干扰COX2基因对罗氏沼虾生长及能量代谢酶活性和基因表达的影响

【目的】从能量代谢的角度探索罗氏沼虾生长缓慢的原因,为分析和解决罗氏沼虾生长缓慢问题提供参考。【方法】利用合适浓度的siRNA抑制罗氏沼虾肝胰腺和肌肉中COX2基因的表达,分析肝胰腺和肌肉中线粒体呼吸链相关基因表达量和酶活性以及ATP含量的变化;通过持续抑制罗氏沼虾COX2基因的表达,分析其对罗氏沼虾生长的影响。【结果】siRNA对罗氏沼虾线粒体编码的COX2基因表达有抑制作用,在一定浓度范围内,随着siRNA浓度的增加抑制的作用越明显,超过一定的浓度范围的siRNA抑制作用不明显,浓度为2.0μg/g的siRNA与0.8、1.5、3.0μg/g的siRNA的抑制作用相比效果最好。罗氏沼虾注射siRNA后,肝胰腺和肌肉中的COX2基因表达量下调,ND1和ATP6基因表达量随之下调,COX、ATP合酶、CCR和ND的酶活性显著下降（P<0.05,下同）,ATP含量降低。连续注射siRNA能持续抑制罗氏沼虾肝胰腺和肌肉中COX2基因的表达,随着siRNA注射次数的增加,抑制COX2基因表达的作用时间也增加,在注射4次2.0μg/g siRNA虾的肝胰腺和肌肉中,COX2、ND1和ATP6的基因表达量持续下调的时间最长,COX、ATP合酶、CCR和ND的酶活性能长期保持在显著低于对照组的水平,ATP含量也显著低于对照组。随着肝胰腺和肌肉中COX2基因表达被抑制时间的增加,罗氏沼虾的体长与体重增加量越小,养殖28d后,注射1次siRNA和注射4次siRNA的虾的体重净增长分别为0.59和0.34g。【结论】当参与ATP合成的酶的基因表达量和酶活性长时间受到抑制时,会抑制罗氏沼虾的生长。     

罗氏沼虾淀粉酶基因克隆及其表达规律分析

【目的】克隆罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）淀粉酶基因（AMY）,并进行生物学信息分析及其表达规律研究,为揭示AMY基因的生物学功能及其对罗氏沼虾生长发育的调控作用机理提供理论依据。【方法】PCR克隆罗氏沼虾AMY基因编码区（CDS）序列,利用ExPASy ProtParam、ExPASy ProtScale、SignalP-5.0、MegAlign及Lasergenev8.0等在线软件进行生物信息学分析,应用实时荧光定量PCR检测AMY基因在罗氏沼虾不同组织（腹神经节、胃、心脏、鳃组织、性腺、肝胰腺、肌肉和肠道）中的表达情况,并明确其在生长快速家系（FG）和生长慢速家系（SG）个体肌肉中的表达模式。【结果】罗氏沼虾AMY基因CDS序列全长2121 bp,共编码706个氨基酸残基;其编码蛋白分子量为76.87 kD,理论等电点（pI）为4.63,属于不稳定的亲水性蛋白,包含2个典型的淀粉酶结构域;在罗氏沼虾AMY蛋白二级结构中,α-螺旋占13.88%,延伸链占21.39%,无规则卷曲占64.73%。罗氏沼虾AMY氨基酸序列与克氏原螯虾AMY氨基酸序列的相似性最高（62.6%）,与大珠母贝AMY氨基酸序列的相似性较低（48.9%）;基于AMY氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,罗氏沼虾与克氏原螯虾的亲缘关系最近,而与中华绒螯蟹的亲缘关系较远。AMY基因在罗氏沼虾不同组织中广泛表达,但存在性别差异性和组织特异性,具体表现为:雌性个体肠道中的相对表达量极显著高于雄性个体（P<0.01,下同）,鳃组织中的相对表达量显著高于雄性个体（P<0.05）,而肝胰腺中的相对表达量极显著低于雄性个体。罗氏沼虾AMY基因在FG个体肌肉中的相对表达量极显著高于SG个体。【结论】AMY基因在罗氏沼虾的生长发育过程中发挥重要作用,广泛表达于罗氏沼虾的不同组织中,但存在性别差异性和组织特异性。     

