中国和越南两个缢蛏种群天然免疫GST基因的特征及比较（英文）

因为遭受细菌病原体侵害,缢蛏(Sinonovacula constricta)在孵化和自然坐床过程中损失严重。谷胱甘肽S转移酶(GSTs)是一种可以在第二解毒阶段催化外源代谢的酶。它可以作为评估水生环境中有机和无机污染物指示剂或生物标记。然而,目前对双壳贝类GST基因功能的研究甚少。报告了暴露于霍乱弧菌下GST家族的一个基因的克隆和表达以及mRNA的组织分布与时序表达。首先鉴别了Sc-GST c DNA全长序列。该序列含1 052 bp核苷酸序列,包括700 bp的5'端非编码区(UTR)和3'端非编码区,开放式阅读框架含678 bp核苷酸序列编码了225个氨基酸的多肽。其后,对暴露在细菌下的缢蛏中GST基因进行鉴定并分析其表达图谱。用实时定量PCR评估细菌暴露下来自中国和越南的两个缢蛏种群血淋巴中GST基因的表达,并进行了比较。揭示了GST基因主要在缢蛏的免疫组织如血细胞、外套膜、鳃和肝中表达,并对鳗弧菌感染具有高反应性。特别需要指出的是,与中国缢蛏相比,越南缢蛏中的Sc-GST mRNA的表达水平在12 h后显著升高,直至实验结束。这可能是因为注入的细菌来自中国,中国种群在一定程度上已经适应这一来源的疾病。研究表明,Sc-GST基因在缢蛏成贝免疫反应调节中发挥重要作用并可以在基因水平上对不同的种群进行比较。     

缢蛏过氧化氢酶基因的克隆及其功能

过氧化氢酶(catalase, CAT)是抗氧化酶体系的主要成员,在维持机体氧化还原平衡、抵御病原感染过程中具有重要作用。为研究CAT基因在软体动物应答病原胁迫过程中的作用,实验采用RACE技术通过克隆和序列拼接获得了缢蛏CAT基因的全长cDNA序列,并命名为ScCAT。ScCAT基因全长为2 840 bp,编码508个氨基酸。序列分析显示,Sc CAT蛋白含有1个CAT核心结构域(25～410),1个保守的酶活性位点(61FNRERIPERVVHAKGAGA78)和1个亚铁血红素结合位点(351RLFSYPDTH359)。多序列比对和系统进化树分析结果显示,Sc CAT属于CAT基因家族,且与无脊椎动物文蛤的亲缘关系最近。组织分布显示,ScCAT在所有检测的组织中均能表达,其中在肝胰腺中表达量最高,鳃中次之,血细胞中的表达量最低,分别为闭壳肌的85.67倍、50.09倍和0.76倍。在副溶血弧菌胁迫下,ScCAT在缢蛏肝胰腺中的表达明显上升,且在12 h达到最高值,为对照组的3.56倍;酶活性测定结果显示,副溶血弧菌胁迫显著诱导缢蛏肝胰腺和鳃组织中的CAT活性。为进一步探讨Sc CA...     

缢蛏2-CRD型半乳糖凝集素(Galectin)基因的克隆和表达分析

利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得了缢蛏半乳糖凝集素基因(ScGL)。ScGL全长为1 282 bp,5′非编码区35 bp,3′非编码区329 bp,开放阅读框(ORF) 918 bp,编码305个氨基酸。氨基酸序列分析显示,ScGL无跨膜结构域,与已报道的缢蛏半乳糖凝集素含1个糖识别结构域(CRD)不同,ScGL具有2个CRD。相似性分析显示,ScGL与其他软体动物的半乳糖凝集素具有较高的相似性,与菲律宾蛤仔相似性最高,达65%;与已报道的2个缢蛏半乳糖凝集素相似性分别为39.74%和44.76%。系统进化上ScGL与菲律宾蛤仔半乳糖凝集素聚为一支。重组表达发现ScGL在包涵体表达,分子量约34.4 ku。荧光定量PCR分析显示,ScGL在缢蛏鳃、肠、唇瓣、外套膜、出水管、入水管、足和内脏团中均表达;其中肠、内脏团、唇瓣和足中表达量较高,出水管和入水管中表达量最低。消化腺ScGL表达量分别在金黄色葡萄球菌感染后3 h和48 h显著高于对照组;鳃ScGL表达量分别在鳗弧菌和金黄色葡萄球菌感染后6 h和48 h显著高于对照组,说明ScGL参与了病原体诱导的缢蛏免疫应答。本研究为深入探索ScGL在缢蛏免疫中的作用奠定基础。     

