凡纳滨对虾Crustin-like基因的克隆及在副溶血弧菌感染条件下的表达分析

【目的】研究凡纳滨对虾Crustin-like基因(即CL基因)的结构和功能,探明CL基因是否参与副溶血弧菌侵染条件下的免疫应答,为进一步研究凡纳滨对虾的免疫机制和抗病育种奠定基础。【方法】采用RT-PCR技术克隆凡纳滨对虾CL基因;用DNAstar、Clustalx、MEGA 5.0、PROSITE、TMpred和SignalP软件,分析CL基因序列及其蛋白结构,并预测蛋白功能;利用副溶血弧菌进行攻毒试验和实时定量PCR,检测CL基因在病原侵染条件下的表达情况。【结果】克隆获得了凡纳滨对虾CL基因(登录号:JQ824114)的cDNA,全长为501bp,含有33bp的5′非翻译区(1～33bp)和24bp的3′非翻译区(478～501bp),编码区为444bp,共编码147个氨基酸;对CL蛋白结构及功能的分析表明,该蛋白编码蛋白质含有1个信号肽、1个跨膜螺旋和1个WAP结构域;攻毒试验表明,副溶血弧菌刺激可导致CL基因表达量的明显变化,总体呈现出先降低后升高的变化趋势。【结论】克隆了凡纳滨对虾CL基因的全长,发现其与副溶血弧菌侵入后引发的免疫反应密切相关,可以作为副溶血弧菌感染前期诊断的参考指标。     

致病性副溶血弧菌VP0630株的分离鉴定及其对凡纳滨对虾免疫酶活力的影响

为分析天津地区养殖凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei暴发性死亡的原因,采用生理生化法、16S rRNA基因序列分析及AP4套式PCR方法对从患病凡纳滨对虾(体长5～6 cm)肝胰腺中分离得到的优势菌VP0630进行了病原菌分离鉴定和致病性研究,采用注射感染法对凡纳滨对虾进行攻毒试验,试验设对照组和感染组,每组设3个平行,每个平行各30尾对虾,感染组每尾虾注射3×10⁷ CFU/mL的副溶血弧菌Vibrio parahaemolyticus 25μL,分别于注射后3、6、9、12、24、48、72、96 h时,检测凡纳滨对虾体内免疫酶活力的变化情况。结果表明:经鉴定,优势菌株VP0630属于致病性副溶血弧菌,理化特性鉴定概率为99%,pir毒力基因检测呈阳性;注射感染试验显示,对虾96 h时的累积死亡率达78.37%;酶活力检测显示,对照组对虾血清和肝胰腺中溶菌酶(LYS)、酚氧化酶(PO)、超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶(ALP)、酸性磷酸酶(ACP)和总抗氧化能力(T-AOC)6种酶活力在0～96 h时无显著性变化(P>0.05),而感染组对虾6种酶活力均呈现先升高后降低趋势,血清和肝胰腺中6种酶活力均在6～12 h时显著升高(P<0.05),大部分酶活力在72～96 h时降低至对照组水平,仅个别酶活力显著低于对照组(P<0.05)。研究表明,副溶血弧菌VP0630株具有较强的致病性,对凡纳滨对虾免疫防御系统有较强的破坏作用。     

海巴戟果提取物对凡纳滨对虾副溶血性弧菌的抑制效应

采用传统煎煮法提取海巴戟果有效成分,以副溶血性弧菌为试验菌株,将抑菌圈直径、最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)及抑菌率作为检测指标,探讨海巴戟果热水提取物对水产动物致病菌的体外抑菌效果.结果 表明,海巴戟果提取物对副溶血性弧菌的生长有抑制作用,其最小抑菌质量浓度(MIC)为25.00 g·L-1,最小杀菌质...     

