枯草芽孢杆菌壳聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达及酶学性质

构建了枯草芽孢杆菌CH_2菌株(Bacillus subtilis CH_2)壳聚糖酶基因的真核表达载体p PIC9K-CH2-Cns,在毕赤酵母GS115(Pichia pastoris)中进行重组表达,获得了有生物学活性的重组壳聚糖酶,对重组壳聚糖酶的酶学特性及酶解产物进行了分析。结果显示,重组壳聚糖酶的分子量为29 k D,粗酶的比酶活达到133.60 U/mg,纯化后重组蛋白的比酶活为338.08 U/mg;该酶的最适作用温度为50℃,最适pH为4.5,酶动力学常数Vmax=24.39(μmol/mg)·min~(-1),Km=5.48 mg/m L;Fe2+、K+等对其酶活力有一定的激活作用,其中Mn~(2+)能使酶活力提升2.4倍,Ag~+、Mg~(2+)、Hg~(2+)、EDTA、EGTA和SDS等存在时则对其酶活力有强烈抑制作用。利用重组壳聚糖酶酶解壳聚糖,酶解产物主要为聚合度2~10的壳寡糖,且分布均匀。以上结果表明,枯草芽孢杆菌CH_2菌株壳聚糖酶基因在毕赤酵母GS115中成功表达,获得了一种内切型的高酶活力重组壳聚糖酶,该重组酶具有反应条件温和、酶解产物均一等特点,可被应用于海洋甲壳质加工应用中。     

解淀粉芽孢杆菌HE活性成分鉴定及抗菌特性分析

为明确解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HE发酵液中的活性成分及抗菌特性,根据解淀粉芽孢杆菌发酵液抑菌活性稳定性,用PCR检测脂肽合成相关的基因,再采用UPLC-Q-TOF-MS对活性物质进一步分析;用二倍稀释法测定脂肽对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),并从显微结构上来探讨其抗菌作用。稳定实验表明该菌株产生抑菌活性物质对高温、酸、碱和蛋白酶具有一定的耐受性;4对引物的扩增产物经过克隆、测序和BLAST分析,表明解淀粉芽孢杆菌HE基因组含有ituA、fenB、sfP、mycB的脂肽合成相关基因;液质联用分析发现脂肽粗提物中含有Surfactin、Iturin和Fengycin这3类脂肽类抗生素;抑菌圈法测定抗菌脂肽对嗜水气单胞菌的MIC和MBC均为137.97μg·mL-1;显微特征表明脂肽可以导致嗜水气单胞菌细胞膜塌陷和孔洞。该研究结果可为解淀粉芽孢杆菌活性代谢产物结构鉴定和安全性评价提供参考。     

三株芽孢杆菌生长与蛋白酶活性的研究

采用Folin -酚试剂法测定在不同pH值时三株芽孢杆菌Y2 - 2、F14、Y1- 13的酶活力 ,研究细菌生长与蛋白酶活力的关系。结果表明 ,在细菌生长初期 ,蛋白酶活力较小 ,随着细菌生长进入稳定期 ,蛋白酶活力逐渐增大。在同一生长阶段 ,芽孢杆菌发酵液的蛋白酶活力随pH值的增加而增大 ,在pH值为 9时达到最大值。证明该三株菌所产蛋白酶均为碱性蛋白酶 ,其中以Y2 - 2、F14的酶活力基本相当 ,且在整个实验中测得的酶活力均比Y1- 13的酶活力大。     