缢蛏ABC转运蛋白基因家族成员全基因组鉴定及表达模式分析

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP binding cassette transporter,ABC transporter)家族是最古老的膜蛋白家族之一，广泛存在于原核生物和真核生物体内，利用ATP水解释放的能量对氨基酸、脂质、抗生素等物质进行跨膜运输，参与生物体内多种生理活动。目前，对软体动物ABC转运蛋白家族的鉴定，仅在虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)和长牡蛎(Crassostrea gigas) 3种双壳类中有系统研究，对缢蛏(Sinonovacula constricta) ABC转运蛋白家族的鉴定和表达模式分析尚未见报道。利用缢蛏基因组和转录组数据，运用本地及NCBI在线BLAST程序、FGENESH+、SMART、Ex PASy、MEGA X、Mev 4.90和MapInspect等生物信息学分析工具，在全基因组水平系统地鉴定出52个缢蛏ABC转运蛋白，并对转运蛋白基因外显子数目、染色体定位等信息进行分析；通过系统进化分析，将缢蛏ABC转运蛋白家族分为8个亚家族，即ABCA～ABCH；通过比较分析不同物种...     

缢蛏选优群体和全同胞家系早期生长性能的比较

为了比较缢蛏早期的生长性能,以乐清湾的优良群体子四代为亲本材料,分别建立了群体繁育组(QF)、群体选优组(QX)和27个全同胞家系(F1、F2、…F30),其中F18、F24和F28 3个家系由于幼虫死亡率过高而淘汰,全同胞家系建立采用单对配对的方法。对各实验组的受精率、D幼率、变态率、不同阶段的生长速度和规格大小等指标进行了分析。结果发现,各实验组受精率、D幼率、D形幼虫大小和变态率均无显著差异。不同发育阶段各实验组的个体大小、生长速率不同,群体选优组(QX)在幼虫发育的各个时期都显著大于群体繁育组(QF)。全同胞家系间存在着生长差异,其中家系F2、F7、F9、F13、F19壳长显著大于群体繁育组(QF);家系F5、F6、F14、F25、F27壳长显著小于群体繁育组(QF)。通过比较各家系和群体组早期的生长性能,筛选到优良群体和家系资料,为今后缢蛏良种的培育提供了理论基础和优良实践材料。     

缢蛏Toll样受体家族基因全基因组水平鉴定及其在弧菌刺激下的表达分析

缢蛏(Sinonovacula constricta)是我国传统的四大海水养殖贝类之一,养殖过程中易受病原菌感染而造成大量死亡和经济损失。Toll样受体(Toll-like receptor, TLR)是目前研究最多的模式识别受体,在无脊椎动物的先天性免疫中发挥着重要作用。研究缢蛏TLR分子特征及其免疫功能对预防和控制病原菌感染至关重要。本研究从缢蛏基因组序列中鉴定出42个TLR基因(ScTLR),其中,33个编码典型的TLR蛋白,其他9个为TLR样蛋白。根据蛋白结构域特点,将典型的TLR蛋白分为2大类4个亚类,一类为多半胱氨酸簇TLR (mccTLR),包括1个P型TLR和7个sPP型TLR;另一类为单半胱氨酸簇TLR (sccTLR),包括16个sP型TLR和9个Ls型TLR。与其他9种软体动物TLR基因的类型和数目比较结果显示,缢蛏基因组中未发现其他软体动物中存在的V型和Twin-TIR型TLR,起源古老的mccTLR类群在软体动物中没有大规模的扩张,而起源较晚的sccTLR类群却发生了大规模的扩张。荧光定量PCR分析显示,6种ScTLR在检测的7种组织中普遍表达,且在血细胞、鳃和肝胰腺组织中高表达。最后,副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)胁迫12 h和48 h的缢蛏鳃和肝胰腺转录组数据分析显示,副溶血弧菌感染前后9个TLR基因在鳃或肝胰腺中的表达量发生显著变化,6个基因(ctg118.25、ctg118.26、ctg356.25、ctg774.6、ctg681.6和ctg1513.5)在感染12 h或48 h后的鳃组织中表达差异显著,前5个基因表达量上调,仅ctg1513.5表达量下调;3个基因(ctg467.9、ctg2496.3和ctg903.17)在感染12 h或48 h后的肝胰腺中表达差异显著,其中,ctg467.9和ctg2496.3表达量下调,ctg903.17表达量上调。综上所述,本研究结果将为深入探讨不同TLR基因在缢蛏天然免疫中发挥的作用提供研究基础。     