凡纳滨对虾WDS基因克隆及其表达分析

[目的]分析WDS基因在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)各组织中的表达情况及应对不同病原感染时的表达变化,以揭示WDS在动物体除生殖外其他生理活动中的功能作用.[方法]采用RACE-PCR克隆凡纳滨对虾WDS基因(LvWDS)cDNA序列,利用在线生物信息学软件进行序列分析,并以实时荧光定量PCR分析LvWDS基因在凡纳滨对虾不同组织中的表达情况及不同病原感染后的表达变化.[结果]LvWDS基因(GenBank登录号MH330316)cDNA序列全长1880 bp,其中,开放阅读框(ORF)978 bp,5'端非编码区(5'UTR)183 bp,3'端非编码区(3'UTR)719 bp,编码325个氨基酸.LvWDS氨基酸序列含有7个WD40重复序列(保守结构域),与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)WDS氨基酸序列的相似性最高,为99%,基于WDS氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示LvWDS与拟穴青蟹WDS的亲缘关系最近.LvWDS基因在凡纳滨对虾精囊中的相对表达量最高,在血细胞、鳃和肠道等免疫组织中处于较高表达水平,在肌肉组织中的表达水平最低.经白斑综合症病毒(WSSV)和副溶血弧菌(Vib-rio parahaemolyticus)感染后,凡纳滨对虾血细胞、鳃和肠道组织中LvWDS基因的相对表达量均不同程度发生变化.[结论]WDS进化十分保守,其在不同物种中的功能稳定.LvWDS除了在凡纳滨对虾生殖发育中发挥重要作用外,可能还与免疫相关,在凡纳滨对虾抗病免疫中发挥作用.     

凡纳滨对虾循环水养殖系统弧菌消长研究

以鉴别性培养基TCBS琼脂采用平板菌落计数法对凡纳滨对虾循环水养殖系统水体中弧菌的消长进行了监测.结果表明,循环水养殖系统中主要存在非O1群霍乱弧菌、副溶血性弧菌、梅氏弧菌、溶藻弧菌和普通变形杆菌等病原细菌;与传统换水养殖模式相比,循环水养殖系统对非O1群霍乱弧菌、溶藻弧菌和普通变形杆菌控制效果更好,对副溶血性弧菌和梅氏弧菌控制效果相当;在整个养殖过程中,循环水养殖系统弧菌和普通变形杆菌的数量均低于对虾发病的阈值(104 CFU/mL);循环水养殖模式和传统换水养殖模式的水体pH值均在7～10范围内波动,但仅发现非O1群霍乱弧菌和副溶血性弧菌的消长与pH值波动有一定相关性.     

凡纳滨对虾CTNNBL1基因克隆及表达分析

[目的]明确CTNNBL1基因在凡纳滨对虾抗病过程中的功能作用,为深入探讨对虾抗病免疫机制提供参考依据.[方法]采用RACE-PCR克隆凡纳滨对虾CTNNBL1基因(LvCTNNBL1),利用在线软件进行生物信息学分析,并进一步分析其组织表达特征及应答白斑综合征病毒(WSSV)和副溶血弧菌感染的表达模式.[结果]LvCTNNBL1基因cDNA全长1906bp,其中开放阅读框(ORE)长1692 bp,编码563个氨基酸,含有1个CTNNBL结构域.同源性分析发现LvCTNNBL1蛋白与大型溞(Daphnia magna)同源蛋白的相似度最高,为77%.基于CTNNBL1基因序列的系统发育进化分析结果显示,凡纳滨对虾被聚为无脊椎动物一类,与同为节肢动物的大型溞、西方蜜蜂(Apis mellifera)和美洲鲎(Limulus polyphemus)的亲缘关系较近.LvC TNNB L1基因在凡纳滨对虾中呈组成型表达,以在肠道中的表达量最高、表皮中的表达量最低.注射感染WSSV后,LvC TNNB L1基因在凡纳滨对虾血细胞中的表达量呈先下降后上升趋势,在所有检测时间点与对照组间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01,下同)差异;注射感染副溶血弧菌后,LvCTNNBL1基因在凡纳滨对虾血细胞中的表达量呈先上升后下降趋势,感染后12h内较对照组极显著升高.[结论]LvCTNNBL1基因表达量在病毒和细菌感染时发生明显变化,可能参与了凡纳滨对虾的抗病免疫途径.     

