我国蟹类土池育苗技术研究进展

蟹类养殖产业已成为我国水产养殖的支柱产业之一。中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis,以下简称河蟹)、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus,以下简称梭子蟹)、拟穴青蟹(Scylla paramamosain,以下简称青蟹)是我国主要的养殖蟹类。目前3种蟹类土池育苗技术发展不平衡,河蟹、梭子蟹土池育苗技术较为成熟,已经普及推广并在养殖生产中发挥重要作用;青蟹土池育苗尚未有成功的报道。本文综述了我国河蟹、梭子蟹、青蟹苗种生产技术,尤其是土池育苗技术的研究进展,并对河蟹、梭子蟹土池育苗关键技术进行分析,旨在探讨蟹类土池育苗技术应用于青蟹土池育苗的可行性。     

盘鲍原肌球蛋白基因的克隆、表达及其免疫原性鉴定

为获得具有过敏原活性的重组盘鲍TM进行了试验。克隆盘鲍原肌球蛋白(tropomyosin,TM)基因并表达纯化出重组蛋白,对其免疫学特性进行了鉴定。从盘鲍肌肉中提取总RNA,RT-PCR克隆盘鲍中原肌球蛋白基因,根据序列设计带有酶切位点的特异性引物,扩增盘鲍TM的开放阅读框,与pET-28a载体连接并转化入大肠杆菌Escherichia.coli BL21(DE3),诱导表达后,Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白,West-ern-blot检测其免疫学活性。经序列测定,该基因由855个碱基组成,编码284个氨基酸。SDS-PAGE检测该重组蛋白在大肠杆菌中高效表达38 kD的目的蛋白,且重组蛋白具有良好的IgE结合活性。     

分光光度法测定两种蟹类精子密度的研究

蟹类精子计数对其冷冻保存及种群生殖能力的探究有重要意义。为了提高计数蟹类精子数量的速度,建立了分光光度法测定蟹类精子密度的方法。比较了两种蟹类在不同波长（380nm、520nm、760nm）下吸光度（A）与精子密度（C）的关系。结果表明,在520nm波段下三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）精子密度和吸光度之间也存在线性回归关系,其回归方程是：A=0.058×C（R2=0.9928）;中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）精子吸光度与精子密度呈线性回归关系,其回归方程是：A=0.061×C（R2=0.9892）。统计检验表明,使用该方法测定蟹类精子数目,是一种快速而准确的方法,可以加速蟹类精子计数速度。     

中华绒螯蟹类浮舰蛋白基因Esflol的克隆和组织表达分析

甲壳动物高血糖激素家族目前仅被发现存在于节肢动物中,在血糖水平调节、蜕皮、应激反应等多种生理代谢活动中发挥着重要的作用。为了解这个家族中的重要一员--甲壳动物高血糖激素(crustacean hyperglycemic hormone, CHH)如何调节河蟹体内的血糖水平,我们前期进行了转录组和表达谱分析,最终选取Esflol(Eriocheir sinensis flotillin-1 like,Esflol)作为我们的研究对象。根据转录组数据提示,结合RACE方法首次从中华绒螯蟹肝胰腺组织中克隆得到Esflol基因并进行了序列及组织表达分析。结果显示Esflol基因开放阅读框(ORF)1281bp,编码426个氨基酸,具有典型的SPFH超家族和PHB结构域,不含信号肽序列。多重序列比对分析表明,Esflol氨基酸序列与中华绒螯蟹flotillin-1相似度最高,达到57%。荧光定量PCR结果显示成熟中华绒螯蟹Esflol基因在肝胰腺组织中的表达量最高,其次为肌肉,另外在心,鳃,肠,胸神经节和胃中均有一定量表达,在脑中表达量较低。上述实验结果为下一步继续研究中华绒螯蟹糖代谢的生理机制奠定了基础,也为其他养殖类甲壳动物糖类代谢的研究提供了重要参考。     

