中间球海胆己糖激酶基因克隆及高温-酸化胁迫对其表达影响的初步研究

为明确中间球海胆己糖激酶的序列信息和表达规律，了解高温-酸化胁迫对其表达和生物活性的影响，以中间球海胆为研究对象，利用cDNA末端快速扩增技术获得中间球海胆已糖激酶基因的全长cDNA序列（SiHK），并利用生物信息学软件分析其序列特征，分析高温-酸化胁迫下中间球海胆肠和性腺组织中SiHK基因的表达及其酶活力变化。结果表明，SiHK基因的cDNA全长2 041 bp，编码476个氨基酸，SiHK蛋白的理论等电点为6.44，蛋白质分子质量52.72 kD。生物信息学分析显示，SiHK蛋白氨基酸序列与紫球海胆HK氨基酸序列相似最高。实时荧光定量PCR结果显示，SiHK基因的表达具有组织特异性，其中，肠和性腺组织中SiHK基因的相对表达量较高，而在体腔液和管足中SiHK酶活力较高。高温-酸化胁迫处理60 d后，与对照组相比，处理组中间球海胆的肠和性腺组织中SiHK基因的相对表达量和SiHK酶活性均发生改变。由此表明，高温-酸化胁迫可能通过调控糖代谢关键酶活性对海胆的物质代谢过程产生影响。     

中间球海胆smad2/3基因克隆、组织表达及其脂多糖刺激响应

为明确中间球海胆Strongylocentrotus intermedius smad2/3基因(命名为Si-smad2/3)信息,初步研究了该基因的序列特征、组织表达模式及脂多糖对其表达的影响,采用RACE技术克隆获得了成体中间球海胆Si-smad2/3基因的全长cDNA序列。结果表明:Si-smad2/3基因的cDNA全长为2146 bp,共编码446个氨基酸;生物信息学分析发现,Si-smad2/3基因所编码的蛋白相对分子质量为50 300,等电点为6.93,属于亲水性非跨膜蛋白;通过与9种已公布物种的smad2/3蛋白氨基酸序列进行多重序列比对和系统进化分析发现,中间球海胆Si-smad2/3蛋白的氨基酸序列与其他真核生物smad2/3蛋白序列具有较高的相似性,与紫球海胆Strongylocentrotus purpuratus smad2/3蛋白的一致性高达96%,符合中间球海胆的分类和进化地位;实时定量PCR(qRT-PCR)检测结果显示,Si-smad2/3基因在中间球海胆不同组织中均有表达,其相对表达量从高到低为体腔细胞管足性腺围口膜肠齿间肌;利用脂多糖(LPS,0.1 mg/mL)对中间球海胆进行免疫刺激发现,与对照组相比,LPS刺激后Si-smad2/3基因在中间球海胆体腔细胞、管足和围口膜中均呈先升高后降低的表达趋势,其中,Si-smad2/3基因在中间球海胆体腔细胞中的相对表达量在LPS刺激9 h时达到峰值,管足中表达量在LPS刺激6 h时达到峰值,而围口膜中的表达量在LPS刺激72 h时达到峰值。研究表明,Si-smad2/3可能参与中间球海胆的免疫应答过程且免疫响应具有组织特异性。     

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。     

用改良的TRIZOL法快速提取仿刺参和中间球海胆的总RNA

用改良的TRIZOL法和普通TRIZOL法分别提取仿刺参Apostichopus japonica体壁、肠、体腔液和中间球海胆Strongylocentrotus intermedius的管足、性腺、齿间肌的总RNA。结果表明:用普通TRIZOL法提取时间长,电泳条带不很清晰,存在降解且各个组织提取的状况不稳定,杂质量多;而用改良TRIZOL法能够快速提取仿刺参、海胆组织的总RNA,电泳后得到的28S rRNA和18S rRNA条带清晰、完整性好、纯度高、得率高,其A/A为2.04~2.14,总RNA浓度为44.96~115.02 ng/μL。     