溶藻弧菌RseB基因缺失对凡纳滨对虾致病性的影响

溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)是一种条件性嗜盐革兰氏阴性致病菌,是水产养殖常见的病原菌。本实验利用OverlapPCR和同源重组技术,构建RseB基因敲除突变株,以研究RseB在溶藻弧菌致病性方面的作用。结果表明,与野生型溶藻弧菌(ATCC17749)相比,RseB基因的缺失提高了溶藻弧菌的生长速度,溶血性下降了约1.6倍。凡纳滨对虾侵染致病性试验结果显示,实验组凡纳滨对虾开始死亡时间推迟约为4h,LT50时间推迟20h小时,RseB基因缺失株对凡纳滨对虾肠道的侵染定殖能力下降2.2倍。这些结果表明,RseB基因对于溶藻弧菌正常的生理功能、溶血性及毒力都有重要作用。S     

凡纳滨对虾及养殖水体中弧菌的分离鉴定

采用TCBS选择培养基从广西钦州市、防城港市等地的凡纳滨对虾及养殖水体中分离纯化得到8株细菌,对分离菌株进行生理生化特性鉴定,并对全部菌株16S rRNA基因序列及部分菌株的HSP60基因序列进行克隆、测序,运用Mega 4.1软件中的Neighbor-Joining法构建系统进化树.选取河流弧菌、溶藻弧菌、哈氏弧菌各1株对凡纳滨对虾成虾进行人工感染试验.结果表明,菌株S被鉴定为河流弧菌,菌株M1、M2、M3、水1、水2、水3被鉴定为溶藻弧菌、菌株H1被鉴定为哈氏弧菌;溶藻弧菌对对虾成虾的致病性最强,其次是哈氏弧菌.     

凡纳滨对虾不同池塘混养模式的弧菌数量变化

研究了对虾3种不同池塘混养模式(凡纳滨对虾与草鱼、革胡子鲶混养,凡纳滨对虾与草鱼混养,凡纳滨对虾与革胡子鲶混养)的养殖环境下,弧菌数量变化与环境因子(温度、DO、COD等)及对虾产量的关系.结果表明,3种对虾混养模式的弧菌数量变化与大部分环境因子的相关性不显著;弧菌数量变化与虾病有一定联系,3种混养模式中,对虾与草鱼、革胡子鲶混养模式比其他两种养殖模式弧菌数量低、稳定,虾病发生率低.     

广州市售水产品副溶血弧菌和溶藻弧菌的耐药性评估

[目的]研究广州市售水产品中副溶血弧菌和溶藻弧菌的耐药性情况。[方法]采用Kirby-Bauer纸片扩散法检测从水产品中分离的87株副溶血弧菌和118株溶藻弧菌对水产养殖业中常用的18种抗生素的耐药情况。[结果]水产品中的副溶血弧菌和溶藻弧菌均对万古霉素、克林霉素以及青霉素类抗生素有明显抗性,多重耐药比例达100%,溶藻弧菌的多重耐受现象较为突出。[结论]广州市售水产品中的副溶血弧菌和溶藻弧菌具有多种抗生素抗性,且多重耐药情况突出。     

