关离子、酶、基因表达的测定,弥补有关花鲈等渗点研究的空白,同时为花鲈的淡化养殖提供一定的理论指导。     

基于转录组测序技术筛选花(鱼骨)卵巢发育相关基因

为筛选影响花■卵巢发育相关的基因,采用Illumina Hiseq技术对花■脑、卵巢和肝脏组织进行高通量转录组测序。结果显示,3个组织分别产生了49 484 132、47 540 538和50 622 304个clean reads,组装后共获得了99 878个unigenes,平均长度为1 430 bp。DE seq分析发现,在脑vs.卵巢组中特异性表达的基因数为2 305个,脑vs.肝脏组中特异性表达的基因数为839个,卵巢vs.肝脏组中特异性表达的基因数为1 474个,3个比较组共有的差异表达基因数为860个。GO分析发现,上述差异表达基因主要集中在初级代谢过程(primary metabolic process)、单细胞过程(single-organism process)、有机物代谢过程(organic substance metabolic process)等生物学过程中。KEGG pathway分析显示,一些与卵巢发育和减数分裂相关的信号通路得到了显著富集,如GnRH信号通路、类固醇激素合成、TGF-β信号通路、卵母细胞减数分裂等代谢通路。本研究结果丰富了花■的基因资源,可为花■的繁殖生物学研究提供基础数据。     

微冻贮藏条件下鲈鲜度和质构变化

研究鲈在微冻贮藏条件下组织构造、质地剖面分析(TPA)及流变学特征参数(弹性模量E,应力松弛时间τ,粘性模量η,破断强度)的变化,同时结合鲜度指标、细菌总数、K值、TVB-N、pH值和感官特性判断其在微冻条件下的品质变化特征。结果表明,随着贮藏时间的延长,菌落总数、K值和TVB-N上升,pH值则先下降后上升,且上升速度随温度的升高而加快;组织结构呈现肌原纤维间空隙逐渐增大,方向性增强,构造逐渐断裂崩解的趋势;弹性模量呈上升趋势,破断强度、硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性呈下降趋势,而应力松弛时间、粘性模量的变化则不显著。与冷藏样品相比,微冻样品的货架期能够延长20 d,说明微冻条件比冷藏条件能更有效的抑制鲈体内酶活性及微生物的作用,缓解蛋白质分解,延长鲈的贮藏期。     

饥饿及恢复喂食对花鲈肠道菌群多样性的影响

为了研究饥饿及恢复摄食对花鲈肠道壁及内容物微生物菌群的影响,实验运用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析了花鲈经2周饥饿,恢复喂食1周和恢复喂食2周后肠道壁及其内容物菌群特征及多样性的变化。结果显示:饥饿会导致花鲈肠道壁细菌群落发生明显变化,引起差异的主要细菌为T-RFs 496、437、450、155 bp等所代表菌;经2周饥饿,肠壁T-RF 496 bp大肠杆菌(Escherichia)相对丰度从实验开始的43.11%±3.95%(C0肠壁组)下降为21.25%±9.97%(S2R0肠壁组),细菌多样性指数H′、E′和1/D均增大;恢复喂食2周后,肠道壁菌群结构逐渐恢复,T-RF 496 bp大肠杆菌的相对丰度逐渐上升到55.49%±8.37%(S2R2组),3个多样性指数均减小至原有水平;花鲈肠道壁和内容物的菌群有较大不同,但是两者的主要细菌类群都是变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中,γ-变形菌纲是花鲈肠道的最主要细菌群。本研究为进一步阐述消化道微生物功能奠定了基础,也为海水鱼类肠道菌群研究提供基础数据。     

Effects of experimental infection by Caligus rogercresseyi (Copepoda: Caligidae) on the common jollytail, Galaxias maculatus (Osmeriforme: Galaxiidae) (Jenyns, 1842) in Chile

Galaxias maculatus, the common jollytail, is a native smelt fish with a lacustrine or diadromous life cycle. In Chile, the rearing cycle of this fish includes a freshwater and a marine phase. Several diseases and parasites reported for the freshwater phase could be avoided by rearing the fish in salty or brackish water. Nonetheless, this alternative could result in Caligus rogercresseyi infections. The objective of this study was to evaluate experimentally the capacity of C. rogercresseyi to infect the common jollytail and the effects this parasite may cause to the fish. Prevalence and intensity of experimental C. rogercresseyi infections on G. maculatus were estimated and the effects of this parasitosis on the fish were evaluated on fish survival, weight loss, swimming behavior, and skin damage. Two experiments were carried out with adult fish taken from the Maullín Estuary. Fish were acclimatized to a salinity of 32 ppt and divided into two groups of 20 fish each. The experimental group was infected with copepodid stages of C. rogercresseyi and the other was used as a control. The fish were kept in individual tanks until observing ovigerous female copepods. C. rogercresseyi recognizes G. maculatus as a host under experimental conditions and optimal salinity for the parasite. Results show that under experimental condition copepodid stage can successfully infect the fish, developing to the adult stage, mating, and producing eggs (females). C. rogercresseyi caused alterations in fish behavior, superficial body damage, weight loss, and mortality. Rearing the common jollytail in salty water should take into consideration measures to control these infections as they can damage fish and affect surrounding wild fish populations. There are no records of this parasite in natural common jollytail populations; however, our understanding of the ecological role played by the common jollytail in C. rogercresseyi transmissions among sympatric host species could be greatly improved through further research related to host preferences and epidemiological data for different sympatric host species.     