缢蛏高产养殖模式应注意的两个问题

<正>近日在浙江台州沿海调查时发现,三门湾一带兴起泥蚶、对虾、锯缘青蟹、缢蛏混养模式,养殖面积逐年增加,已形成较大规模高产养殖新格局。笔者就其池塘混养缢蛏技术存在的两个问题总结如下,以供大家参考。     

草鱼APN基因的克隆及表达特征

氨肽酶N(APN)是肽酶M1家族的成员之一,在蛋白质的消化中发挥重要作用。采用同源克隆和RACE技术首次克隆草鱼APN基因的全长cDNA序列。该cDNA全长为3258bp,包含27bp的5UTR序列,552bp的3UTR序列,2679bp开放阅读框,编码892个氨基酸;草鱼与斑马鱼基因同源性和编码氨基酸同源性分别为81.5%和75.4%,与其他动物同源性分别为58.8%～61.2%和54.3%～60.2%。经预测,其编码蛋白的分子量为100.61ku,等电点为5.14,该蛋白具有与哺乳动物十分相似的1个螺旋跨膜结构,但跨膜区氨基酸同源性较低;系统进化分析表明,草鱼APN基因与斑马鱼的亲缘关系最近;利用Real-timePCR技术检测了该基因的发育表达,结果显示草鱼出膜4d后APNmRNA表达量相对稳定;APN在草鱼前肠、中肠和后肠均有较高的表达量,以前肠组织表达量最高;昼夜节律研究发现,肠道APN基因06:00-18:00的表达量较18:00-06:00高。     

缢蛏高产养殖模式应注意的两个问题

<正>在浙江台州沿海调查时发现,三门湾一带兴起泥蚶、对虾、锯缘青蟹、缢蛏混养模式,养殖面积逐年增加,已形成较大规模高产养殖新格局。围塘蓄水贝类精养技术模式很值得借鉴,笔者就池塘混养     

盐度胁迫对缢蛏渗透压、游离氨基酸及肌肽合成酶基因的影响

缢蛏(Sinonovacula constricta)为广盐性贝类,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。为探究缢蛏在适应盐度胁迫过程中发挥渗透调节作用的主要游离氨基酸(free amino acids, FAA)及其降解途径,本研究测定了不同盐度(5、20和35)胁迫下缢蛏组织的渗透压、FAA含量,并结合其肌肽合成酶基因(carnosine synthase, Sc-CARNS)的表达及相关生理指标的变化研究了Sc-CARNS基因的功能。结果显示,缢蛏鳃、足和血淋巴中渗透压和总游离氨基酸含量随着盐度的升高而升高,且各组织渗透压都在盐度胁迫24 h后达到稳态。此时,缢蛏鳃、足和血淋巴中随盐度变化含量变化最明显的FAA分别为Ala、Gly、Glu、Pro,Ala、Gly、Arg、Tua和Ala、Ser、Thr、Gly。前期研究结果显示,在缢蛏盐度胁迫转录组中,Sc-CARNS表达上调,与盐度调节相关。Sc-CARNS在缢蛏肌肉型组织中表达量最高。低盐胁迫下,Sc-CARNS mRNA表达量和肌肽含量显著升高(P<0.05),丙氨酸(Ala)含量变化趋势与肌肽相反。受RNA干扰后,正常盐度和低盐胁迫下,Sc-CARNS基因在足中mRNA表达量和肌肽含量先下降后升高,丙氨酸含量变化则相反,48 h干扰效率和含量变化最高,且肌肽与丙氨酸是1∶1的转化。结果表明,缢蛏属于渗透压随变者,体内FAA中的丙氨酸在渗透调节方面的贡献率最大,肌肽合成酶(CARNS)是丙氨酸代谢为肌肽的关键酶,参与渗透压调节过程。本研究揭示了低盐胁迫下缢蛏渗透压调节的关键机理,为揭示竹蛏科(Solenida)贝类独特的盐度耐受性机制提供了依据。     