南美白对虾养殖水体中霍乱弧菌的毒力、耐药及重金属抗性研究

旨在分析南美白对虾养殖水体中霍乱弧菌(Vibrio cholerae)的毒力、抗菌素耐药性以及重金属抗性特性,为致病性霍乱弧菌流行预警的研究提供数据支撑。利用聚合酶链反应技术检测了84株霍乱弧菌分离菌株的毒力以及整合接合元件(ICEs)相关基因;采用美国临床与实验室标准研究所(CLSI)标准Kirby-Bauer纸片扩散法以及最小抑菌浓度法测定了受试菌株的抗菌素和重金属抗性;运用脉冲场凝胶电泳(PFGE)技术对部分受试菌株进行了分子分型。结果显示:受试霍乱弧菌菌株均不携带致病性肠毒素基因ctxA B以及毒素相关基因sto、tcpA、ace、zot;含有毒素表达调控蛋白基因toxR,其中19.05%菌株还含有RTX家族毒素基因rtxA;携带SXT-R391家族ICEs保守功能模块部分相关基因(int、traI、traC、setR、attR)。受试霍乱弧菌菌株对六大类十种抗菌素的耐药性存在显著差异,其中对氨苄西林的耐药率最高为13.10%,其次是庆大霉素(2.38%);利福平、链霉素、氨苄西林、卡那霉素、壮观霉素的中介耐药率为25.00%~1.19%;对四环素、氯霉素、甲氧胺苄嘧啶、复方新诺明均敏感。此外,30%的受试霍乱弧菌菌株对重金属铅、锌具有高度抗性,而对铬、镉、铜、镍、汞、钡敏感;PFGE分子分型可分为5种Not I-PFGE型13种亚型,相似性值为56%~100%。本研究结果为进一步探讨致病性霍乱弧菌的进化起源奠定了基础。     

虾源副溶血弧菌致病基因检测与ERIC-PCR分型

为了监测上海市养殖对虾中副溶血弧菌致病基因的携带情况及潜在致病株流行情况,采用PCR方法对上海地区不同对虾养殖单位中分离获得的19株副溶血弧菌分离株及1株标准菌株进行6种致病基因的检测筛查,并采用ERIC-PCR方法进行基因分型分析。结果发现:19株副溶血弧菌中未检测出携带tdh、ORF8基因,只有1株携带trh基因,而tox RS/new基因携带率较高,19株中有14株检出阳性,基因携带率为73.7%。对能够引起对虾急性肝胰腺坏死病(AHPND)的副溶血弧菌特异性质粒基因的检测中发现,AP1和AP2基因均有3株检测出阳性,基因携带率均为15.8%。通过ERIC-PCR分型技术将20株副溶血弧菌分成7个不同的类群,其分辨力指数DI值为0.811,表明ERIC-PCR具有较好的基因分型能力,分型结果发现该方法能够有效区分不同时间段获得的菌株,而对不同地理位置获得的菌株区分并不明显。以上结果表明从养殖对虾中分离得到的副溶血弧菌致病基因携带率总体偏低,但存在一定的流行风险,需要防范一些新的致病株的流行,这些可以为对虾养殖单位中副溶血弧菌致病流行株的预防控制提供相关参考。     

基于AFLP技术的凡纳滨对虾遗传多样性研究

【目的】对凡纳滨对虾(Lito penaeus vannamei)人工繁育养殖群体进行遗传多样性评价,获得家系间和家系内的差异,为凡纳滨对虾遗传育种工作提供技术支持。【方法】采用AFLP分子标记技术,对抽查的凡纳滨对虾35个家系共计350个样品进行遗传多样性分析,统计多态性条带,应用Popgene Version 1.31、Arlequin Version 3.1、Mega 3.1软件,计算各家系的Shannon指数、遗传分化系数Fst及基因流Nm等遗传参数,采用UPGMA法,根据Nei’s遗传距离绘制家系间的聚类分析图。【结果】筛选的10对选择性引物共扩增出312个可用于分析的位点,其中多态性位点162个,占总标记数的51.92%;凡纳滨对虾各个家系的多态位点百分率和Shannon指数分别为12.50%～32.69%和0.0683～0.1817。所有家系中,有36.38%的变异存在于家系间,有63.62%的变异为家系内的遗传变异,遗传分化系数Fst为0.3638,基因流Nm为0.9372。【结论】凡纳滨对虾群体遗传多样性较为丰富,具备一定的选择潜力,在传代过程中已经形成了各自相对独立的遗传体系,可以根据亲缘关系,选择利用其中的个体作为育种材料。     