母源因子boule在光棘球海胆性腺中的表达与定位

为鉴定光棘球海胆Mesocentrotus nudus生殖细胞标记基因,通过基因克隆、荧光定量PCR及切片原位杂交等技术分析了光棘球海胆(湿体质量为76.8 g±10.0 g)母源因子(boule)基因的分子特征及动态表达模式。结果表明:光棘球海胆boule cDNA序列全长为1788 bp,其中,3′非编码区为601 bp,5′非编码区为146 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1041 bp,共编码346个氨基酸,包含一个保守的RRM结构域;荧光定量PCR结果显示,boule为母源因子,在整个胚胎发育时期均有表达;boule基因在处于生长期(stageⅡ)光棘球海胆的肠、管足、体腔液和性腺中均有表达,其中,boule基因在精巢表达量最高(P<0.05);在卵巢中表达量随卵母细胞的成熟而逐渐升高,在成熟期(stageⅣ)卵巢中达到最高,精巢中表达量仅在生长期(stageⅡ)及成熟前期(stageⅢ)有较高表达;切片原位杂交显示,boule基因在光棘球海胆精巢的生殖细胞中特异表达,卵巢中未检测到阳性细胞信号。研究表明,光棘球海胆boule基因是雄性生殖细胞标记基因,本研究结果可为海胆雄性生殖细胞发育相关研究提供数据资料。     

干露及恢复对中间球海胆抗氧化能力、细胞凋亡和免疫相关基因表达的影响

为研究干法运输对中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)活力的影响,采用低温(4℃)干露胁迫12、24、36 h后再浸润恢复12 h的处理方法,测定了湿质量为(3.57±0.63)g的中间球海胆体腔细胞超氧化物歧化酶(T-SOD)活力、丙二醛(MDA)含量和总抗氧化能力(T-AOC)水平,通过流式细胞仪检测了细胞凋亡情况,利用实时定量PCR分析了不同时间干露胁迫下免疫相关基因LYZ、TLR1及凋亡相关基因Caspase-3和Caspase-9在体腔细胞中的表达情况。结果表明：干露试验组海胆体腔液T-SOD活力、MDA含量和T-AOC水平随干露时间的延长呈现先升高后降低的变化趋势,干露12 h时各指标值均达到最高,随后下降,并于复水12 h时接近对照组(P>0.05);免疫相关基因LYZ和TLR1总体上随干露时间的延长呈先减弱后增强的表达趋势,分别在干露24、36 h时达到峰值,入水恢复12 h时两基因的表达量显著低于对照组(P<0.05);发生凋亡的体腔细胞比率随干露时间延长的变化趋势与T-AOC水平的变化趋势相似,干露12 h时达到最高值...     

雌二醇对中间球海胆生长、性腺发育及胆固醇代谢的影响

为探讨雌二醇(estradiol)对体质量为(13.58±0.79)g的中间球海胆Strongylocentrotus intermedius性腺发育的调控机制,在室内水槽(200 L)中进行为期60 d的注射试验。试验分对照组、雌二醇(5μg/m L)注射组和他莫昔芬(tamoxifen)(25μg/m L)注射组,每3 d注射1次,并于第30天和第60天时两次取样测定海胆增重率(WGR)、性腺指数(GSI)、性类固醇激素含量和胆固醇合成相关基因的表达量。结果表明:注射雌二醇或他莫昔芬并未显著影响海胆的生长速率,却显著影响试验末期海胆的性腺指数,雌二醇组海胆性腺指数显著高于对照组和他莫昔芬组(P0.05);试验结束时,雌二醇组和他莫昔芬组海胆体腔液中雌二醇含量和性腺中胆固醇含量均显著高于对照组(P0.05),雌二醇组海胆性腺中雌二醇含量最高,显著高于对照组和他莫昔芬组(P0.05);雌二醇组海胆性腺和消化道中主要卵黄蛋白(MYP)基因均高于对照组,但均未有显著性差异(P0.05);雌二醇组和他莫昔芬组海胆性腺和消化道中性类固醇激素合成关键基因CYP17和胆固醇合成关键基因CYP51表达量均显著高于对照组(P0.05);他莫昔芬组海胆性腺中CYP17和CYP51基因表达量均低于雌二醇组(P0.05)。研究表明,注射雌二醇显著提高了中间球海胆性腺指数、体内雌二醇含量和雌二醇合成相关基因的表达量,这可能是雌二醇促进海胆性腺发育的调控机制。     

