圆斑星蝶MHC ⅡB基因结构、多态性及组织表达分析

通过表达序列标签法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,分离和克隆了圆斑星鲽(Verasper variegatus)主要组织相容性复合体(MHC)IIB的全长cDNA序列,该cDNA全长为1 144 bp,5'UTR(untranslated region)为7 bp,3'UTR为450 bp,开放阅读框(ORF)长度为687 bp,可编码228个氨基酸,包含信号肽、抗原结合域(β1),IGC区(β2),跨膜区和胞质区5个结构域.同源分析表明,圆斑星鲽MHC IIB氨基酸序列与其他硬骨鱼具有49%-79%的同源性,与鼠、人、红原鸡和护士鳖的相似性较低,分别为34%,33%,31%和30%.圆斑星鲽MHC IIB基因含有5个内含子,与其他硬骨鱼不同,其β2结构域编码区内存在I个109 bp的内含子.根据获得的MHC IIB基因组序列设计特异性引物,在10尾野生圆斑星鲽中扩增了包括完整内含子1和外显子2的长度约388 bp的DNA片段,PCR产物直接测序后发现在270 bp的抗原结合域中共有23个位点发生变异,密码子第1位和第2位的变异明显高于第3位.利用荧光定量PCR分析组织表达发现,MHC IIB基因在健康圆斑星鲽9种组织中均有表达,但表达量存在差异,肾的表达量最高,肌肉的表达量最低,肾、心、脾脏和鳃的表达量显著高于肝、皮肤、脑、血和肌肉.本研究旨在为MHC基因家族的遗传进化分析、结构与功能的解析提供基础,同时为圆斑星鲽的分子免疫学和标记辅助育种研究提供参考依据.     

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...     

圆斑星鲽肌肉和脾脏组织cDNA文库构建及部分ESTs分析

构建了圆斑星鲽肌肉和脾脏组织的cDNA文库,2个文库的库容量分别为5.0×106和1.1×106,重组率为97.3%和93.2%,平均插入片断长度大于800 bp.进行了1002个(肌肉541个,脾脏461个)ESTs测序,得到621个(肌肉192个,脾脏429个)单基因簇,其中包括110个(肌肉87个,脾脏23个)重叠群和511个(肌肉105个,脾脏406个)单拷贝.BLASTX分析的结果显示,318(51.2%)个基因簇有相关同源性,其他的303个EST(48.8%)无明显的同源性(E值≤E-5).     

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。     

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。     

圆斑星鲽促性腺激素释放激素基因克隆及表达特性

采用RACE技术,在圆斑星鲽(Verasper variegatus)脑中克隆到3种GnRH基因的cDNA序列: cGnRH-Ⅱ、sGnRH和sbGnRH.每种GnRH都包括1个信号肽、1个Gly-Lys-Arg连接序列和1个GnRH相关肽.其中, cGnRH-Ⅱ的cDNA全长为568 bp,编码85个氨基酸, ORF为255 bp,5′UTR为141 bp,3′UTR为169 bp.sGnRH的cDNA全长为457 bp,编码90个氨基酸, ORF为270 bp,5′UTR为41 bp,3′UTR为143 bp.sbGnRH的cDNA全长为381 bp,编码98个氨基酸, ORF为294 bp,5′UTR为48 bp,3′UTR为36 bp.分析了3种GnRH基因的编码氨基酸序列与其他脊椎动物的同源性,圆斑星鲽 GnRH 与鲽形目鱼类氨基酸同源性最高,其次为鲈形目鱼类.对3种 GnRH 基因的系统进化分析表明,圆斑星鲽 GnRH 基因与其他鲽形目鱼类亲缘关系最近,其次为鲈形目、鲑形目和鳗鲡目鱼类.荧光定量PCR分析表明,3种GnRH基因都在脑中表现出最高表达水平且具有性别特异性表达模式:雌性中不同组织的 GnRH mRNA 表达水平都相应高于雄性.组织表达分析表明, cGnRH-Ⅱ的 mRNA 仅在脑中表达,而sbGnRH在各个组织都有表达, sGnRH仅在脑、垂体和性腺中表达.脑中sbGnRH mRNA的表达水平在卵巢成熟过程中变化显著(P<0.05),而其他两种GnRH的mRNA表达水平变化不显著(P>0.05).本研究首次在圆斑星鲽脑中克隆到3种GnRH基因,其组织和季节表达水平变化表明sbGnRH可能是圆斑星鲽生殖调控的关键GnRH类型,本结果可为圆斑星鲽生殖调控机制和人工繁育技术研究提供理论支撑.     