近江蛏精子超微形态结构观察及与缢蛏精子的比较

利用扫描电镜和透射电镜分别观察了近江蛏和缢蛏成熟精子的超微形态结构。发现近江蛏精子与缢蛏精子在超微形态结构上差异很大。近江蛏精子为典型的原生型,成熟精子由头部、中段和尾部组成,头部包括顶体和细胞核。近江蛏精子与缢蛏精子顶体均为保龄球状,但近江蛏精子顶体全长比缢蛏短。近江蛏精子细胞核略扁圆形,外缘具8～9个圆弧形凸起;缢蛏精子细胞核则呈圆球状。近江蛏精子中段由线粒体和中心粒复合体构成,线粒体一般5个,个别4～6个;缢蛏线粒体5个或6个。近江蛏精子尾部为细长的鞭毛,轴丝为“9 2”结构,与缢蛏的相同。从近江蛏与缢蛏的精子形态差异看,两者应属于种间差异。     

不同微藻对缢蛏稚贝摄食和生长的影响

热休克转录因子1 (HSF1) 是一种广泛存在于真核生物中的调控因子,在生物体内具有多种生理功能。为了探究海洋滩涂生物在耐受高温过程中HSF1发挥的作用和分子机制,进一步阐述HSF1的生理功能,文章以缢蛏 (Sinonovacula constricta) 为实验材料,利用RACE技术克隆HSF1基因。结果显示,缢蛏HSF1基因的cDNA全长2 026 bp,开放阅读框 (ORF) 长1 707 bp,编码568个氨基酸,5'非编码区 (UTR) 长196 bp,3' UTR长123 bp。氨基酸序列比对及系统进化树结果显示缢蛏HSF1基因与美洲牡蛎 (Crassostrea virginica) 的亲缘关系最为接近,其系统进化分析与传统的形态学分类相吻合。荧光定量PCR结果显示,HSF1基因在各个组织均有表达,其中在外套膜中的相对表达量最高,其次是鳃、肝胰腺和水管,在斧足和性腺组织的相对表达量较低 (P<0.05)。荧光定量结果显示HSF1基因在急性温度胁迫后第9小时表达量较高。推测HSF1基因参与缢蛏的热应激过程,并起到一定作用。

     

温度与盐度和缢蛏幼体生存、生长及发育的关系

本文以长期生活在较高盐度(26—28‰)海域的亲蛏所繁衍的幼体为材料,探索温度和盐度单因子及双因子结合与幼体生存生长、发育的相互关系。浮游幼虫期适盐范围为8.4—32.4‰,最适盐度为12.4‰,稚贝适盐范围为8.4—28.4‰,最佳盐度为12.4‰。温度对幼体的影响,是受盐度高低所支配。在盐度为28.4‰生境中培育,浮游幼虫期适温范围为17—25℃,最适温度为21℃,稚贝适温范围为13—25℃,最适温度为17℃,幼体对25℃以上的较高温度的忍耐力较差。若在最适盐度(12.4‰)中培育,浮游幼虫期最适水温为25℃,稚贝最适水温为21℃。幼虫对较高盐度的忍耐力比对较低盐度的忍耐力来得强。     