凡纳滨对虾转录组测序分析及肌肉生长发育相关基因的筛选

【目的】筛选出凡纳滨对虾生长发育的功能基因及代谢调控网络,揭示其生长发育的分子机制,为后续开展凡纳滨对虾分子生物学研究提供宝贵的基因数据来源。【方法】以快速生长群体和慢速生长群体的凡纳滨对虾肌肉组织为研究材料,通过Illumina HiSeqTM2500平台对构建的cDNA文库进行高通量测序分析,以StringTie进行拼接组装后利用DESeq2筛选差异表达基因,并基于KOG、GO、nr、COG、Swiss-Pro、KEGG和Pfam等数据库进行差异表达基因功能注释分析。【结果】经拼接组装共获得53458844条Clean reads,各样品Clean reads的Q30均在93.00%以上;Illumina测序获得的Clean reads与参考基因组的比对效率在87.75%~87.80%,说明转录组测序数据真实可靠。采用SnpEff进行SNP/InDel变异注释分析,结果显示,SNP位点中以A>G、G>A、C>T和T>C等4种类型的数量较多（14950~21562个）,InDel位点则以SYNONYMOUS_CODING的数量最多（33630个）。使用StringTie对Mapped reads（比对到参考基因组的Reads）进行拼接,共发掘到4607个新基因,分别输入COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG和nr数据库中进行序列比对,最终发现共有1098个新基因被注释,以被nr数据库注释的新基因数量最多（1077个）,而被COG数据库注释的新基因数量最少（416个）。基于Q-value<0.05且Fold Change>2的筛选条件,共获得1408个差异表达基因（661个为显著上调表达基因,747个为显著下调表达基因）;1408个差异表达基因被注释到53个GO功能条目中,其中,22条被注释到生物学过程（Biological process）,16条被注释到细胞组分（Cellular component）,15条被注释到分子功能（Molecular function）;KEGG信号通路富集分析发现3条重要的信号通路,分别是溶酶体通路（Lysosome）、氨基糖和核苷酸糖新陈代谢（Amino sugar and nucleotide sugar metabolism）及鞘脂类代谢（Sphingolipid metabolism）。在溶酶体通路中,CTSL基因、Nramp基因、MyoG基因和Myf5基因在凡纳滨对虾快速生长群体肌肉组织中呈上调表达,而Trypsin基因呈下调表达。【结论】通过转录组测序分析从快速生长群体和慢速生长群体的凡纳滨对虾肌肉组织中筛选出1408个差异表达基因（661个为显著上调表达基因,747个为显著下调表达基因）,主要富集在溶酶体、氨基糖和核苷酸糖新陈代谢及鞘脂类代谢等通路上,在对虾肌肉生长发育过程中发挥重要作用。     

副溶血性弧菌vtrB基因敲除菌株的构建及其在抵抗胆汁中的作用

构建副溶血性弧菌转录调节因子VtrB （V.parahaemolyticus T3SS2 regulator B）敲除菌株和回补菌株,探讨VtrB在副溶血性弧菌抵抗胆汁中的作用。根据GenBank数据库中副溶血性弧菌vtrB基因上下游序列设计引物,通过融合PCR将vtrB基因上下游同源臂融合并克隆入自杀质粒pDS132中,将重组自杀质粒转入大肠杆菌S17-1 λpir中,再接合转移至副溶血性弧菌中进行同源重组,通过10%蔗糖筛选获得vtrB基因突变株ΔvtrB。将pBAD33-vtrB重组质粒电转入ΔvtrB突变株中获得回补菌株C-ΔvtrB。研究副溶血性弧菌野生型、突变株和回补株在2%脱氧胆酸盐（DOC）处理后的存活率。基于同源重组原理,经vtrB基因的PCR扩增和转录水平检测结果表明,成功获得副溶血性弧菌vtrB基因缺失突变株ΔvtrB和回补株C-ΔvtrB。与野生型和回补菌株C-ΔvtrB相比,ΔvtrB突变株在2% DOC处理20、40和60 min后的存活率分别为17%、4%和1%,vtrB基因的失活使得副溶血性弧菌对胆汁抵抗能力极显著降低（P<0.001）,表现出存活能力的缺陷。由此表明,转录调节因子VtrB有助于副溶血性弧菌对胆汁的抵抗。     