升温对不同管足颜色中间球海胆家系免疫相关酶活性及MDA含量影响的初步研究

为研究升温对不同管足颜色中间球海胆家系免疫相关酶活性及MDA含量的影响,设置不同温度梯度(15、20、22、24、26℃),分别对不同管足颜色海胆家系体腔液中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、溶菌酶(LZM)及丙二醛(MDA)含量进行测定。结果显示:随着水温升高,RR、RW、WR、WW家系中间球海胆SOD、CAT、POD、LZM活性均呈先升高后降低的趋势。RR、RW、WR、WW家系SOD活性范围分别为2.39~4.36、2.79~5.17、2.71~4.97、3.66~5.69 U/m L;CAT活性范围为63.02~112.76、62.47~169.37、66.40~140.77、72.29~149.20 U/m L;POD活性范围为1.65~14.59、0.89~13.88、2.08~14.68、2.49~15.62 U/m L;LZM活性范围为9.82~109.23、12.10~110.37、7.82~112.16、11.18~107.83 U/m L。RR、RW、WR家系中间球海胆MDA含量呈先降低后升高的趋势,含量范围分别为0.97~2.34、0.82~2.40、0.96~2.23 nmol/m L,WW家系中间球海胆MDA含量呈缓慢升高的趋势,含量范围为1.55~2.60 nmol/m L。红、白管足中间球海胆SOD、CAT、POD、LZM活性也均呈先升高后降低的趋势,红管足海胆MDA含量呈先降低后升高的趋势,白管足海胆MDA含量则呈升高的趋势。随着水温升高,RR家系海胆SOD活性对升温胁迫响应早于WW家系海胆,RR家系海胆MDA含量低于WW家系海胆MDA含量;RW家系海胆CAT活性高于WW家系海胆;红管足海胆SOD、POD活性均高于白管足海胆,其中POD活性变化差异显著(P0.05);26℃时,红管足海胆MDA含量显著低于白管足海胆MDA含量(P0.05)。以上结果表明,以红管足海胆为亲本培育的海胆家系对升温响应更灵敏、更耐高温。     

升温对不同管足颜色中间球海胆家系和红、白管足中间球海胆免疫相关酶活性及MDA含量影响的初步研究

为研究升温对不同管足颜色中间球海胆家系和红、白管足中间球海胆免疫相关酶活性及MDA含量的影响,实验设置不同温度梯度(15、20、22、24及26℃),分别对不同管足颜色海胆家系和红、白管足海胆体腔液中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、溶菌酶(LZM)及丙二醛(MDA)含量进行测定。结果显示：(1)随着水温升高,RR、RW、WR和WW家系中间球海胆SOD、CAT、POD、LZM活性均呈先升高后降低的趋势。SOD活性范围为2.39 ~4.36U/ml、2.79 ~5.17U/ml、2.71 ~4.97U/ml、3.66 ~5.69U/ml;CAT活性范围为63.02 ~112.76U/ml、62.47 ~169.37U/ml、66.40 ~140.77U/ml、72.29 ~149.20U/ml;POD活性范围为1.65 ~14.59U/ml、0.89 ~13.88U/ml、2.08 ~14.68U/ml、2.49 ~15.62U/ml;LZM活性范围为9.82 ~109.23U/ml、12.10 ~110.37U/ml、7.82 ~112.16U/ml、11.18 ~107.83U/ml;RR、RW、WR家系中间球海胆MDA含量呈先降低后升高的趋势,含量范围为0.97 ~2.34nmol/ml、0.82 ~2.40nmol/ml、0.96 ~2.23nmol/ml,WW家系中间球海胆MDA含量呈缓慢升高的趋势,含量范围为1.55 ~2.60nmol/ml。(2) 红、白管足中间球海胆SOD 、CAT、POD、LZM活性也均呈先升高后降低的趋势,红管足海胆MDA含量呈先降低后升高的趋势,白管足海胆MDA含量则呈升高的趋势。(3) 随着水温升高,RR家系海胆SOD活性对升温胁迫响应早于WW家系海胆;RW家系海胆CAT活性高于WW家系海胆;RR家系海胆MDA含量低于WW家系海胆MDA含量;红管足海胆SOD、POD活性均高于白管足海胆,其中POD活性变化差异显著(P<0.05);26℃时,红管足海胆MDA含量显著低于白管足海胆MDA含量 (P<0.05)。以上结果表明,以红管足海胆为亲本培育的海胆家系对升温响应更灵敏、更耐高温。     