泥蚶基质金属蛋白酶组织抑制因子3基因的克隆及镉免疫表达研究

通过已构建的泥蚶转录组文库EST,利用SMART RACE技术扩增得到泥蚶Tg-TIMP-3基因全长c DNA序列,并对其进行生物信息学和组织表达相关分析。结果显示,泥蚶Tg-TIMP-3 c DNA全长为804 bp,其中开放阅读框为570 bp,编码189个氨基酸;氨基酸序列比对发现其氨基酸序列与其他动物的相似性并不高,与长牡蛎的相似性仅为35.8%,但TIMP基因的两个功能域(N端和C端)相对保守。qRT-PCR检测结果显示:Tg-TIMP-3 mRNA在鳃中表达最高,外套膜和肝胰腺次之,表达量最低的是血液。在不同浓度重金属镉(Cd)攻毒后,泥蚶鳃中的Tg-TIMP-3 mRNA表达量先略微下调后显著上调达到最高,其中25μg/L和250μg/L镉攻毒后在6 h时表达量达到最高(P<0.01),500μg/L镉攻毒后在9 h时表达量达到最高,48 h后各浓度组Tg-TIMP-3基因表达受到不同程度抑制。研究表明,Tg-TIMP-3对重金属Cd免疫防御或解毒中可能起重要作用,而泥蚶鳃组织中的Tg-TIMP-3 mRNA表达对不同浓度Cd的抗逆免疫反应的灵敏度和时序上存在一定差异。     

两个珍珠养殖海区浮游植物种群特征及其比较

于2008年11月至2009年9月对北部湾周边两个重要的马氏珠母贝养殖区,广西营盘近海区和广东流沙湾进行了4个季度8个航次的调查,分别采集到浮游植物36属82种和29属69种,绝大多数为硅藻种类,两海区的浮游植物种类组成比较接近。两海区浮游植物总细胞数的年平均值分别为5.1×104cells/L和5.3×104cells/L,在夏季和秋季出现高峰。通过对环境因子与浮游植物数量间的回归分析,营盘近海区浮游植物数量受N营养盐及氮磷比变化的影响较为明显,与水温及P营养盐的相关关系不显著;而在流沙湾浮游植物数量与这些环境因子的相关关系均不显著,表现出海域差异性。     

缢蛏选育系F5的生长优势比较及育种效应分析

以6个缢蛏(Sinonovacula constricta)自然群体(浙江象山群体、浙江乐清群体、福建霞浦群体、福建长乐群体、江苏射阳群体和上海崇明群体)为材料,构建基础群体F_0,采用群体选育方法进行多代连续选育(选择强度2.063),比较了选育系F_5与对照群体的生长差异,并估计F_5的选择反应、现实遗传力和遗传获得。结果表明,F_5的卵径及受精率与对照组无显著差异(P0.05),但F_5的变态率、存活率及后期壳长生长明显优于对照组(P0.05);7~360日龄F_5壳长的选择反应、现实遗传力与遗传获得的变化范围分别为0.30~0.78,0.14~0.37和4.83%~42.18%,平均为(0.49±0.06),(0.23±0.08)和(26.49±11.73)%。研究结果表明,对缢蛏的连续多代选育是有效的,可以明显提高其存活能力和主要经济性状。     

盐度和pH对缢蛏耗氧率及排氨率的影响

缢蛏(Sinonovaculaconstricta)分为壳长约4 0、5 0、6 0cm3组。通过实验生态学方法研究缢蛏在不同盐度和pH下的耗氧率和排氨率变化规律。结果表明,盐度对缢蛏的耗氧率和排氨率有极显著影响(F>F0.01),且缢蛏单位体重耗氧率、排氨率随其个体的增大而变小;当盐度为6～30时,缢蛏的耗氧率和排氨率呈1个峰值变化,在盐度22时均达到最大值。pH对缢蛏的耗氧率无显著影响(FF0.01),此时,缢蛏的排氨率出现1个峰值变化,当pH为8时达到最大值。     