副溶血弧菌对罗氏沼虾肝胰腺和鳃组织中呼吸相关酶活性及抗氧化酶基因表达的影响

【目的】探讨副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）对罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）肝胰腺和鳃组织中呼吸相关酶活性和抗氧化酶基因的影响,以期为罗氏沼虾免疫机理研究和病害防治提供参考依据。【方法】选取规格整齐、健康的罗氏沼虾,分别注射PBS溶液（对照组）和副溶血弧菌（试验组）,在第1、3、6、12、24、48、72和96h统计累计存活率,并取肝胰腺和鳃组织进行呼吸相关酶活性及抗氧化酶相关基因表达测定。【结果】罗氏沼虾感染副溶血弧菌后,随着时间的推移,其累计存活率逐渐下降,在96h累计存活率为72%。感染副溶血弧菌后,其肝胰腺中的ATP合酶、细胞色素C氧化酶和NADH脱氢酶活性随时间延长均呈先降低后上升最后趋于对照组水平的变化趋势,且在6~24h 3种酶活性均显著低于对照组（P<00.05,下同）,之后酶活性逐步上升;活性氧（ROS）含量则呈先上升后下降的变化趋势,且在6~48h显著高于对照组;超氧化物歧化酶（SOD）基因、过氧化氢酶（CAT）基因及谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）基因相对表达量呈先升高后降低再升高的变化趋势。在鳃组织中,ATP合酶、细胞色素C氧化酶和NADH脱氢酶的活性随着感染时间的延长呈先降低后上升至趋于对照组水平,在6~72h 3种酶活性不同时间段表现出显著下降趋势;ROS含量则呈先上升后下降的变化趋势;SOD、CAT和GPX基因相对表达量呈先升高后降低再升高的变化趋势,且均在感染6h显著上调至最大值,其中GPX基因相对表达量在12~48h显著下调低于对照组,并在72h逐渐上调。【结论】副溶血弧菌感染罗氏沼虾后对肝胰腺和鳃组织中的呼吸相关酶及抗氧化酶基因产生显著影响,ROS水平呈上升趋势。虽然罗氏沼虾能通过自我调节呼吸相关酶和抗氧化酶基因促使机体抵御病原体入侵,但超过机体自我调节的限度时会对机体造成损伤。     