地衣芽孢杆菌几丁质酶在枯草芽孢杆菌中的重组表达及其制备氨基寡糖的研究

将地衣芽孢杆菌 (Bacillus licheniformis) 来源的几丁质酶基因blchiA在枯草芽孢杆菌 (B. subtilis) 中进行重组表达,构建了枯草芽孢杆菌工程菌株 (B.subtilis WS9/pHY300PLK-blchiA),发酵上清液的酶活为0.73 U·mL⁻¹。对重组酶BLCHIA的酶学性质进行表征,其在pH 6.0和60 ℃时表现出最佳活性,比活为3.68 U·mg⁻¹。10 mmol·L⁻¹的铜离子 (Cu²⁺) 和亚铁离子 (Fe²⁺) 对其活性有一定促进作用,在pH 5.0~8.0和50~60 ℃下稳定性较好。此外,研究表明重组酶对脱乙酰度>95%的壳聚糖的催化能力明显优于胶体几丁质,并且水解胶体几丁质和壳聚糖的产物类型具有明显差异,以胶体几丁质为底物主要生成几丁二糖,以壳聚糖为底物可生成聚合度为2~7的壳寡糖。研究获得的重组酶BLCHIA在壳聚糖降黏和制备不同聚合度的低聚糖方面具有良好的应用前景。     

解淀粉芽孢杆菌对河蟹养殖水体中致病菌的抑制作用及对水质的调控作用

为了解解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)对河蟹养殖水体中致病菌的抑制作用及对水质的调控作用,利用平板计数法考察细菌、芽孢数量的变化规律以及解淀粉芽孢杆菌对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和弧菌(Vibrio)的抑制作用,利用哈希试剂测定水体中COD、氨氮、总磷、总氮的含量,对解淀粉芽孢杆菌降解水体有害物质的情况进行研究。结果表明,试验组水体中的细菌总数和芽孢数显著高于对照组(P0.05)。在整个养殖期,对照组和试验组水体中嗜水气单胞菌的数量均无显著差异(P0.05);试验组水体中的弧菌数显著低于对照组(P0.05)。通过对水质指标的测定结果发现,在水体中投加解淀粉芽孢杆菌能显著降低氨氮、总氮、COD、总磷的含量(P0.05)。     

低鱼粉饲料添加枯草芽孢杆菌对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼生长、消化酶活性、抗氧化酶活性及其mRNA表达的影响

为探究低鱼粉饲料添加枯草芽孢杆菌对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼生长、消化酶活性、抗氧化酶活性及其mRNA表达水平的影响,实验以720尾初始均重为(7.00±0.02) g的珍珠龙胆石斑鱼幼鱼为研究对象,分为8个处理,每个处理3个重复,设计1个正常鱼粉对照组(鱼粉含量35%),1个低鱼粉对照组(鱼粉含量15%)。投喂不同添加比例0(正常鱼粉对照组)、0(低鱼粉对照组)、0.10%、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%和1.25%枯草芽孢杆菌的饲料,养殖期8周。结果显示,低鱼粉条件下,添加不同比例枯草芽孢杆菌对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼的成活率无显著影响。增重率与特定生长率随添加量的变化呈先上升后下降趋势,但均显著高于低鱼粉对照组,低于正常鱼粉对照组;当添加0.75%枯草芽孢杆菌时,饲料系数最低,其他各组显著低于低鱼粉组,高于正常鱼粉组,而蛋白质效率的变化规律则与饲料系数相反。随枯草芽孢杆菌添加量的增加,肠蛋白酶、淀粉酶活性先升高后降低。血清过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性,在添加0.75%枯草芽孢杆菌的饲料组达到最大值。肝脏过氧化氢酶mRNA相对表达水平在添加量为0.50%达到最大值,谷胱甘肽还原酶mRNA表达水平在枯草芽孢杆菌添加量为0.75%时达到最大值。通过哈维氏弧菌攻毒实验7 d,珍珠龙胆石斑鱼存活率随枯草芽孢杆菌添加量的增加显著升高。以增重率为判断依据,根据折线模型得出,低鱼粉条件下(豆粕替代配方中20%鱼粉),饲料中添加0.63%枯草芽孢杆菌(1.0×10⁸ cfu/mL)可显著促进珍珠龙胆石斑鱼幼鱼的生长,提高抗病力、消化酶、血清过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性及其mRNA表达水平。     