圆斑星鲽染色体核型分析

以圆斑星鲽(Verasper variegatusTemminck et Schlegel)头肾细胞为材料,采用PHA体内注射,空气干燥法制备了染色体,并对其染色体核型进行了分析。结果表明,圆斑星鲽的染色体为46条,全部为端部染色体,核型公式为:2n=48t,NF=46。在已进行过染色体核型分析的鲽形目鱼类中,只有圆斑星鲽具有该核型。     

金钱鱼MHC II β 基因结构、多态性与组织表达分析

为探究金钱鱼(Scatophagus argus)MHC Ⅱβ基因的结构和特性,采用同源克隆和RACE等技术,在获得cDNA全序列的基础上,分析其内含子序列、基因多态性和组织表达情况。结果表明,金钱鱼MHC IⅡβ基因cDNA序列全长1172 bp,其中5′UTR长34 bp,3′UTR长388 bp,开放阅读框(ORF)长750 bp,编码249个氨基酸,包含信号肽、β1结构域、β2结构域、连接肽(CP)、跨膜区(TM)和胞质区(CYT);MHC Ⅱβ基因由6个外显子和5个内含子组成,其中内含子3将β2结构域分开。从43尾金钱鱼的209个有效克隆中,获得209条不同的核苷酸序列,可归为48个等位基因主型,分别命名为Scar-DXB*0101~Scar-DXB*4801,揭示金钱鱼MHC Ⅱβ基因的多态性很丰富。RT-PCR检测发现,金钱鱼MHC Ⅱβ基因在所检测的11种组织中均有表达,其中在脾、鳃、肠和皮肤中表达量较高,在肾、胃、心脏表达量中等,而在眼、脑、肝、肌肉中表达量较低。对健康金钱鱼人工感染嗜水气单胞菌后,发现其MHC Ⅱβ基因在肝、脾、鳃、肾等组织中的表达量均发生了不同程度的变化,证明该基因在金钱鱼免疫反应中有重要作用。在NJ法构建的系统树中,金钱鱼与舌齿鲈、大西洋鲑等硬骨鱼类的亲缘关系相对较近,而与铰口鲨、原鸡、小鼠、人等的亲缘关系则依次渐远。     

圆斑星鲽mtDNA控制区结构

对圆斑星鲽mtDNA控制区序列及鲽形目鱼类鲽科的条斑星鲽、大西洋黄盖鲽、马舌鲽，美洲拟庸鲽和鲆科的牙鲆以及鳎科的欧洲鳎、塞内加尔鳎、沙鳎控制区进行了比较分析。结果表明，圆斑星鲽的控制区序列可分为扩展终止相关序列区（ETAS）、中央保守区（CSB—A、B、C、D、E、F）、保守序列区（CSB1、CSB2、CSB3）和串联重复序列区（Tandem repeat region）。通过与其他脊椎动物线粒体控制区序列的比较，发现鲽形目的鲆、鲽类和鳎类与两栖纲的无尾类在CSB-3之后存在相似的串联重复序列。     

圆斑星鲽的生物学及繁育技术研究进展

圆斑星鲽（Verasper variegatus）是中国海域仅存的一种星鲽属鱼类,属于稀有品种,其自然资源匮乏．捕获量极少。而圆斑星鲽的人工繁殖较为困难,开展人工养殖缺乏足够的苗种数量。在介绍圆斑星鲽的生物学特性、苗种繁育及其分子遗传学等方面研究进展的基础上。对当前圆斑星鲽存在的问题和养殖前景提出了分析与展望。     

圆斑星鲽的生物学特性及养殖技术

从形态特征、生态习性和摄食习性等方面阐述了圆斑星鲽的生物学特性,并对其生长发育特点进行了简单介绍;重点阐述了圆斑星鲽的养殖技术,包括人工繁殖和饲养管理技术.     