盐度对不同蜕皮时期罗氏沼虾生理生化及蜕皮相关基因表达的影响

【目的】分析盐度对不同蜕皮时期罗氏沼虾蜕皮生理生化指标、能量代谢酶活性及蜕皮相关基因表达的影响,为实际生产中罗氏沼虾培育提供理论参考。【方法】以300尾平均初始湿体质量4.28±0.53 g/尾的健康罗氏沼虾为对象,试验设0.2‰（对照）、 3.0‰、 6.0‰、 9.0‰、 12.0‰等5个盐度梯度,记录不同盐度条件下罗氏沼虾的蜕皮周期、每日蜕皮率和蜕皮增重率。按照不同蜕皮时期取肝胰腺、肌肉和鳃丝,使用生化试剂盒测定丙酮酸激酶 （PK）和琥珀酸脱氢酶（SDH）活力,并用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测蜕皮抑制激素（MIH）、维甲酸X受体（RXR）、蜕皮激素受体（EcR）、保幼激素酯酶环氧水解酶（JHEH）基因的表达情况。【结果】罗氏沼虾的蜕皮周期随盐度的升高而不断延长,其中6.0‰盐度组蜕皮周期最长,显著高于0.2‰盐度组 （P<0.05）;蜕皮增重率随盐度的升高总体呈下降趋势,在盐度6.0‰、 9.0‰和12.0‰组中的蜕皮增重率显著低于0.2‰盐度组。在5个盐度条件下,肝胰腺、鳃丝的PK和SDH的活力均在蜕皮后期B有最大值,随着蜕皮后时间的延长,到蜕皮前期D时,其活力呈现下降的趋势,表明肝胰腺、鳃丝组织在蜕皮后期时能量代谢酶活力达到最高水平。在4个蜕皮阶段下,随着盐度的升高,肝胰腺和鳃丝的PK和SDH活力总体呈先上升后下降的趋势。低盐度的刺激导致罗氏沼虾肌肉的PK和SDH活力升高,而在12.0‰盐度组活力下降。MIH基因在各盐度组的相对表达量均随蜕壳时间的延长而明显下降,在0.2‰和3.0‰盐度组蜕皮后期A与蜕皮后期B的相对表达量显著高于蜕皮间期C。RXR基因在蜕皮间期C的相对表达量最高,其他蜕皮时期均极显著低于0.2‰盐度组（P<0.001）。与蜕皮间期C相比,各盐度组JHEH基因均在蜕皮前期D的相对表达量最高,而在3.0‰、6.0‰和12.0‰盐度组时,鳃丝EcR基因的相对表达量在蜕皮前期D极显著高于蜕皮间期C （P<0.001）。【结论】低盐度对罗氏沼虾的生长蜕皮有较大影响,不仅导致蜕皮增重率下降,蜕皮周期变长,对生产实践产生负面影响,还可使罗氏沼虾肌肉和肝胰腺的PK和SDH活力升高,从而促使肝胰腺和肌肉中的糖酵解速率加快,三羧酸循环作用加强,但在高盐度 （12.0‰）条件下受到抑制。盐度胁迫下, MIH基因上调表达、 EcR基因下调表达会引发蜕皮前期D时间延迟,蜕皮困难,致使JHEH和RXR基因表达下调,是导致罗氏沼虾生长缓慢的主要原因。罗氏沼虾养殖适宜的水体盐度为0.2‰~3.0‰。     

罗氏沼虾TRY基因生物信息学及其mRNA表达分析

【目的】分析罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)胰蛋白酶(TRY)基因的生物信息学及其mRNA的表达情况,为深入探究TRY基因的生物学功能和提高罗氏沼虾产量提供参考依据。【方法】利用MegAlign、ProtParam、ProtScale和MLRC等在线软件对罗氏沼虾TRY基因进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR检测其在罗氏沼虾腹部神经、胃、心脏、鳃、性腺、肝胰腺、肌肉和肠道等8个组织中的表达情况,进一步分析TRY基因在罗氏沼虾生长快速家系(FG)和生长慢速家系(SG)个体肌肉组织中的表达规律。【结果】罗氏沼虾TRY氨基酸序列与刀额新对虾(Metapenaeus ensis)TRY氨基酸序列的同源性最高,与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)TRY氨基酸序列的同源性最低。罗氏沼虾TRY蛋白的分子量为28.54 kD,理论等电点为4.44,属于疏水性蛋白。罗氏沼虾TRY蛋白二级结构中α-螺旋占17.67%,延伸链占21.05%,无规则卷曲占61.28%。罗氏沼虾TRY基因在所检组织中均有表达,在雌性和雄性个体的肝胰腺组织中均高表达,而在雌性个体的鳃和雄性个体的肌肉组织中低表达。此外,罗氏沼虾TRY基因在FG个体肌肉组织中的表达量极显著高于在SG个体肌肉组织中的表达量(P0.01)。【结论】罗氏沼虾与刀额新对虾的亲缘关系最近;TRY基因在罗氏沼虾各组织中均广泛表达,以在雌、雄罗氏沼虾肝胰腺组织中表达量最高,且存在性别差异性。TRY基因在罗氏沼虾生长发育过程中发挥了重要作用,可能正向调控罗氏沼虾的生长发育。     