解淀粉芽孢杆菌和胶红酵母复合菌对虹鳟生长性能及胃黏膜、肠黏膜菌群结构的影响

为研究饲料中添加不同水平的复合菌剂(解淀粉芽孢杆菌,Bacillus amyloliquefaciens V4和胶红酵母,Rhodotorula mucilaginosa)对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)幼鱼生长及消化道黏膜微生物菌群结构的影响,选用体重为(205.1±4.82)g的虹鳟幼鱼360尾,随机分为4组(每组3个重复,每个重复30尾),分别投喂基础饲料(C0)和3种添加水平为5×10~6/5×10~7 CFU/g(T1),1.5×10~7/1.5×10~8 CFU/g(T3),2.5×10~7/2.5×10~8 CFU/g(T5)的复合菌剂(B.amyloliquefaciens V4/R.mucilaginosa),实验周期42 d。研究结果发现饲料中添加复合益生菌对虹鳟的生长及存活有一定的促进和提高,T1比例的复合益生菌能够显著提高虹鳟的增重率和特定生长率、显著降低饲料系数(P0.05),同时T1和T3比例添加显著降低虹鳟的死亡率(P0.05);对其消化道黏膜细菌群落16S rDNA进行聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)指纹分析,结果表明:虹鳟胃黏膜和肠黏膜上微生物菌群种类存在差异;胃黏膜菌群DGGE图谱中分别检测到35.7±17.0(C0)、37.0±3.5(T1)、36.7±13.6(T3)、26.0±13.2(T5)条谱带,各处理组间谱带数目无显著差异(F=0.500,P=0.692),肠黏膜菌群DGGE图谱显示分别检测到23.3±5.8(C0)、22.3±3.2(T1)、16.7±8.0(T3)、24.7±7.4(T5)条谱带,各处理组间谱带数目也无显著差异(F=0.916,P=0.475);胃黏膜菌群多样性随着益生菌添加量增加,菌群多样性有升高趋势,但是在最高浓度组(T5)多样性降低,肠黏膜菌群多样性随着复合菌剂的添加,多样性指数持续降低,中浓度添加组(T3)多样性最低,但是随着添加浓度升高,呈现恢复和升高趋势(T5);基于所得PCR-DGGE指纹图谱中谱带丰度值数据的UPGMA聚类和PCA排序分析均显示胃黏膜微生物群落与肠黏膜微生物群落结构差异明显,大致分为两个不同的分支,胃黏膜和肠黏膜微生物菌群并没有按照不同处理组而有显著分化。以上结果表明解淀粉芽孢杆菌和胶红酵母复合添加能显著促进虹鳟的生长,提高存活率,外源益生菌添加对虹鳟消化道黏膜上优势菌群能产生一定影响,但并未对胃黏膜及肠黏膜菌群多样性产生显著影响,同时也未显著改变虹鳟肠黏膜微生物菌群结构,高比例添加降低消化道黏膜细菌数量及多样性风险。     

芽孢杆菌及其在水产养殖业的利用（二）

二、枯草芽孢杆菌培养基配方的优化 在水产上应用的主要是枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis,BS）,在水体和饲料中添加枯草芽孢杆菌制剂,可起到有效抑制或杀灭水体中或养殖水生动物体内的某些有害菌或致病菌的作用,并能增强有益菌的群落,从而达到防治水产养殖动物疾病的作用。芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性,可降解饲料中某些抗营养因子,提高饲料转化利用率,促进养殖水生动物的生长等。     

5种芽孢杆菌对水体中无机磷的去除效果

在蒸馏水+KH₂PO₄的环境条件下进行了地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、凝结芽孢杆菌(B.coagulans)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)和胶冻样类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)对水中无机磷的去除效果研究,结果表明,地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌基本不具备除磷能力,解淀粉芽孢杆菌和胶冻样类芽孢杆菌有一定除磷能力且除磷效果相近,均是从10⁴ CFU/mL开始随着菌液浓度的增加,除磷效果逐步提高,在10⁷ CFU/mL浓度组达到最佳除磷效果;同时除磷效果与水力停留期间随时间的演化规律相似,都是在处理6 h时基本达到最佳除磷效果,而6～8 h期间除磷效果明显降低。     

