中间球海胆精子超低温冷冻损伤的研究

应用透射电镜技术研究了超低温冷冻保存对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius精子超微结构的影响。结果表明:不加抗冻剂的情况下,精子线粒体和顶体结构不完整,质膜、鞭毛破损。加入保护剂后,多数精子结构完好,部分精子细胞器受损,表现为质膜褶皱或膨胀举起,与核膜的间隙明显增大;顶体肿胀、破裂或脱落;线粒体嵴间隙增大,内部出现空泡,甚至线粒体内膜破损,内嵴减少,呈弥散状;鞭毛被膜肿胀,呈波浪状,9+2型结构模糊;细胞核结构没有明显变化。应用单细胞凝胶电泳技术研究了精子冷冻保存前后DNA的损伤。结果表明,不加抗冻剂的冷冻组及添加抗冻剂的试验组精子DNA损伤情况与鲜精相比均无显著差异(P>0.05),冷冻对精子结构的损伤是造成精子活力及受精率下降的主要原因。     

中间球海胆精子超低温冷冻保存方法的研究

对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius精子的超低温保存技术进行了研究。以煮沸消毒海水为基础液,添加体积分数为10%的DMSO、体积分数为6%的甘油以及25 mmol/L海藻糖配制成冷冻保护液,与鲜精液按体积比以1∶1混合,在4℃下平衡15 min,于液氮面上方15、3 cm处分别停留3 min和5 min,然后浸入液氮保存。结果表明:用此方法保存的精子解冻后其存活率可达58.2%,受精率达24.7%;解冻后精子受精时,在受精海水中分别添加0、28、56、112、280 mmol/L的葡萄糖,56 mmol/L组的受精率高于其他组,受精率达26%;精子解冻后受精时,在受精海水中添加适量葡萄糖有助于提高受精率。本试验表明,冷冻过程中降温方式、冷冻保护液、平衡时间对精子的冷冻保存效果均有较大影响,各个因素通过优化组合可以大大提高解冻后精子的存活率和受精率。     

中间球海胆精子超低温冷冻保存方法的研究

对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius精子的超低温保存技术进行了研究。以煮沸消毒海水为基础液,添加体积分数为10%的DMSO、体积分数为6%的甘油以及25 mmol/L海藻糖配制成冷冻保护液,与鲜精液按体积比以1∶1混合,在4℃下平衡15 min,于液氮面上方15、3 cm处分别停留3 min和5 min,然后浸入液氮保存。结果表明：用此方法保存的精子解冻后其存活率可达58.2%,受精率达24.7%;解冻后精子受精时,在受精海水中分别添加0、28、56、112、280 mmol/L的葡萄糖,56 mmol/L组的受精率高于其他组,受精率达26%;精子解冻后受精时,在受精海水中添加适量葡萄糖有助于提高受精率。本试验表明,冷冻过程中降温方式、冷冻保护液、平衡时间对精子的冷冻保存效果均有较大影响,各个因素通过优化组合可以大大提高解冻后精子的存活率和受精率。     

中间球海胆性别性状的微卫星分析

针对中间球海胆Strongylocentrotus interm edius育苗生产中很难进行活体性别鉴定这一特点,采用组织切片法和微卫星标记分析法对海胆进行观察分析。试验用样品由大连太平洋海珍品有限公司提供,共31只。采用组织切片法鉴别雌、雄个体,发现17只个体为雌性,14只个体为雄性。同时,将31只个体分为雌、雄两个群体,提取性腺组织基因组DNA,利用已经筛选好的11对引物对雌、雄两个群体进行微卫星分析。结果表明,两个群体的遗传多样性没有显著差异;发现INST09-A,INST10-A,INST10-B三个等位基因的频率在两个群体间存在极显著差异(P<0.01),位点INST10在雌、雄两个群体中的基因型频率存在极显著差异(P<0.01)。初步说明这些位点及相应等位基因可能与性别决定位点存在一定的连锁关系。     

镉对中间球海胆精子发生的影响

研究了不同浓度镉离子(0.005、0.1、0.5、1.0 mg/L)对中间球海胆Strongylocentrotus interm edius精子发生的影响。结果显示:在光镜下观察,染毒第6、18 d后,各浓度组中间球海胆滤泡结构完好,生殖细胞发育情况同对照组基本一样;染毒第42 d后,0.5、1.0 mg/L Cd2 浓度组生精细胞排列混乱,滤泡膜破损;染毒第54 d后,各浓度组海胆性腺均出现滤泡解体现象。对染Cd2 54 d的0.5、1.0 mg/L组海胆精巢进行超薄切片观察,可见各级生精细胞亚显微结构变化明显,主要表现为核染色质异常凝集,核膜结构损伤,线粒体空泡化,精子形态畸形等。说明镉能影响中间球海胆的精子发生,导致精子质量下降。     