仿刺参过氧化氢酶基因全长cDNA的克隆及表达分析

研究仿刺参（Apostichopus japonicus）免疫相关基因的功能和作用机制可为仿刺参养殖病害的防控提供科学依据。克隆了仿刺参过氧化氢酶（catalase）基因的全长cDNA序列,全长1 885 bp,其中5′\|非翻译区（5′\|untranslated region,UTR）长76 bp,3′\|UTR长306 bp,开放阅读框（open reading frame,ORF）1 503 bp,编码500个氨基酸,预测蛋白分子量为56.56 kDa。氨基酸序列比对结果显示,仿刺参Catalase与三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）和紫海胆（Strongylocentrotus purpuratus）的相似度最高,为75%。仿刺参catalase cDNA推导的氨基酸序列具有过氧化物酶定位信号PTS2、与还原型辅酶Ⅱ(NADPH) 结合的氨基酸残基及与其它物种高度保守的Catalase近端血红素配体签名序列（351RLFSYSDTH359）。系统进化分析显示仿刺参处于无脊椎动物分支中,和紫海胆位于同一小支上。实时定量PCR结果显示,catalase mRNA在仿刺参肠、体壁、肌肉、呼吸树、体腔细胞和管足中均有表达,在肠中表达量最高。在细菌脂多糖LPS刺激后4 h,体腔细胞中catalase mRNA表达量显著升高,表明仿刺参的catalase基因在应对外来病原菌刺激的免疫应答中发挥了重要作用。     

两种海水酸化模式对马粪海胆(Hemicentrotus pulcherrimus)胚胎早期发育的影响

采用二氧化碳(CO2)和强酸(HCl)模拟海水酸化,研究未来海水酸化对马粪海胆(Hemicentrotus pulcherrimus)胚胎早期发育的影响。根据IPCC预测,实验设置了1个自然海水组、3个CO_2酸化胁迫组:OA1-CO_2(自然海水pH降0.3)、OA_2-CO_2(自然海水pH降0.4)和OA_3-CO_2(自然海水pH降0.5));3个HCl酸化胁迫组:OA_1-HCl(自然海水pH降0.3)、OA_2-HCl(自然海水pH降0.4)和OA_3-HCl(自然海水pH降0.5)。结果显示:1两种海水酸化模式对马粪海胆受精率并无显著影响(P0.05);2与自然海水组相比,两种酸化模式下马粪海胆胚胎上浮率均呈下降趋势,其中OA_1-CO_2组和OA_1-HCl组胚胎上浮率显著降低且差异显著(P0.05),其余各酸化胁迫组胚胎上浮率则呈极显著降低趋势(P0.01);3随着酸化程度的加深,两种酸化模式下马粪海胆四腕浮游幼体存活率较自然海水组均呈下降趋势,与自然海水组相比,OA1-HCl组存活率显著降低(P0.05),其余各酸化胁迫组存活率降低程度极为显著(P0.01);4与自然海水组相比,CO_2酸化胁迫组马粪海胆四腕浮游幼体的对称性缺失现象随酸化程度的加深而加剧,而HCl酸化胁迫对马粪海胆四腕浮游幼体对称性并无明显影响。结果提示,未来海水酸化对马粪海胆早期发育具有重要影响,与HCl酸化模式相比,由CO_2导致的海水酸化对马粪海胆胚胎早期发育的影响更为复杂。     

镉对中间球海胆性腺脂质过氧化的影响

研究了不同浓度的镉离子对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius性腺超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性以及丙二醛(MDA)含量的影响.结果显示:低浓度的镉能激活海胆性腺SOD、CAT和GPx的活性,但随着镉离子浓度的增加和时间的延长,3种酶活性都受到不同程度的抑制;各试验组MDA的含量显著高于对照组.说明镉能引起海胆性腺脂质过氧化损伤.     

饲料脂肪水平对中间球海胆幼胆生长、消化酶和热胁迫后抗氧化酶活力的影响

为了确定中间球海胆Strongylocentrotus intermedius幼胆饲料中适宜的脂肪水平,采用摄食生长试验探讨了饲料中脂肪水平(3%、6%、9%、12%和15%)对海胆幼胆存活、生长、消化酶和热胁迫后抗氧化酶活力的影响,试验共进行96 d。结果表明:试验结束时,6%饲料脂肪水平组海胆增重率最高,显著高于15%脂肪组(P0.05);随着饲料脂肪水平的升高,中间球海胆消化道中脂肪酶活力显著升高(P0.05),淀粉酶活力显著下降(P0.05),胃蛋白酶活力有下降趋势(P0.05);饲料脂肪水平显著影响热胁迫后海胆体腔液中抗氧化酶活力,其中热胁迫2 h后,12%脂肪组超氧化物歧化酶(SOD)活力最高,显著高于15%脂肪组(P0.05);热胁迫6 h后,海胆体腔液过氧化氢酶(CAT)活力最高值出现在6%脂肪组,且高于12%和15%脂肪组。研究表明,6%饲料脂肪水平时中间球海胆幼胆的生长速率最快,6%~12%饲料脂肪水平能够显著提高热胁迫后海胆的抗氧化能力。     