中华绒螯蟹蜕皮激素受体基因（Ers-EcR）的克隆和组织表达分析

蜕皮激素受体(ecdysteroid receptor,EcR)介导调控甲壳动物蜕皮生长、附肢再生等重要生命活动。为了解EcR在人工控制甲壳动物的繁殖和生长中的作用,采用RACE方法结合同源克隆技术,首次从中华绒螯蟹Y-器官中克隆得到蜕皮激素受体基因全长cDNA序列(Ers-EcR,登录号:KF736985),并进行了结构解析和组织表达分析。结果发现,Ers-EcR编码基因全长2 176 bp,开放阅读框为1 638 bp,编码545个氨基酸,具有DNA结合域(DBD)和配体结合域(LBD)等典型的核受体超家族结构域,但不具有信号肽结构。其中,DBD含有8个保守的Cys残基,可以形成2个锌指结构(C156-C159-C173-C176、C192-C198-C208-C211),是典型的DBD特征。多重序列比对分析表明,Ers-EcR氨基酸序列与拳手招潮蟹同源性最高,达到91%。荧光定量PCR结果显示成体中华绒螯蟹ErsEcR基因在Y-器官和肌肉组织中表达量最高,在血液、肠道、卵巢、眼柄、心脏和肝胰腺中有一定表达,在鳃、胸神经节和精巢表达量较低。这表明Ers-EcR基因在中华绒螯蟹各组织器官中的表达不具有典型的特异性,提示Ers-EcR基因可能参与体内多种生命活动的调控。     

锯缘青蟹与三疣梭子蟹幼体饵料的研究

锯缘青蟹[Scylla serrat(Forska°l)]和三疣梭子蟹[Portunus(P)trituberculatus]是广泛分布于印度洋——太平洋的热带、亚热带海域,属梭子蟹科的大型种,也是我国名贵的经济蟹类。迄今,在国内有关蟹类幼体食性研究的报道较少,为此,笔者选用常用的饵料,进行幼体饵料效果的试验,为两蟹幼体培养和人工育苗及增、养殖提供参考和依据。1 材料和方法 笔者分别于1991年和1994年在宁德市横屿育苗基地、飞鸾工贸公司育苗场等单位,     

锯缘青蟹和三疣梭子蟹幼体饵料的研究

采用３种单细胞藻类，３种动物性饵料和４种人工饵料，分别喂养不同发育期的锯缘青蟹和三疣梭子蟹幼体，根据其变态速度和存活率比较各种饵料的饲喂效果。     

中华绒螯蟹铁蛋白基因的克隆及表达分析

铁蛋白普遍存在于生物体内,具有铁离子解毒和储存等功能。在构建脂多糖刺激的中华绒螯蟹cDNA文库的基础上,获得了中华绒螯蟹铁蛋白基因EsFer的cDNA序列,其全长为1 118 bp,包含480 bp的开放阅读框,推测编码的蛋白质为159氨基酸,其5′ 和3′ 端的非编码区分别为178 bp和461 bp,预测的分子量为18.3 ku,理论等电点为5.81,在15~37 aa处有一个跨膜螺旋。在5′ 非编码区核甘酸序列的135~162的位置有个特殊的结构,即铁反应元件(iron response element,IRE)。通过荧光定量PCR的方法研究了铁蛋白基因在中华绒螯蟹的组织表达分布,以及经脂多糖刺激后在血淋巴、肠和肝胰腺组织中的表达变化,发现EsFer在中华绒螯蟹血淋巴、肌肉、肠、鳃、心脏、性腺、肝胰腺等组织器官中都有表达,在肝胰腺的表达量最高,血淋巴中表达量最低。经脂多糖诱导后EsFer在血淋巴、肠和肝胰腺呈上调表达。     

中华绒螯蟹延伸因子EF-1δ基因全长cDNA克隆及表达

根据非洲爪蟾延伸因子-1δ(elongation factor-1δ,EF-1δ)基因的保守序列设计引物,采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)以及cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆出中华绒螯蟹EF-1δ基因并进行各组织间的表达分析.序列分析表明,中华绒螯蟹EF- 1δ cDNA全长933 bp,编码263个氨基酸,经BLASTN和BLASTX软件分析表明,此EF-1δ cDNA核苷酸序列与非洲爪蟾EF-1δ核苷酸序列的同源性最高,其相似性为70％;所编码的氨基酸序列与大红斑蝶EF-1δ的氨基酸序列相似性为54％.聚类分析表明,中华绒螯蟹EF-1δ的氨基酸序列与鱼虱EF-1δ聚为一支.荧光定量PCR结果显示,EF-1δ在正常成熟中华绒螯蟹肌肉中表达量最高,精巢、肝胰腺中有少量表达,心脏、卵巢、胃、肠、鳃中有微量表达.不同发育状态的中华绒螯蟹EF-1δ在肌肉组织中表达量均显著高于肝胰腺和鳃组织中表达量(P＜0.05);3个不同发育状态蟹EF-1δ在肌肉中的表达量也呈显著性差异(P＜0.05),在早熟蟹肌肉中表达量最高,正常成熟蟹肌肉中次之,幼蟹肌肉中最低;不同发育状态蟹EF-1δ在肝胰腺和鳃组织中的表达没有显著差异(P＞0.05).     