菲律宾蛤仔GST基因家族的全基因组鉴定及急性盐度胁迫下的表达特征

为阐明菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)谷胱甘肽转移酶(glutathioneS-transferase,GST)基因(RpGST)家族特征及其在应对急性盐度变化中所起的作用,本研究通过生物信息学方法对RpGST基因家族进行了全基因组水平的鉴定、染色体定位、结构特征分析、进化分析和表达特征分析,共鉴定出7个RpGST基因家族成员,分别命名为RpGSTA1、RpGSTA2、RpGSTA3、RpGSTA4、RpGST＿C＿3a、RpGST＿N＿M1、RpGST＿N＿M2。RpGSTs不均匀地定位在5条染色体上,其编码蛋白的理化性质呈现出不同程度的亲水性。RpGST蛋白均定位于细胞质中,该基因家族成员都具有谷胱甘肽转移酶结构域(PF00043、PF02798),表明RpGSTs蛋白参与抗氧化和解毒过程;系统发育分析显示, RpGSTs分为3个亚家族且在进化上保守。实时荧光定量分析显示,急性盐度胁迫菲律宾蛤仔0 h、12 h和24 h后,急性高盐(40)胁迫下肝胰腺中RpGSTA和RpGST＿N＿M亚家族的基因整体表达水平随时间逐步升高,RpGST＿C＿3亚家族的基因表...     

花鳗鲡AQP3基因的分子特征及其应对盐度变化的表达规律

为了探究花鳗鲡(Anguila marmorata)AQP3基因在不同盐度下的表达规律,利用RACE技术克隆了花鳗鲡AQP3基因c DNA全长序列,并进行了生物信息学分析;通过实时荧光定量PCR(RT-q PCR),检测了花鳗鲡AQP3在9个组织中的分布及盐度胁迫后鳃、肾、肠组织在0、6、12、24 h和3、5、10 d的表达情况。结果显示:花鳗鲡AQP3基因的c DNA全长为1299 bp,开放阅读框(ORF)为891 bp,5’非编码区(UTR)和3’非编码区(UTR)分别为60 bp和348 bp,共编码296个氨基酸,具有6段跨膜结构域及2个NPA(天冬氨酸-脯氨酸-丙氨酸)保守结构域。氨基酸多重序列比对结果显示,花鳗鲡AQP3基因与其同属的欧洲鳗鲡(Anguilla anguilla)、日本鳗鲡(Anguilla japonica)同源性分别高达97.0%和96.0%。RT-q PCR检测发现,AQP3基因在鳃组织中表达量最高,而在脾脏中表达量最低;在咸淡水(盐度10)和海水(盐度25)组中,鳃组织的AQP3基因表达水平呈下降趋势,且在各时段均显著下调;肾组织的AQP3表达水平在咸淡水(除24 h外)和海水(除6 h外)组中也显著下调;肠组织的AQP3表达水平在咸淡水组中显著上调,而在海水组中则显著下调。研究表明,花鳗鲡AQP3的mRNA表达量在应对不同盐度环境时呈现不同的表达变化模式,这将为深入揭示花鳗鲡适应盐度变化的分子调控机理奠定理论基础。     

草鱼小肽转运载体PepT1基因的克隆与表达特征

采用同源克隆和RACE技术克隆草鱼(Ctenopharyngodon idellus)PepT1基因的全长cDNA序列。该cDNA全长为2 762 bp,包含141 bp的5′UTR序列,479 bp的3′UTR序列,2 142 bp开放阅读框,编码713个氨基酸;草鱼与鲫(Carassius auratus)、斑马鱼(Danio rerio)的核苷酸同源性分别为77.6%和74.0%,氨基酸同源性分别为78.0%和76.7%;与其他物种的核苷酸同源性为53.9%～59.1%,而氨基酸的同源性为57.2%～61.8%。经预测,其编码蛋白的分子量为79.29 kD,等电点为5.87,该蛋白具有与哺乳动物十分相似的11个螺旋跨膜结构,跨膜区氨基酸高度保守;系统进化分析表明,草鱼PepT1基因与鲫鱼和斑马鱼的亲缘关系最近;利用Real-time PCR技术检测了该基因的时空表达,结果显示,PepT1在草鱼前肠组织表达量最高,其次是肌肉组织;草鱼出膜7 d后PepT1 mRNA表达量相对稳定;昼夜节律研究发现,肠道PepT1基因夜间的表达量较白天高。本研究旨在为小肽转运载体PepT1介导肠道转运小肽调控草鱼对饲料蛋白消化吸收的分子机理提供理论基础。