克氏原螯虾SOD同工酶的组织特异性研究

了解克氏原螯虾体内不同组织中SOD同工酶的表达情况,以期为克氏原螯虾生化遗传研究提供参考。采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳法,研究克氏原螯虾4种组织或器官（肌肉、眼球、肝胰腺和心脏）中超氧化物歧化酶（SOD）同工酶的表达情况。结果表明：肌肉、眼球和心脏中只有1条带（Sod-1）,肝胰腺中表达出2条带（Sod-1和Sod-2）。肝胰腺中的Sod-1表达最强,Sod-2只在肝胰腺中表达,肌肉中Sod1的表达为单态。不同组织中SOD同工酶的表达存在差异,表现出明显的组织特异性。     

口虾蛄乳酸脱氢酶同工酶组织特异性的研究

以口虾蛄为材料进行研究,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,对其肌肉、心脏、腹鳃、肝胰腺及眼球5种组织器官进行乳酸脱氢酶(LDH)同工酶的研究分析.结果表明:不同组织中乳酸脱氢酶(LDH)的同工酶谱带存在差异,具有明显的组织特异性.肌肉、腹鳃、肝胰腺和心脏中有2条酶带,眼球中只有1条酶带,心脏中的谱带表达最浓,而腹鳃中的酶带表达最弱.     

口虾蛄乳酸脱氢酶同工酶组织特异性的研究

以口虾蛄为材料进行研究,用聚丙烯酰胶凝胶电泳法,对其肌肉、心胜、腹鳃、肝胰腺及眼球5种组织器官进行乳酸脱氢酶(LDH)同工酶的研究分析。结果表明：不同组织中乳酸脱氢酶(LDH)的同工酶谱带存在差异,具有明显的组织特异性。肌肉、腹鳃、肝胰腺和心脏中有2条酶带,眼球中只有1条酶带,心脏中的谱带表达最浓,而腹鳃中的酶带表达最弱。     

中国鲎同工酶组织器官特异性表达

采用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分析了中国鲎6种组织器官（肝胰腺、心脏、肠、鳃、肌肉和黄色结缔组织）的乙醇脱氢酶（ADH）、山梨醇脱氢酶（SDH）、酯酶（EST）、过氧化氢酶（CAT）、天冬氨酸转化酶（AAT）、苹果酸脱氢酶（MDH）和苹果酸酶（ME）等7种同工酶的活性和分布,并对其酶谱的表型进行了分析.结果表明,中国鲎的同工酶系统存在不同程度的组织特异性.乙醇脱氢酶在鳃和黄色结缔组织中不表达;山梨醇脱氢酶在鳃中不表达;酯酶、过氧化氢酶和苹果酸脱氢酶在6种组织器官中均有表达,但表达活性存在差异;而天冬氨酸转化酶Aat-1位点在鳃中不表达.     

罗氏沼虾白肉病病原研究初报

为了探明罗氏沼虾白肉病发病原因,特别采集白肉病的典型病虾苗进行细菌分离、除菌组织悬液制备及人工感染试验,结果表明:从罗氏沼虾白肉病病虾的肌肉、肝胰腺中分离到的细菌浸泡感染正常罗氏沼虾苗不能复制疾病。病虾除菌组织过滤液浸泡感染正常虾苗,7d后可发病,并出现典型的白肉病症状,氯仿处理不能破坏病毒的感染力,表明罗氏沼虾白肉病是一种由病毒引起的疾病。     