圆斑星鲽胚胎及仔鱼发育的观察

对圆斑星鲽(VeraspervariegatusTemmincketSchlegel)胚胎及胚后发育进行观察,描述了各发育时期的形态特征和发育速度。在水温为(11±0.5)℃时,受精卵历时153h脱膜孵出,孵化后仔鱼在水温为(15±0.5)℃时经过6d开口摄食,50d完成变态而成幼鱼。圆斑星鲽的卵子为半浮性卵,其卵黄量很多。卵裂后期,卵裂球的大小和卵裂速度均出现差异。眼泡在体节形成之前出现。刚孵化仔鱼消化道细而直,孵化5d肛门打通,6d开口。随着卵黄囊的消失,消化道开始弯曲。色素细胞首先出现在86h的胚体中,至140h在卵黄囊上零星分布,且随着胚体发育,色素细胞增多,至变态完成后全身密布黑色色斑。胚体色素细胞的形状由孵化前的雪花状逐渐变为圆形,但卵黄囊上的色素细胞始终为雪花状。     

圆斑星鲽的生物学特性及其研究进展

文章简要介绍了圆斑星鲽的形态、生态、生长和生殖等生物学特性以及胚胎和仔稚鱼发育过程中的形态特征变化,并提出了圆斑星鲽今后的研究方向。     

星斑川鲽MHCⅡ恒定链Ii基因的克隆和表达特性

为了研究星斑川鲽MHCⅡ类分子的作用及调控机制,实验通过SMART-RACE技术克隆得到了星斑川鲽MHCⅡ恒定链(MHCⅡIi)的全长cDNA序列,其长度为1766 bp,包含135 bp的5′非编码区、837 bp的开放阅读框和794 bp的3′非编码区。该基因共编码279个氨基酸。理论分子量为30.848 ku,等电点为6.89。与已知物种MHCⅡIi进行同源性比对,结果与狼鲈、紫红笛鲷和鳜关系较近,同源性均为79%。利用quantitative realtime PCR(qRT-PCR)技术检测了MHCⅡIi在星斑川鲽不同组织中的表达,以及爱德华氏菌感染前后对该基因在不同组织中表达水平的影响,结果显示:在脾脏、头肾、肝脏、后肠、性腺、心脏、血液、鳃和肌肉组织中,MHCⅡIi mRNA均有表达,但在表达量上有明显差异,脾脏和头肾组织相对表达水平较高,鳃、血液、肌肉、心脏和性腺中的表达水平较低。病原感染后,免疫相关组织脾脏和头肾的表达水平升高最明显,肝脏和后肠的表达水平也略有升高,但变化不明显。本研究可为星斑川鲽MHCⅡ类分子的作用机理提供理论依据,同时为海水养殖鱼类的抗病遗传育种工作提供研究基础。     

野生圆斑星鲽的驯养试验

野生的圆斑星鲽必须经过驯养后才能做为人工养殖亲鱼使用。野生亲鱼开口摄食是驯养成功的关键因素之一,活虾和冰鲜虾是野生圆斑星鲽很好的开口饵料。营造好的驯养环境,与人工繁殖的鲆鲽类混养和及时药物处理可缩短驯养时间和提高成活率。试验共驯养野生的圆斑星鲽27尾,最终成活20尾,成活率为74.1%。     

圆斑星鲽的早期生长发育特征

圆斑星鲽成熟卵子透明、光滑、无油球,卵径1.75±0.08 mm(n=30).在水温11土0.5℃、盐度31～32、DO≥5 mg/L条件下,受精卵经159 h脱膜孵出,胚胎发育下限温度为5.14℃,发育时间与温度呈负相关关系.初孵仔鱼体色透明,全长4.95±0.15 mm(n=30),7日龄,仔鱼体覆黑色素,口和肛门贯通,口裂0.32 mm时开始摄食轮虫;11日龄,卵黄囊耗尽,仔鱼由内源性营养转化为外源性营养方式,开始摄食卤虫无节幼体;17日龄,进入尾椎弯曲期,尾扇和下尾骨形成;28日龄,尾鳍色素沉积;33日龄,尾椎弯曲完成,仔鱼左眼开始向右侧翻转,进入变态期,尾鳍条增至18根;45日龄稚鱼体表色素带形成,背、腹鳍各覆4～5个棕黑色斑点;50日龄,变态完成,左眼完全翻转至右侧,开始营底栖生活;70日龄,幼鱼体被鳞片逐渐形成,各鳍条均发育至定数,体态和生活习性与成鱼无异.     