草鱼NK-lysin基因的克隆、原核表达与活性分析

为研究草鱼抗菌肽NK-lysin基因的组成结构、在组织中的表达差异及其抑菌活性,实验根据已知鱼类NK-lysin基因保守区序列设计上下游引物,采用RT-PCR和RACEPCR技术克隆草鱼NK-lysin基因(Cinkl),RT-PCR进行各组织间的表达分析,并构建Cinkl成熟肽的原核表达载体,采用琼脂糖孔穴扩散法检测重组蛋白的抑菌活性。结果显示,Cinkl c DNA全长768 bp,编码121个氨基酸;基因组DNA全长3 361 bp,包含4个外显子和3个内含子。经多序列比对分析和结构域预测表明,Ci Nkl氨基酸序列具有SAPLIP家族的特征:含有6个保守的半胱氨酸和saposin B蛋白结构域,与斑马鱼Nklc、Nkld的相似性分别为57.98%和63.03%。构建NK-lysin氨基酸序列系统进化树,发现Ci Nkl与斑马鱼Nklc、Nkld聚为一支。RT-PCR检测结果显示,Cinkl m RNA在所有检测的草鱼组织中均有表达,在脾脏中表达量最高,心脏、鳃、中肾和头肾的表达量次之,皮肤、脑、肝脏和肠有微量表达。p ET-28b-MBP与Ci Nkl成熟肽序列构建的原核表达质粒在宿主菌Rosetta(DE3)表达出约57 ku的可溶性融合蛋白,利用Ni-NTA His·Bind树脂进行纯化,Ci Nkl重组蛋白对G–细菌如大肠杆菌M15株、嗜水气单胞菌,以及G+细菌如金黄色葡萄球菌均具有抑菌活性。基于草鱼NK-lysin的组织表达特征和重组蛋白的抑菌活性,推测NK-lysin在草鱼的先天性免疫防御中发挥调节作用。     

马氏珠母贝TLR6基因的克隆、序列分析与表达

为了探究TLR6(Toll like receptor 6)在马氏珠母贝免疫反应中的作用,实验采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术获得了马氏珠母贝TLR6基因(Pm-TLR6)c DNA全长序列,并且运用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了Pm-TLR6在马氏珠母贝各组织中的表达情况、哈维氏弧菌刺激后和植核移植后血淋巴中的表达模式。结果显示:Pm-TLR6c DNA全长2295 bp,其中5′非编码区(UTR)长94 bp,3′UTR长89 bp,开放阅读框(ORF)长2112 bp,编码703个氨基酸;多序列比对结果表明物种间TLR6具有较高的保守性;PmTLR6具有跨膜域、富含亮氨酸的重复序列(LRRs)和TIR域,符合TLRs家族特征。q RTPCR数据分析表明,Pm-TLR6在马氏珠母贝肝胰脏、血细胞、鳃、性腺、闭壳肌、外套膜中均有表达,其中肝胰脏中表达量最高;哈维氏弧菌刺激后,Pm-TLR6在2 h表达上调,约为对照组(0 h)的9倍,随后的6 h恢复至正常水平,直至16 h表达水平开始回升并于24 h达到最大表达量,是对照组的29.4倍,具有显著性差异;植核移植实验结果显示PmTLR6在植核后5和10 d表达水平没有显著性变化,15和20 d表达量出现上升趋势,但差异不显著,最后于30 d达到最大值,约为空白对照组(0 d)的5倍,具有显著性差异。研究表明,Pm-TLR6可能在马氏珠母贝免疫防御反应中担任着重要的角色。     