花(鱼骨)对饲料中磷的营养需求

以酪蛋白-明胶为蛋白源,磷酸二氢钾为磷源配制6个磷水平(0.32%、0.58%、0.83%、1.09%、1.35%和1.59%)的等氮等能的精制饲料,饱食投喂花(鱼骨)[初始体质量为(7.97±0.07)g]8周,探讨饲料磷水平对花(鱼骨)生长、饲料利用、骨组织无机物含量、血清磷的影响,确定花(鱼骨)对饲料磷的需要量.试验结果表明:(1)当饲料磷水平从0.32%上升到0.83%时,增重、饲料效率随之而提高,但超过此水平后各组差异不显著(P0.05),折线模型分析饲料磷水平与相对增重率之间的关系,花(鱼骨)获得最大增重时饲料磷的最低需求为0.91%.(2)脊椎骨、鳃盖骨和鳞片的矿物组成受到饲料磷水平的显著影响(P<0.05),二次曲线回归方程拟合饲料磷水平与脊椎骨灰分率的关系,花(鱼骨)脊椎骨达到最大矿化时饲料磷为1.17%.(3)血清磷水平随饲料磷的增加而升高,饲料磷对血清钙没有显著影响.综合分析体增重、磷存留率、骨灰分含量、血清磷浓度等多项生物学指标,花(鱼骨)对饲料磷的需要量为0.91%～1.17%.     

花鲈冷冻精子诱导漠斑牙鲆雌核发育

采用紫外线(UV)对冻存的花鲈精子进行照射使其遗传物质失活,作为异源精子诱导源,与漠斑牙鲆卵子进行“授精”,可以诱导漠斑牙鲆卵进行雌核发育。结合静水压处理,抑制第二极体排出,成功获得了漠斑牙鲆雌核发育二倍体鱼苗。实验表明,同源精子和异源精子均可在紫外线照射遗传失活后诱导漠斑牙鲆卵雌核发育,经实验筛选出异源精子诱导漠斑牙鲆雌核发育的最佳条件为花鲈冻存精子采用80 mJ/cm²的紫外线照射,然后与漠斑牙鲆卵子进行授精,培育水温18 ℃条件下,受精后4~5 min,施以65 MPa的静水压休克处理6 min,可有效诱导漠斑牙鲆卵的雌核发育。采用形态学、流式细胞仪DNA含量分析和微卫星标记技术对雌核发育鱼苗进行了分析,证明了雌核发育鱼苗为雌核发育二倍体。本文首次报道了采用异源冷冻精子诱导漠斑牙鲆鱼卵进行雌核发育的技术方法,为漠斑牙鲆性别控制和遗传改良提供了技术手段。     

鲈3种视黄醇类X受体基因cDNA的克隆和组织表达

视黄醇类X受体(retinoid X receptor,RXR)属于配体激活的核受体家族,在调节细胞内各种信号途径中起重要作用.采用RT-PCR和RACE技术,分离到鲈RXR基因3种亚型RXRα、RXRβ和RXRγ的cDNA序列.结果表明,得到的RXRα是长度为1 686 bp 3′末端不完整的cDNA序列,其中包括364 bp的5′非翻译区和1 322 bp的编码序列,可编码440个氨基酸.RXRβ cDNA全长为1 741 bp,其中包括150 bp的5′非翻译区,256 bp的3 ′非翻译区和1 335 bp的开放阅读框,共编码444个氨基酸,理论分子量为49.5 ku.RXRγ cDNA全长为1 847 bp,其中5′非翻译区为88 bp,3 ′非翻译区为397 bp,开放阅读框为1 362 bp,共编码453个氨基酸,分子量约为49.9 ku.氨基酸序列分析显示,鲈RXRα、RXRβ和RXRγ和其它物种的RXRs结构类似,在DNA结合区有P box和D box结构,配体结合区包括12个α螺旋和2个β折叠结构,H12的C端含有AF-2的激活区.系统进化树分析表明,鲈RXRα、RXRβ和RXRγ分别与其他动物的相应亚型聚类.组织分布特异性研究表明,鲈RXRα在肌肉、心脏、眼、大脑、肠、肾脏、脂肪、脾脏、鳃和肝脏10种组织中均有表达,但表达量较低;RXRβ在这10组织中都有较高表达,但心脏中表达量较低;在所检测的10种组织中,RXRγ都有表达,在肌肉、肠、肾脏、脂肪和脾脏表达量较高.