斑马鱼原肌球蛋白基因克隆表达及免疫学鉴定

克隆斑马鱼原肌球蛋白的基因并表达纯化出重组蛋白,对其免疫学特性进行鉴定。提取斑马鱼总RNA,采用RT-PCR克隆斑马鱼原肌球蛋白的全长基因,根据序列设计带有酶切位点的特异性引物,扩增斑马鱼原肌球蛋白基因的完整开放阅读框,连入载体pET-28a,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中通过IPTG诱导得到重组斑马鱼原肌球蛋白。重组蛋白经Ni 2+亲和层析柱纯化后进行Western-blot检测。获得斑马鱼原肌球蛋白基因,Western-blot结果显示重组蛋白具有良好的免疫活性。本研究成功克隆并表达了斑马鱼原肌球蛋白基因,经免疫学鉴定发现其具有过敏原性。     

棘腹蛙皮肤抗菌肽Cathelicidin-Pb的克隆及表达分析

基于棘腹蛙(Paa boulengeri)皮肤转录组数据库,釆用RT-PCR方法从棘腹蛙皮肤组织中克隆到了编码Cathelicidin-Pb前体的核苷酸序列,其完整ORF长度为441 bp,编码146个氨基酸残基。通过信号肽预测和结构域查找比对,发现Cathelicidin-Pb前体包含N端20个氨基酸残基的信号肽、101个氨基酸残基的中间间隔区(cathelin结构域)和25个氨基酸残基的成熟抗菌肽。进一步研究发现,在适度高温范围内,皮肤组织中Cathelicidin-Pb的表达随着生长环境温度的升高而逐渐增加,但是当环境温度超过27℃后,其表达量急剧降低;Cathelicidin-Pb主要在皮肤组织中表达,在肌肉组织和血液组织的表达量较低。这些结果为棘腹蛙养殖过程中疾病控制及Cathelicidin-Pb抗菌肽的后续开发提供了重要的线索。     

黄鳝PLA2基因的克隆及表达分析

利用同源克隆技术和RACE技术克隆黄鳝(Monopterus albus)磷脂酶A2(PLA2)基因的cDNA全长;并采用荧光定量RT-PCR法检测PLA2基因在黄鳝各组织中的表达量情况。结果显示:黄鳝PLA2基因全长cDNA大小为2 606 bp(Gen Bank登录号:KX852397),其中开放阅读框2 205 bp,编码736个氨基酸,预测分子大小为83.623 kD,理论等电点5.84;5'和3'非编码区长度分别为208 bp和193 bp。该蛋白序列没有信号肽和跨膜结构。氨基酸序列比对和系统树分析显示,黄鳝PLA2基因的结构十分保守,黄鳝与大黄鱼和金头鲷的PLA2基因亲缘关系最近,与鼠类和蟾蜍的亲缘关系较远。RT-PCR分析表明,PLA2基因在组织中的表达具有组织特异性,在消化器官前肠组织中的表达最高,在性腺及肌肉组织中表达很少。     

奥利亚罗非鱼卵巢芳香化酶基因的克隆及其表达

采用RT-PCR和快速扩增cDNA末端(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)法分离出奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)卵巢芳香化酶(P450aromA)的全序列,得到1784bp的全长eDNA,包括38bp5'非翻译区,1566 bp阅读框以及含Poly(A)信号(AATAAA)的167bp3'非翻译区[不包括Poly(A)].阅读框共编码521个氨基酸,推算的蛋白质分子量为59kD.同源性分析显示,奥利亚罗非鱼P450aromA的氨基酸序列与其他鱼类性腺芳香化酶(P450arom)具有70%以上的同源性,与其他鱼类脑P450arom有60%左右同源性,但其芳香化酶高保守区包括I-螺旋区、芳香化酶特异保守区和血红素结合区分别与其他鱼类P450arom的同源性高达83%～96%、78%~86%和85% ～100%.系统发育分析表明,奥利亚罗非鱼P450aromA属于鱼类性腺P450arom,分子系统进化树分析结果与根据传统的形态学和生化特征分类结果基本一致.生物信息学分析显示,奥利亚罗非鱼P450aromA基因编码的蛋白无信号肽,无跨膜区域,为非分泌型蛋白.同时还含有多个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、N-糖基激化位点、N-肉豆蔻酰化位点及蛋白激酶C磷酸化位点.使用Taqman探针法检测P450aromA在奥利亚罗非鱼咸鱼各种组织中的表达.结果发现,P450aromA只在卵巢中表达.同时比较了鱼苗、鱼种和成鱼卵巢中P450aromA的表达差异,结果显示,鱼苗中无P450aromA的表达,成鱼中P450aromA的表达量是鱼种阶段的30倍.     