镉对中间球海胆精子发生的影响

研究了不同浓度镉离子(0.005、0.1、0.5、1.0 mg/L)对中间球海胆Strongylocentrotus interm edius精子发生的影响。结果显示:在光镜下观察,染毒第6、18 d后,各浓度组中间球海胆滤泡结构完好,生殖细胞发育情况同对照组基本一样;染毒第42 d后,0.5、1.0 mg/L Cd2+浓度组生精细胞排列混乱,滤泡膜破损;染毒第54 d后,各浓度组海胆性腺均出现滤泡解体现象。对染Cd2+54 d的0.5、1.0 mg/L组海胆精巢进行超薄切片观察,可见各级生精细胞亚显微结构变化明显,主要表现为核染色质异常凝集,核膜结构损伤,线粒体空泡化,精子形态畸形等。说明镉能影响中间球海胆的精子发生,导致精子质量下降。     

中间球海胆与马粪海胆杂交后代幼胆期耐热性研究

为探明中间球海胆Strongylocentrotus intermedius(Si)和马粪海胆Hemicentrotus pulcherrimus(Hp)杂交后代(Si♀×Hp♂和Hp♀×Si♂)的耐热性能,分别对两亲本及其正反交后代的幼海胆进行了快速升温试验,通过观察生存状态并测量生存时间,比较了两亲本及其正反交后代幼胆期的耐热指数(Upper thermal tolerance, UTT)差异,并计算了两种杂交海胆生长早期在耐热指数上的杂种优势。结果表明:在快速升温条件下,4种海胆开始死亡时的温度由高到低依次为Hp(31.5℃)、Hp♀×Si♂(30℃)、Si♀×Hp♂(29.5℃)和Si(28℃),杂交后代Hp♀×Si♂和Si♀×Hp♂分别较中间球海胆高2、1.5℃,分别较马粪海胆低1.5、2℃;生存分析表明,总体生存时间分布由长至短依次为Hp、Hp♀×Si♂、Si♀×Hp♂和Si,4种海胆生存时间两两间均存在极显著性差异(P<0.01);4种海胆的耐热指数由高到低依次为Hp(6864.44℃·h)、Hp♀×Si♂(4955.42℃·h)、Si♀×Hp♂(4136.46℃·h)和Si(1167.42℃·h),不同种类的耐热指数相互之间均存在显著性差异(P<0.05);杂交后代Hp♀×Si♂和Si♀×Hp♂在耐热指数上分别表现出23.39%和3.00%的中亲杂种优势;两种杂交后代虽然相较于马粪海胆分别表现出-39.74%～-27.81%的单亲杂种劣势,但相较于中间球海胆均表现出254.23%～324.37%的单亲杂种优势。研究表明,中间球海胆与马粪海胆正反交后代均可作为培育耐高温海胆新品种的候选种类。     

中间球海胆性别性状的微卫星分析

针对中间球海胆Strongylocentrotus interm edius育苗生产中很难进行活体性别鉴定这一特点,采用组织切片法和微卫星标记分析法对海胆进行观察分析。试验用样品由大连太平洋海珍品有限公司提供,共31只。采用组织切片法鉴别雌、雄个体,发现17只个体为雌性,14只个体为雄性。同时,将31只个体分为雌、雄两个群体,提取性腺组织基因组DNA,利用已经筛选好的11对引物对雌、雄两个群体进行微卫星分析。结果表明,两个群体的遗传多样性没有显著差异;发现INST09-A,INST10-A,INST10-B三个等位基因的频率在两个群体间存在极显著差异(P<0.01),位点INST10在雌、雄两个群体中的基因型频率存在极显著差异(P<0.01)。初步说明这些位点及相应等位基因可能与性别决定位点存在一定的连锁关系。     

中间球海胆雌核发育单倍体胚胎的初步研究

采用不同剂量(30～330mJ／cm^2)的紫外线对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius精子进行照射失活,获得了雌核发育的单倍体胚胎。测定了照射组与对照组的受精率、单倍体诱导率、2～4细胞期的畸形率和破膜囊胚成活率,探明了精子灭活的紫外线适宜剂量为270mJ／cm^2;并进行了早期胚胎地衣红压片观察和早期囊胚染色体数分析,观察到照射组早期胚胎的精核具有DCB小体,对照组早期囊胚的染色体数为2n=42,照射组雌核发育单倍体胚胎的染色体数为n=21。     

中间球海胆幼体及稚海胆生长性状的遗传参数估计

为估计中间球海胆Strongylocentrotus intermedius幼体及稚海胆生长性状的遗传参数,采用巢式不平衡设计方法建立了44个中间球海胆全同胞家系,并测量了各家系海胆四腕幼体、六腕幼体和八腕幼体等各期浮游幼体的体长以及受精后30 d的稚海胆壳径,采用动物模型和约束性最大似然法(REML)估计了中间球海胆幼体和稚海胆生长性状的遗传参数。结果表明:中间球海胆四腕幼体和八腕幼体体长的遗传力分别为0.705±0.373和0.538±0.444,为高度遗传力,六腕幼体体长和稚海胆壳径的遗传力均接近于0,为低度遗传力;各阶段幼体体长和稚海胆壳径的共同环境效应为0.048⁰.352;各阶段幼体体长间遗传相关为正相关(0.3000.352;各阶段幼体体长间遗传相关为正相关(0.300⁰.518),各阶段幼体体长与稚海胆壳径间的遗传相关为负相关(-0.1520.518),各阶段幼体体长与稚海胆壳径间的遗传相关为负相关(-0.152^-0.435)。本研究结果可为制定中间球海胆的早期选择和间接选择选育方案提供参考依据。     