拟穴青蟹Cactus基因的cDNA克隆、序列及生物学功能

为获取拟穴青蟹Cactus基因cDNA全长、分析基本生物学信息,并初步探索其在病原物刺激下的免疫反应,实验采用RACE技术获得了拟穴青蟹Cactus(SpCactus)基因的cDNA全长序列,其cDNA全长为2 035 bp,开放阅读框(ORF)1 311 bp,编码436个氨基酸,分子量为46.01 ku。对蛋白理化性质进行预测发现,SpCactus为亲水性蛋白,等电点pI为4.91。经预测,SpCactus与其他物种的IκB蛋白具有相似的功能结构域。同源性比对结果显示,SpCactus与凡纳滨对虾和中国明对虾的Cactus蛋白同源性均高达62%,相似度为73%。系统进化树分析显示,SpCactus与甲壳动物聚为一支,与无脊椎动物聚为一大支。实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测发现,SpCactus基因在拟穴青蟹不同组织中均有表达,肌肉中的表达量最高,其次为心脏、眼柄、血液和鳃,肝胰腺中的表达量最低。LPS和金黄色葡萄球菌刺激均能显著诱导SpCactus基因的表达。本实验成功扩增了SpCactus基因全长,并进行了生物信息学分析、理化性质预测,初步探讨了其生物学功能,为进一步研究其...     

鳗源嗜水气单胞菌主要外膜蛋白基因克隆及其表达

A pair of primers were designed according to the published nucleotide sequence of a putative outer membrane protein gene (omp) of Aeromonas hydrophila . With the specific primers, a target fragment about 1.1 kb was amplified from Aeromonas hydrophila ML316 via PCR .The target fragment was inserted into the linearized pGEM-T easy vector. After enzyme restriction and sequencing analysis,the nucleotide data had been further analyzed by DNAman and ClutalW software. The analysis results showed that the cloned DNA fragment had a longest open reading frame (ORF) of 1035 nt,it predicted to be encoded a 344 aa protein with the molecular weight of 36 kD. Hydrophobicity analysis suggested that the protein was highly hydrophilic, especialy at the first 24 aminoacid, this region could function as signal peptide. The homologious comparison proved the cloned gene had 96% homology to the sequence of the omp gene, and the alignment of the amino acid sequence was 98% . The recombinant plasmid was constructed with the target gene and the expressing vector pGEX-4T-1 and then was transformed into E. coli BL21（DE3）by BamH and Sal I .The fusion protein was expressed under the IPTG inducing condition,and exhibited about 62 kD in size,very close to the predicted molecular weight of GSTMOMP, furthermore,the fusion protein was specifically recognized by antiserum which raised against the major outer membrane protein of AHML316. Considering all these together, it proved that the cloned gene represented the major outer membrane protein gene of AHML316, and the expressed gene products shared identical antigenicity with the natural main outer membrane protein,and also provided technical support for developing an advanced gene engineering vaccine against Aeromonas hydrophila.     

三角帆蚌CAT基因cDNA全长克隆及表达分析

采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)首次克隆了三角帆蚌过氧化氢酶(CAT)基因的cDNA全长序列,为2 804 bp,包含112 bp的5′非翻译区(untranslated region,UTR),1 303 bp的3′UTR和1 388 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF)。ORF区共编码462个氨基酸,推算的分子量约为52.7 ku,理论等电点为6.35。多序列比对结果显示,有一段CAT氨基酸高度保守的催化位点序列FDRERIPERVVHAKGAG。三角帆蚌CAT基因有12个与还原型辅酶Ⅱ(NADPH)结合的氨基酸残基,分别是Asp107、His153、Phe157、Ser160、Arg162、Asn172、Try174、Lys196、Val261、Trp262、His264和Try317,其中第261位和第264位的氨基酸在不同物种间有所区别。比对结果得到的三角帆蚌CAT基因的氨基酸序列,与软体动物的CAT基因相似性高达99%,与虾类、鱼类、两栖类、哺乳类的CAT基因相似性也达到98%~99%,可推断属于CAT3。利用CAT基因推断得到的氨基酸序列构建NJ系统树,分析显示三角帆蚌首先与软体动物聚在一起,再与虾类聚在一起,然后依次与鱼类、两栖类和哺乳类聚在一起。荧光定量结果显示,CAT基因在三角帆蚌的7个组织均有表达,其中在肾中的表达量极低,在血液中表达呈上调趋势且明显区别于其他组织,在另外5个组织中总体上呈现不统一的先上调后下调的趋势。     