SNP标记位点与罗氏沼虾生长性状的相关分析

【目的】明确SNP标记位点与罗氏沼虾生长性状间的关联性,为罗氏沼虾生长性状候选基因的寻找、生长性状调控机理及后期分子标记辅助育种研究打下基础。【方法】采用直接测序技术对25个SNP标记位点在罗氏沼虾生长性状极端群体中进行多态性检测。采用卡方检验（χ2）筛选出2个极端（体长极大和极小）罗氏沼虾群体中与生长状况存在潜在相关性的SNP标记位点,进一步对罗氏沼虾浙江群体60个个体进行SNP基因型与生长性状（体长、头胸甲宽、第一腹节宽、第一腹节高和体重）的关联分析。运用一般线性模型对SNP标记位点与罗氏沼虾5个生长性状的关联性进行检测。【结果】卡方检验结果显示,SNP6、SNP7、SNP16、SNP20和SNP24等5个标记位点在罗氏沼虾极端群体中与生长性状存在潜在相关。5个潜在相关SNP标记位点与生长性状的相关性分析结果表明,SNP6、SNP7、SNP16和SNP24等4个位点与生长性状呈显著（P<0.05,下同）或极显著（P<0.01,下同）相关,其中位点SNP6与体长和体重关联极显著,与头胸甲宽关联显著;SNP7与体长、头胸甲宽、第一腹节宽和体重关联极显著,与第一腹节高关联显著;SNP16与头胸甲宽、第一腹节宽、第一腹节高和体重关联极显著,与体长关联显著;SNP24仅与第一腹节高关联显著。对浙江群体中60尾个体体长50%小个体和体长50%大个体2个群体中4个SNP位点的基因型频率进行统计,结果显示,SNP6和SNP24 2个标记与生长的关联性显著,SNP7和SNP16与生长的关联性极显著。【结论】HSP90和HGS基因可能是与罗氏沼虾生长相关的重要功能基因,研究结果为下一步基因定位及分子标记辅助育种提供了更多的标记基础。     

罗氏沼虾不同群体生化遗传变异的比较分析

应用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对罗氏沼虾浙江养殖群体和缅甸新引进的野生群体的11种同工酶进行生化遗传分析。结果表明,11种同工酶由25个基因位点所编码。养殖群体中G6PDH-1,MEP-1和EST-3位点具有多态性;而缅甸新引进的野生群体中除上述3个基因座位外,还检测到GDH-1基因座位具有多态性。缅甸新引进的野生群体的多态基因座位比例(16％)和群体平均杂合度(0．0501)都明显高于浙江养殖群体(12％和0.0431)。2群体的遗传相似度和遗传距离分别为0．9963和0．0037。     

赤眼鳟形态特征及其两种同工酶的组织特异性分析

[目的]从形态特征和生化遗传层面上丰富赤眼鳟种质资源研究数据,同时为筛选出鉴定赤眼鳟种群的生化遗传标记打下基础.[方法]采用形态学测量观察赤眼鳟的形态特征,并以聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其不同组织(心脏、眼睛晶状体、肌肉、肝脏和肾脏)中的乳酸脱氢酶(LDH)和苹果酸脱氢酶(MDH),分析两种同工酶表达的组织特异性.[结果]赤眼鳟的眼上缘可见一红斑,鳃耙短而疏,主要形态特征为背鳍D.iii-7,胸鳍P.i-14,臀鳍A.iii-7~8,腹鳍V.i-8,其齿式2·4·5/4·4·2或2·4·4/4·4·2.从赤眼鳟的心脏、眼睛晶状体、肌肉、肝脏和肾脏等5种组织中共检测到7条LDH酶带和6条MDH酶带,不同组织中的酶带数目和活性各不相同,呈明显的组织特异性,且同一组织不同个体间也存在明显差异.[结论]同工酶表达的组织特异性除了受遗传基因调控外,还与各组织的生化代谢活动相关,其中心脏LDH可作为鉴定赤眼鳟种质的生化遗传标记.     

基于微卫星分子标记的重庆地区桔小实蝇遗传分化研究

【目的】探讨重庆地区桔小实蝇遗传分化情况。【方法】以8对微卫星引物对重庆地区6个桔小实蝇种群155个个体的遗传多样性进行研究。【结果】在8个微卫星位点上共检测到51个等位基因。6个种群在各位点的平均表观杂合度Ho为0.1731—0.2958,平均期望杂合度He为0.1311—0.6796,经卡方检验,各种群在大多数位点上不符合Hardy-Weinberg平衡。对多态位点百分率P、基因多样性指数Nei’s,Shannon信息指数I的分析表明,本文所研究的6个桔小实蝇种群具有较丰富的遗传多样性。种群间分化系数FST平均值为0.0777,说明遗传变异主要发生在种群内。武隆种群和永川种群之间的遗传距离最大(0.2367),江津种群和北碚种群之间的遗传距离最小(0.0667)。UPGMA聚类分析显示,重庆地区桔小实蝇大致分为两个亚群,北碚、江津、万州、秀山、永川5个种群为一个亚群,武隆种群单独为一个亚群。【结论】重庆地区的桔小实蝇出现了一定的遗传分化,但分化程度不高。桔小实蝇在重庆地区的入侵处于初级阶段。     