低盐胁迫下仿刺参DD104基因的定量表达分析

以2龄仿刺参Apostichopus japonicus为试验材料,利用实时定量PCR技术分析了DD104基因在仿刺参不同组织中以及低盐胁迫后不同时间的表达情况.结果表明:DD104基因在仿刺参管足中的表达水平最高,在体腔液、触手、呼吸树中的表达水平次之,在体壁、肌肉和肠中的表达水平较低;仿刺参在受到低盐胁迫后,体内DD104 mRNA的表达随盐度胁迫时间的增加呈现波动性增减,胁迫72 h时DD104基因的表达最强,在肌肉和管足中的表达量达到最大;胁迫48 h时肠组织中的表达量最大;胁迫24 h时体腔液中的表达量最大.研究表明,低盐胁迫后DD104基因在仿刺参不同组织中的表达发生变化的时间点不同,低盐胁迫下DD104基因表达量的变化规律说明该基因的表达可能与渗透胁迫密切相关.     

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。     

刺参不同组织中MnSOD基因在脂多糖刺激下的定量表达分析

刺参由于其重要的经济价值和药用价值,已经成为我国海水养殖的重要种类。MnSOD对于增强吞噬细胞防御能力和整个机体的免疫功能具有重要作用,与生物体抵御病毒细菌等能力密切相关。通过研究在脂多糖刺激下MnSOD基因的定量表达情况,分析MnSOD在刺参免疫系统中的作用。结果显示：MnSOD基因的表达量由肠、肌肉到管足逐渐降低,体壁的表达量与体腔液基本一致。当刺参暴露于脂多糖中时,除肠以外其他的四种组织中MnSOD基因均出现过表达。其中,体腔液和体壁组织中MnSOD基因的表达量于12 h达到峰值;肌肉和管足中MnSOD基因的表达量于48 h达到峰值;体腔液中MnSOD基因的表达量于12 h达到对照组的4 115倍,而肠组织中MnSOD基因的表达量在48 h的实验过程中呈波动性降低。总体上来说,在脂多糖刺激下刺参各组织中MnSOD基因的表达量呈规律性波动。实验结果表明：在脂多糖刺激下刺参个体会产生强烈的抗氧化反应以保护刺参免受病原微生物的感染。     

刺参不同组织中MnSOD基因在脂多糖刺激下的定量表达分析（英文）

刺参由于其重要的经济价值和药用价值,已经成为我国海水养殖的重要种类。MnSOD对于增强吞噬细胞防御能力和整个机体的免疫功能具有重要作用,与生物体抵御病毒细菌等能力密切相关。通过研究在脂多糖刺激下MnSOD基因的定量表达情况,分析MnSOD在刺参免疫系统中的作用。结果显示:MnSOD基因的表达量由肠、肌肉到管足逐渐降低,体壁的表达量与体腔液基本一致。当刺参暴露于脂多糖中时,除肠以外其他的四种组织中MnSOD基因均出现过表达。其中,体腔液和体壁组织中MnSOD基因的表达量于12 h达到峰值;肌肉和管足中MnSOD基因的表达量于48 h达到峰值;体腔液中MnSOD基因的表达量于12 h达到对照组的4 115倍,而肠组织中MnSOD基因的表达量在48 h的实验过程中呈波动性降低。总体上来说,在脂多糖刺激下刺参各组织中MnSOD基因的表达量呈规律性波动。实验结果表明:在脂多糖刺激下刺参个体会产生强烈的抗氧化反应以保护刺参免受病原微生物的感染。     