罗氏沼虾几丁质酶3B基因的克隆及其在蜕皮周期中的表达

罗氏沼虾的生长发育及繁殖都与蜕皮紧密相关。几丁质酶是甲壳动物在蜕皮过程中最重要的酶之一。本研究对罗氏沼虾蜕皮周期外观特征和腹肢刚毛进行了观察描述,克隆并分析了罗氏沼虾的几丁质酶Ⅲ基因(MrChi3B),制备了几丁质酶Ⅲ蛋白的多克隆抗体,研究了其在蜕皮周期中的表达。罗氏沼虾几丁质酶基因cDNA的开放阅读框为1 143 bp,编码380个氨基酸,大小为41.91 ku。通过氨基酸序列比对发现,MrChi3B与日本沼虾几丁质酶基因(Chi3B)的同源性最高,为94%。MrChi3B含有一个糖苷键水解酶家族18的催化域。实时定量PCR (qRT-PCR)和蛋白印迹法(WB)检测结果显示,MrChi3B在罗氏沼虾多个组织中均有表达,但是不同组织中的表达有差异。在蜕皮期之后,其在胃、表皮和肌肉中的表达量显著上升。在胃中其表达量在蜕皮间期达到最高;在表皮和肌肉中其表达量在蜕皮后期达到最高;肠中的表达量在蜕皮前期和蜕皮期有所上升;眼柄期的表达量在所有蜕皮期都偏低。本研究结果为进一步研究几丁质酶的功能提供参考依据。     

香鱼白细胞介素17C基因克隆及鳗利斯顿氏菌侵染后的时空表达

为了解香鱼白细胞介素17(interleukin 17,IL-17)的序列特征、系统发育及其与鳗利斯顿氏菌侵染的相关性,实验采用RACE-PCR方法扩增出香鱼IL-17C基因c DNA序列,并通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了鳗利斯顿氏菌侵染后香鱼各组织中IL-17C基因的表达变化。结果显示,香鱼IL-17C基因c DNA序列全长1 087 bp,含534 bp的开放阅读框,在3′端非编码区存在7个m RNA不稳定信号(ATTTA)。预测该基因编码177个氨基酸,N端19个氨基酸为信号肽序列,成熟蛋白中含有8个半胱氨酸残基。系统进化树分析显示不同物种的相同IL-17亚型聚为一支,香鱼IL-17C与其他脊椎动物IL-17C聚为一支;同源比对结果显示香鱼IL-17C与虹鳟的IL-17C1和IL-17C2亲缘关系最近,相似性分别为40.72%和33.51%。q RT-PCR检测显示IL-17C基因在健康香鱼的心、肝、脾、头肾、鳃、脑、肌肉和肠等组织中均有表达,鳃和头肾中表达量较高。经鳗利斯顿氏菌侵染后,香鱼肝脏中IL-17C基因表达变化最大,菌侵染8 h时的表达量为对照组的9.17倍;其次为脾,菌侵染4 h时的表达量为对照组的6.69倍。研究表明,香鱼IL-17C基因的表达与病原菌侵染密切相关,可能在免疫功能中具有重要作用。     