凡纳滨对虾繁育相关基因Allatostatin-AR的克隆与表达分析

咽侧体抑制素主要抑制昆虫咽侧体保幼激素的分泌,是昆虫体内重要的神经肽,在甲壳动物体内可能参与繁殖发育的调节。本研究利用RACE PCR技术对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)A型咽侧体抑制素受体(Allatostatin-A receptor,AST-AR)基因进行克隆,获得全长为2 650 bp的cDNA,包括1 425 bp的开放阅读框,1 170 bp 5''非编码区,55 bp 3''非编码区,编码474个氨基酸,形成具有7个跨膜区的不稳定亲水性蛋白。同源性和系统发育分析结果表明凡纳滨对虾AST-AR基因与斑节对虾(Penaeus monodon)、美洲龙虾(Homarus americanus)同源性最高,亲缘关系最近。氨基酸多重序列比对结果显示AST-AR氨基酸TM7后C末端精氨酸在不同物种之间高度保守。实时荧光定量PCR结果显示,AST-AR基因在雌、雄凡纳滨对虾多个组织(眼柄、脑、胃、肝胰腺、鳃、性腺、肠、肌肉)中均有表达,除脑组织外AST-AR基因在雌性凡纳滨对虾中相对表达量高于雄性。在幼体发育中,AST-AR基因的相对表达量随发育阶段上升,同时该基因在不同群体仔虾生长对比实验中表达量差异显著。据此推测AST-AR基因参与凡纳滨对虾的繁殖、幼体发育、幼虾生长到成虾,基因表达基本贯穿凡纳滨对虾的一生。     

不同振动模式对副溶血性弧菌生物被膜形成的影响

为了探究食品工厂环境下更为真实的生物被膜形成过程,有效地预防和控制食品加工过程中副溶血性弧菌生物被膜的污染情况,通过模拟不同的食品加工器械振动模式（水平旋转式振动,翘板式振动,垂直翻转式振动）,研究了不同振动模式下副溶血性弧菌在玻璃和不锈钢表面培养72 h生物被膜的形成过程,分析了不同振动模式对被膜生物量、被膜结构以及被膜胞外基质中胞外多糖和胞外蛋白的影响。结果发现,振动条件下副溶血性弧菌被膜形成量明显减少;3种振动模式下垂直翻转式振动条件下被膜生成量最少;同种振动方式下副溶血性弧菌在不锈钢表面形成量大于玻璃表面;增加水平旋转转速,被膜生成量减少;振动导致被膜总生物量减少,多孔性和均一性增加,生物被膜结构趋于简单,被膜比较分散。振动导致生物被膜胞外多糖和胞外蛋白含量减少。以上结果说明,不同的器械振动对被膜的影响不同,本研究中模拟的三种振动模式中选择垂直翻转式振动模式可以有效地减少与抑制生物被膜的生长;振动会导致细菌生物被膜胞外多糖和蛋白的减少,影响被膜的孔径、均一性等结构特性,被膜结构变得松散,被膜生成量减少,为进一步研究实际生产环境中生物被膜的清除提供理论参考。     

4个不同世代凡纳滨对虾群体AFLP遗传多样性分析

利用AFLP(amplified fragment length polymorphism)技术对4个不同世代的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)群体进行遗传分析,探讨亲本、F₁、F₂和F_n4个世代群体间的遗传差异。选取10对AFLP引物组合对4个世代凡纳滨对虾群体共80尾个体进行比较分析,共扩增出483个位点,其中348个为多态位点;4个群体的多态位点比例为:61.90%、49.28%、50.52%、46.38%;4个群体的Shannon多样性指数分别为:0.3134、0.2621、0.2594、0.2262;结果表明亲本与F₁,F₂与F_n相互间遗传距离更为紧密。通过对4个不同世代群体的遗传多样性研究,为下一步进行杂交选育提供理论支持。