海洋酸化和升温对中间球海胆幼虫发育和生长的影响

为了研究海洋酸化和气候变暖对海洋生物的联合作用,按照文献[4]和[7]中对海洋环境变化的预测趋势,设置了3组海水,即对照组(pH为7.93～7.99,水温T为18℃)、试验组E3(在对照组基础上pH减小0.3,T升高3℃)、试验组E6(在对照组基础上pH减小0.6,T升高6℃),在此条件下对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius幼虫的发育及生长情况进行了研究。结果表明:酸化及升温海水对海胆孵化率没有显著影响;E3组海胆与对照组发育进程一致,而E6组则较慢;E3和E6组海胆分别存活了18 d和12 d,分别发育至八腕幼虫和四腕幼虫阶段,可见试验海水环境严重影响海胆幼虫的存活;E3组海胆幼虫的生长在受精后的前10 d与对照组差异不显著(P>0.05),之后显著低于对照组(P<0.05),而E6组海胆幼虫的生长在整个试验阶段均显著低于对照组(P<0.05);将骨针长度分解为口后腕骨针长度和躯干部骨针长度,各组海胆的生长差异主要表现在口后腕骨针长度上;试验组长腕幼虫畸形均不同程度地表现为腕短小、萎缩、腕骨针折断、骨针弯曲变形等。研究表明,中间球海胆对海洋酸化和气候变暖的海洋环境非常敏感,如果按照预测趋势,海洋环境变化将会对该海胆产生严重的负面影响。     

虾夷马粪海胆CYP17基因的克隆及其表达差异

采用分子生物学方法成功克隆了虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius CYP17基因。该基因的cDNA全长为1 570 bp,其中开放阅读框1 482 bp,编码493个氨基酸;CYP17蛋白的相对分子质量约为55 540,等电点为8.068,信号肽断裂位点位于第18和第19个氨基酸残基之间;虾夷马粪海胆的CYP17氨基酸序列与紫球海胆S.purpuratus的同源性为97%,与光棘球海胆S.nudus的同源性为96%。用RT-PCR技术对CYP17基因在虾夷马粪海胆生殖腺不同发育时期的表达差异进行了分析。结果表明:在虾夷马粪海胆3个家系的雄性个体生殖腺中,CYP17基因在1-3家系的表达量最高,依次为10-3家系、6-2家系,而在雌性个体生殖腺中,CYP17基因在10-3家系的表达量最高,依次为1-3家系、6-2家系;在4-1家系海胆3个不同发育时期,CYP17基因在雄海胆性腺中的表达量随着日龄的增加而增加,而雌海胆性腺在发育第430天到第447天时表达量略有增加,发育到第512天时表达量明显增加。本研究表明,CYP17基因在海胆雌、雄个体生殖腺中转录水平上的表达差异明显,雄性的表达量明显高于雌性。     

Cu(Ⅱ)对海胆免疫相关酶活性的影响及其在壳中蓄积量的研究

为研究环境中Cu(Ⅱ)对经济棘皮动物的生理影响,以5月龄和15月龄中间球海胆Strongylocentrotus intermdius为试验材料,根据国家海水水质标准(GB3097—1997)中对Cu(Ⅱ)浓度的限定值设置试验浓度,测定中间球海胆的24 h半致死浓度(24 h LC50)、体腔液中免疫相关酶活性、丙二醛(MDA)含量和壳中Cu(Ⅱ)蓄积量。结果表明:随着Cu(Ⅱ)浓度的升高海胆死亡率明显增加,Cu(Ⅱ)对中间球海胆的24 h LC50为0.247 mg/L;0.012 mg/L浓度组Cu(Ⅱ)对海胆体腔液中超氧化物歧化酶(SOD)活性表现为诱导—抑制效应,其他浓度组Cu(Ⅱ)对SOD活性均表现为抑制效应,随着Cu(Ⅱ)浓度的升高SOD活性呈先升高再下降的趋势;Cu(Ⅱ)对各浓度组内CAT活性表现为诱导—抑制效应,30 d时各浓度组CAT活性均降到最低且显著低于对照组(P0.05);随着Cu(Ⅱ)浓度的升高海胆体腔液中过氧化物酶(POD)活性表现为升高趋势,30 d时各浓度组POD活性均达到最高且显著高于对照组(P0.05);0.012 mg/L浓度组Cu(Ⅱ)对海胆体腔液中溶菌酶(LZM)活性表现为诱导—抑制效应,其他浓度组内Cu(Ⅱ)对LZM活性表现为诱导效应;各浓度组内Cu(Ⅱ)对海胆体腔液中丙二醛(MDA)含量均表现为诱导—抑制效应;中间球海胆壳对Cu(Ⅱ)的蓄积量随着处理时间的延长逐渐升高。本研究结果可为环境中Cu(Ⅱ)对海胆的生理影响研究及利用海洋生物方法检测海洋中Cu(Ⅱ)污染的情况提供参考。