牙鲆SRF基因的克隆及真核表达载体的构建

采用RACE-PCR技术,从牙鲆(Paralichthys olivaceus)组织中克隆了血清应答因子(SRF)基因全长序列,该序列全长2 477 bp,开放阅读框1 503 bp,编码500个氨基酸。通过氨基酸同源序列比对,牙鲆SRF与其它物种的同源性较高,在氨基酸序列的N端具有NLS结构域和高度保守的MADS结构域。用PCR方法扩增SRF基因的编码区片段,克隆到p EGFP-N1载体中,构建真核表达载体p EGFP-N1-SRF,将重组质粒转染牙鲆胚胎细胞,在荧光显微镜下观察转染细胞有绿色荧光蛋白表达。荧光定量PCR和Western blot实验进一步证实,SRF在转染细胞中高表达。说明真核表达载体p EGFP-N1-SRF构建成功,为进一步研究SRF在牙鲆变态发育中的作用奠定了实验基础。     

牙鲆半乳糖凝集素6基因的克隆、表达及功能研究

半乳糖凝集素6 (Galectin-6)是β-半乳糖苷结合凝集素家族的成员之一。本研究首次分离并鉴定了牙鲆(Paralichthys olivaceus) Galectin-6 (PoGalectin-6),分析了其分子特征和表达模式,并对其免疫相关功能进行了研究。PoGalectin-6基因的开放阅读框长为1089 bp,共编码362个氨基酸,其中包含2个糖识别结构域(CRDs)。同源序列比对和系统进化树分析显示,PoGalectin-6与大菱鲆(Scophthalmus maximus) Galectin-4的相似性为80.9%。组织分布结果显示,PoGalectin-6基因主要在肠组织中特异性表达。迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)感染后,PoGalectin-6基因在肠组织中的表达显著升高,感染后12 h表达量最高,随后逐渐降低并恢复至正常水平。细菌结合实验证实,PoGalectin-6重组蛋白(rPoGalectin-6)能够结合枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)、迟缓爱德华氏菌和创伤弧菌(Vibrio vulnificus),但并不结合短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。此外,rPoGalectin-6以钙离子依赖的方式对短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、杀鲑气单胞菌和迟缓爱德华氏菌表现出明显的凝集作用。研究表明,PoGalectin-6基因参与了由迟缓爱德华氏菌感染引起的免疫应答,这一发现为探索Galectin-6在硬骨鱼类中的免疫功能奠定了基础。     

鲢抗菌肽 Hepcidin 的基因克隆和表达及抑菌活性分析

利用同源克隆的方法从鲢（Hypophthalmichthys molitrix）的肝脏中克隆出抗菌肽 Hepcidin cDNA（GenBank 登入号 KF312213）后,通过 pET32a（＋）构建含抗菌肽 Hepcidin 的重组质粒的 pET-Hep/ Rosetta 菌株,在37℃、28℃和16℃下分别用0.5 mmol·L -1和1.0 mmol·L -1 IPTG 诱导表达,产物用 Ni SepharoseTM 亲和层析柱纯化并进行体外抑菌试验。鲢 Hepcidin cDNA 总长度755 bp,ORF 为282 bp,5′UTR 为108 bp,3′UTR 为365 bp,编码93氨基酸,信号肽24个氨基酸,前域42个氨基酸和成熟肽27个氨基酸。pET-Hep/ Rosetta 在28℃和16℃主要是可溶性表达,37℃主要是包涵体表达。纯化的产物经15％ SDS-PAGE 电泳验证为目的产物。目的产物、pET32/Rosetta 产物以及氟苯尼考的体外抑菌试验表明,目的表达产物对无乳链球菌（ Streptococcus agalactiae）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）等具有很好的抑菌效果。     