急性氨氮胁迫对圆斑星鲽(Verasper variegatus)幼鱼鳃和肝组织结构及相关酶活性的影响

本实验以体重为(70.0±5.5)g圆斑星鲽(Verasper variegatus)幼鱼为研究对象,研究了不同浓度氨氮胁迫对其鳃、肝组织及相关酶活性的影响.实验首先进行96h急性氨氮胁迫,得出96h LC50,在此基础上,设置对照和低(35 mg/L)、中(50 mg/L)、高(65 mg/L)3个氨氮浓度处理组,进行6、12、24、48和96 h的氨氮胁迫.结果显示,氨氮胁迫下,鳃小片基部泌氯细胞、呼吸上皮细胞水肿变性、坏死和脱落,鳃腔充血,柱状细胞排列不整齐;毛细血管破裂,红细胞溢出;鳃小片变粗、变短并卷曲.肝细胞核出现偏移、肿大和溶解现象,细胞轮廓模糊,血窦扩张、充血形成点状病灶,细胞水样变性、空泡化.Na+/K+-ATP酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力均与对照组差异显著(P＜0.05);超氧化物歧化酶(SOD)活力显著高于对照组(P＜0.05);氨氮胁迫组96 h丙二醛(MDA)浓度均高于对照组,且与氨氮浓度呈显著正相关(P＜0.05);氨氮胁迫对血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、溶菌酶(LSZ)产生显著性影响(P＜0.05).肝脏ALT、AST、LSZ活性96 h均显著低于对照组(P＜0.05).研究表明,氨氮胁迫对圆斑星鲽产生损害,氨氮胁迫使鱼体抗氧化系统、非特异性免疫系统下降,正常生理代谢受到阻碍,鳃组织损伤,呼吸功能受损.肝组织充血形成点状病灶,机体新陈代谢和解毒功能下降.     

圆斑星鲽线粒体基因组全序列结构及其进化

利用圆斑星鲽(Verasper variegatus Temminck et Schlegel)和相关鱼类的部分线粒体基因序列,设计出6对扩增引物,通过PCR扩增产物直接测序和引物行走(Primer walking)法测定圆斑星鲽线粒体基因组全序列,并对其进行结构与进化分析。圆斑星鲽线粒体基因组序列长17273 bp,其基因序列及构成都与其他硬骨鱼基本相同,包括37个基因(2个rRNA基因、22个tRNA基因和13个蛋白质编码基因)和2个非编码区(控制区和WANCY区)。在22个tRNA基因中,tRNAGln、tRNAAla、tRNAAsn、tRNACys、tRNATyr、tRNASer(第2个)、tRNAGlu和tRNAPro的编码基因位于L链上,其余则位于H链上。在13个蛋白质编码基因中,除了COⅠ基因的起始密码子为GTG外,其余均以ATG为起始密码子。蛋白质编码基因包括具有完整TAA终止密码子的ND1,COⅠ,ATP8,ND4L,ND5,而其他蛋白编码基因则具有不完全终止密码子。在L链上,ND6是仅有的一个蛋白质编码基因。圆斑星蝶的控制区包含1个终止相关序列区(ETAS)、6个中央保守序列区(CSB-A、B、C、D、E、F)和3个保守序列区(CSB-1、2、3)以及长串联重复区(Tandemly repeat sequence)。用NJ法和MP法对5个目22种鱼mtDNA的13个蛋白质编码基因的氨基酸序列进行系统分析,结果显示,圆斑星蝶与石鲽关系最近,鲽形目的鲆、鲽类与鲈形目的科(Carangidae)、鲷科(Sparidae)鱼类亲缘关系较近,而同属于鲽形目的塞内加尔鳎(Solea senegalensis)没有和任何目聚在一起,成为一个独立的分支。圆斑星蝶的基因组全序列序列已提交到GenBank,登录号为DQ403797,控制区单元型序列的GenBank登录号为DQ834444~7。     

圆斑星鲽的人工繁殖及育苗技术

本文报道了圆斑星鲽的人工繁殖、育苗过程及结果，并比较了培育温度对仔、稚鱼生长和成活率的影响等。使用自然海区捕获的亲鱼，注射HCG，在水温14℃条件下，效应时间为24-28hrs。受精卵在水温14℃条件下，经94-96hrs孵出。仔鱼经55天培育，共培育出平均全长23．3mm的幼鱼5.5万尾，其成活率为18．3％。     

圆斑星鲽Verasper variegatus(Temminck et Schegel)生物学特性研究

本文总结了有关星鲽的研究结果，结合近几年星鲽培育试验观察，从星鲽分类特征，栖息环境，食物组成，生长发衣及病害等方面，进行了初步归类分析，认为渤海星鲽在山东半岛海域可以生长，易于推广养殖。