坛紫菜有丝分裂阻滞缺陷蛋白2基因(Ph-mad2)的克隆及其在单性生殖过程中的表达

为探究坛紫菜雌配子体单性生殖过程的细胞二倍化机制,实验基于坛紫菜雌性配子体的转录组信息,克隆和分析了坛紫菜的有丝分裂阻滞缺陷蛋白2(PhMAD2)基因(Phmad2),同时对其在坛紫菜单性生殖发生过程中处于不同发育时期的细胞中的表达特征进行了初步研究。结果显示,坛紫菜Ph-mad2基因的cDNA的完整开放阅读框为672 bp,编码223个氨基酸,分子量为23.8 ku。从氨基酸序列比对结果可知,坛紫菜PhMAD2蛋白中所具有的典型的HORMA结构域和保守的丝氨酸和苏氨酸磷酸化位点,均与团藻和莱茵衣藻MAD2蛋白相同。系统发育分析表明,坛紫菜与藻状菌纲的异丝水霉和寄生水霉的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测显示,与可进行正常有丝分裂的营养细胞相比,在坛紫菜单性生殖过程中发生细胞二倍化的生殖细胞和单性孢子时期,Ph-mad2基因的表达量显著下降;但是,在随后可进行正常有丝分裂的单性孢子萌发体细胞和处于营养生长期的单性孢子体细胞中则表达上调。这一结果暗示Ph-mad2基因的表达下调可能阻碍了坛紫菜单性生殖初期单倍体细胞进行有丝分裂时纺锤体组装检验点的形成,在一定程度上致使它们发生了染色体加倍。     

坛紫菜过氧化氢酶基因的克隆及表达特征

过氧化氢酶(CAT)是植物细胞抗氧化酶的主要成员,在逆境胁迫下的活性氧(ROS)清除中发挥着重要的作用。本研究采用RACE扩增技术克隆获得了坛紫菜CAT基因的全长,被命名为PhCAT(Genbank收录号:KM655303)。该基因全长1983 bp,可编码包含542个氨基酸的多肽,与条斑紫菜CAT基因的序列相似性为83.08%。多序列比对和系统进化树分析结果确认PhCAT属于CAT基因家族。PhCAT基因定量分析结果显示,失水胁迫条件下,PhCAT的基因表达水平只在失水率≥60%时才显著上调;不同时间水平的高温胁迫条件均可诱发PhCAT基因的上调表达。而CAT酶活测定结果却显示,各种水平的失水胁迫条件下,坛紫菜细胞内的CAT酶活水平均显著低于正常条件下的酶活水平;高温胁迫24 h时,CAT酶活水平显著增强,而其余时间点的酶活水平则显著降低。研究表明CAT酶在坛紫菜高温胁迫应答中发挥着重要作用,但在失水胁迫应答中却没有发挥明显作用。     

九孔鲍MSTN基因cDNA克隆及表达

肌肉生长抑制素(MSTN)是转化生长因子β超家族(TGF-β)中参与动物肌肉生长的重要调控因子。为了解MSTN基因在九孔鲍中的功能,本研究采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术从九孔鲍右侧壳肌中获得了MSTN基因c DNA全长,并运用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了MSTN在各组织和发育时期的表达水平。结果显示,九孔鲍c DNA全长3 755 bp,其中5′非编码区(5′UTR)324 bp,3′非编码区(3′UTR)1 985 bp,开放阅读框(ORF)1 446 bp,编码481个氨基酸,分子质量为54.96 ku,理论等电点p I为9.41;具有N端信号肽(1~17 aa)、TGF-β前肽区域(157~367 aa)和成熟肽区域(379~481 aa),以及蛋白酶水解位点RRPR(364~368 aa)和C端生物活性区9个保守的半胱氨酸残基,符合TGF-β超家族蛋白典型结构特征,且预测到2个新的蛋白酶水解位点RQRR(120~124 aa)、RYRR(235~239 aa)。系统进化树结果显示,九孔鲍MSTN基因和红鲍MSTN基因聚为一支。q RT-PCR结果表明,九孔鲍MSTN基因在检测的6个组织中均表达,且在足、右侧壳肌、外套膜中高表达,在鳃、性腺、肝脏中低表达;在检测的7个发育时期均表达且在受精卵、原肠胚、稚鲍时期高表达,在卵、4细胞期、8细胞期、幼鲍时期表达量较低。研究表明MSTN基因可能在九孔鲍肌肉生长中具有重要作用。