虾夷马粪海胆TLR基因cDNA克隆及表达分析

采用同源克隆和cDNA末端快速扩增（ RACE）技术克隆获得一条虾夷马粪海胆Strongylocentrotus in-termedius TLR基因的全长cDNA序列SiTLR-1（GenBank： HQ259110）,并采用实时定量PCR技术分析了其在组织中的分布以及在致病弧菌Vibrio fortis、β-D葡聚糖和dsRNA刺激后的表达情况。结果表明： SiTLR-1全长序列为3637 bp,形成16个α螺旋、33个β折叠; SiTLR-1蛋白有两个跨膜区段,在725-750位有跨膜区,发现1个信号肽（1-32aa）、1个亮氨酸重复富集区（LRR）; SiTLR-1在检测的各组织中均有表达,在体腔液中表达量显著高于围口膜、管足和齿间肌（ P〈0.05）;经V. fortis、β-D-葡聚糖刺激后,体腔液中的SiTLR-1表达量显著上升,刺激后12 h达到最高值;经dsRNA刺激后,体腔液中的SiTLR-1表达变化较小,仅在3 h 时略有升高。研究表明, TLR 基因参与虾夷马粪海胆的免疫应答,克隆获得的SiTLR-1可特异性识别细菌和β-D-葡聚糖。     

虾夷马粪海胆NLR家族基因片段的克隆及表达特征分析

采用同源克隆和半定量RT-PCR方法,对虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius NLR家族基因片段进行了克隆和组织表达特征分析。将紫球海胆S. purpuratus的9组NLR家族聚类的编码区序列进行比对后,根据保守区域设计引物扩增虾夷马粪海胆中相应的基因,通过测序获得了9组不同NLR聚类基因片段,每组各10个测序结果,通过基因序列及氨基酸序列比对分析,发现存在长度及序列结果上的差异,这说明每组NLR家族聚类都存在多个家族成员。同时选取虾夷马粪海胆的不同组织提取RNA,反转录后使用同样的引物进行半定量RT-PCR分析,结果表明, NLR基因在虾夷马粪海胆的管足、肠、围口膜、体腔细胞、性腺中存在高效表达,且在围口膜及性腺中表达量最高,表明NLR基因在虾夷马粪海胆中普遍表达,并存在表达差异。研究表明, NLR基因在海胆免疫过程中起着重要作用。     

近交对中间球海胆受精率、孵化率和幼体发育的影响

通过构建不同近交水平的海胆群组,即半同胞近交组(H组,F=0.125)、全同胞近交组(F组,F=0.25)和对照组(C组,F=0),研究了近交对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius受精、孵化和幼体发育阶段的影响。结果表明:近交对海胆的受精率、孵化率和四腕幼体的畸形率均无显著影响(P>0.05);不同近交水平的四腕、六腕和八腕幼体体长均表现为H组>C组>F组,体宽表现为无规律性;六腕幼体的胃长和胃宽均为F组>C组>H组,八腕幼体的胃长和胃宽均为C组>H组>F组。研究表明,一定近交水平(F=0.25)的中间球海胆的受精、孵化,以及变态前幼体的体长、体宽均没有出现明显的近交衰退,但幼体胃长和胃宽的近交衰退现象比较明显。     

饥饿和再投喂对中间球海胆代谢和生长的影响

将体质量为（5．72±0．23）g的中间球海胆Strongylocentrotusintermedius分别饥饿0、3、6、9、12d（分别记为c、s3、s6、S9、S12）后再饱食投喂至30d,研究了饥饿与再投喂过程中海胆的代谢率、生长率、摄食率、食物转化率的变化。结果表明：在饥饿和再投喂过程中,s3组各指标与对照组无明显差异;s6、s9、S12组在恢复投喂过程中的一段时间内代谢率均维持较低水平,而特定生长率和食物转化率均在恢复投喂初期出现高峰。这说明S6、s9、S123个试验组海胆出现了部分补偿生长现象,这种补偿生长是再投喂后海胆通过降低代谢率及提高食物转化率来实现的。     

不同密度的虾夷马粪海胆与仿刺参混养的研究

在水温为13.0~23.0℃、盐度为32~34、容积为50 L的塑料水箱中,分别放养体重为(1.7±0.7)g的虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius10、20、30个,每周过量投喂海带1次,再分别混养体重为(1.8±0.5)g的仿刺参Apostichopus japonicus0和5头,不投喂。151 d的饲养结果表明,混养时海胆的特殊生长率(SGR)和成活率依次比同密度单养时高28.46%、2.86%,33.99%、10.35%,25.52%、23.13%;饲料系数降低了1.50%、7.99%和1.85%;刺参的生长及成活率随海胆密度的增加而降低,高密度组(30个/箱)刺参的生长和成活率显著低于其它两组(P<0.05);海胆的密度对刺参的生化组成没有显著影响(P>0.05)。