鲢抗菌肽Hepcidin的基因克隆和表达及抑菌活性分析

利用同源克隆的方法从鲢（Hypophthalmichthys molitrix）的肝脏中克隆出抗菌肽Hepcidin cDNA（GenBank登入号KF312213）后,通过pET32a（+）构建含抗菌肽Hepcidin的重组质粒的pET-Hep/Rosetta菌株,在37 ℃、28 ℃和16 ℃下分别用0.5 mmolL-1和1.0 mmolL-1 IPTG诱导表达,产物用Ni SepharoseTM亲和层析柱纯化并进行体外抑菌试验。鲢Hepcidin cDNA总长度755 bp,ORF为282 bp,5'UTR为108 bp,3'UTR为365 bp,编码93氨基酸,信号肽24个氨基酸,前域42个氨基酸和成熟肽27个氨基酸。pET-Hep/Rosetta在28 ℃和16 ℃主要是可溶性表达,37 ℃主要是包涵体表达。纯化的产物经15% SDS-PAGE电泳验证为目的产物。目的产物、pET32/Rosetta产物以及氟苯尼考的体外抑菌试验表明,目的表达产物对无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila)等具有很好的抑菌效果。     

04斜带石斑鱼干扰素调节因子 1 基因的克隆及其原核表达

对斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)的干扰素调节因子1(Interferon regulatory factor 1,IRF-1)基因进行了克隆、测序及原核表达.以PBS做对照,利用polvI:C刺激斜带石斑鱼,然后取其肝脏、头肾、脾脏提取总RNA,随机引物反转录获得cDNA.根据相近物种IRF-1的保守序列设计引物,通过PCR得到了保守片段,通过RACE-PCR获得了斜带石斑鱼IRF-1基因的全长cDNA.基因全长为1 730 hp,完整开放阅读框(ORF)906 bp,编码302个氨基酸,5'非编码区153 bp,3'非编码区671 bp.将斜带石斑鱼ORF与其他物种进行比对发现,与海鳜(Siniperca chuatsi)同源性最高,为85%.将根据斜带石斑鱼IRF-1 ORF推测的氨基酸序列与其他物种进行比对,发现斜带石斑鱼与海鳜同源性为90%,与金头鲷(Sparus aurat)为88%,与乌鳢(Channa argus)为86%,与大菱鲆(Scophthalmus maximus)为82%.利用ORF序列,构建原核重组表达质粒.重组质粒经PCR、酶切鉴定及测序验证后转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,重组蛋白成功表达,表达蛋白的分子量约55 kD.诱导温度为30℃时,重组蛋白以可溶性蛋白和包涵体2种形式存在.     

诺卡氏菌mce1A基因的克隆及重组表达

诺卡氏菌(Nocardia seriolae)是近年来海淡水养殖鱼类频发慢性传染病的病原菌。该研究通过引物扩增得到全长1 254 bp、编码417个氨基酸的诺卡氏菌毒力因子mce1A基因的全序列。该基因编码蛋白质的分子量约为43.98 k D,理论等电点5.14,含有161个疏水性氨基酸,疏水性平均值为0.044,为疏水性蛋白,具有α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲3种结构。经预测,Mce1A有MCE、DUF3407区域、OM_asym_Mla D、Mtu_fam_mce、Mla D 5个结构域,彼此交叠,含有公共区域。根据Mce1A氨基酸构建的系统进化树可以发现诺卡氏菌和新星诺卡氏菌的亲缘关系最近。构建p ET32a-mce1A重组质粒并转化至大肠埃希菌BL21中,得到的重组蛋白的相对分子量约63 k D。温度、IPTG浓度对重组蛋白表达量没有影响。该研究为进一步研究Mce1A的致病机制奠定了基础。     

哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK基因的克隆及原核表达

根据哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK的基因序列设计一对引物,应用聚合酶链式反应（PCR）方法,从分离自患病大黄鱼的哈维氏弧菌基因组中扩增获得一段约800bp的序列。将其克隆到pGEM-Teasy载体,测序结果证明该序列是哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK基因。用PCR方法去除其信号肽序列,定向克隆到原核表达载体pGEX-4T-2构建重组表达质粒pGEX-4T-OmpK。IPTG诱导后能够在大肠杆菌BL21中高效表达分子量约为53kD的GST-OmpK融合蛋白。用纯化后的融合蛋白免疫新西兰兔获得了高效价的抗血清。Western-blotting分析表明,它与从哈维氏弧菌中提取的约27kD的外膜蛋白能够发生特异反应,提示外膜蛋白OmpK可能是哈维氏弧菌的重要保护性抗原之一。