红壳色文蛤选育群体遗传多样性的微卫星分析

【目的】了解群体选育过程中红壳色文蛤（Meretrix meretrix）选育群体的遗传多样性变化及世代遗传分化情况,为文蛤育种计划的可持续性提供理论依据。【方法】以江苏黄文蛤原种（SY）、江苏红文蛤原种（SR）及5个红壳色文蛤选育群体（SRF₁~SR5F₅）为研究对象,利用15对微卫星引物对各文蛤群体基因组DNA进行PCR扩增,然后通过Gel-Pro32 4.0、PopGen 32和MEGA 6.0等在线软件分析7个文蛤群体的遗传多样性。【结果】从7个文蛤群体中共检测出766个等位基因,每个微卫星位点在每个群体中检测出3~18个等位基因,且等位基因数（Na）随选育世代增加呈下降趋势。15个微卫星位点的平均多态信息含量（PIC）在0.575~0.630,均属于高度多态性位点。7个文蛤群体的平均观测杂合度（Ho）为0.442~0.502,平均期望杂合度（He）为0.629~0.680,群体中63.81%的微卫星位点偏离Hardy-Weinberg平衡,表明各微卫星位点存在一定程度的杂合子缺失;群体内近交系数（F_is）范围为-0.0157~0.7409,平均为0.2777,表明文蛤群体内存在一定程度的近交水平;群体间遗传分化系数（F_st）平均为0.0455,即文蛤群体变异中仅有4.55%是由不同群体间的基因差异所产生,而95.45%的变异来源于群体内部;各群体的基因流（Nm）为0.9002~18.9478,平均为8.8065,说明7个文蛤群体间的遗传分化较低。UPMGA聚类分析发现7个文蛤群体聚类呈两大支,江苏红文蛤原种及其选育群体聚为一支,而江苏黄文蛤原种（SY）独自聚为一支。【结论】经过5代人工选育的红壳色文蛤选育群体虽然较基础群体其遗传多样性指数略有下降,但并未导致各选育群体的遗传结构发生改变,仍具有较高的遗传多样性。在连续的选择育种计划中,应增加亲本养殖环境多样化,避免因人工繁育的亲本和养殖群体规模较小引起遗传漂移或近交衰退而致使某些等位基因缺失,导致后代的遗传结构发生改变。     

畜禽保种群体遗传多样性的模拟

 【目的】基于微卫星标记特点,采用计算机模拟技术,探讨畜禽保种群遗传多样性的变化过程。【方法】选择30个均匀分布于基因组、具有4—10个等位基因的标记位点,位点间无相互作用;模拟产生的畜禽保种群公母比例为1﹕5、随机交配、各家系随机等量留种、群体规模保持世代恒定,世代间无重叠,群体有效大小分别为Ne=10、20、50、100和200,保种繁殖50个世代,1 000次重复。采用多态性位点数（num-p）、平均等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ae）、观测基因杂合度（Ho）、期望杂合度（He）、稀有等位基因数（RA）、缺乏丰富位点数（NRP）作为遗传多样性度量指标。【结果】保种群体的遗传多样性总体趋势随保种世代而逐渐降低,不同群体规模遗传多样性的降低速度差异显著,相比基础群,Ne值越大,num-p、Na、Ae、Ho、He和 RA的下降速率越慢,且当Ne=100和200时,num-p基本维持50个世代不变,RA则分别增加0.86%和2.49倍;而Ne值越大,NRP的增加速率越慢。【结论】遗传漂变导致了群体内遗传多样性的丢失。小群体中遗传漂变导致的遗传多样性丢失速度比大群体更高,发生在闭锁群体水平上的有效群体规模的减少将加快基因漂变速度,从而降低保种群体内的遗传多样性。