三疣梭子蟹EcR基因的克隆及表达分析

为研究蜕皮激素受体(EcR)在甲壳动物生长和生殖过程中的作用,采用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA 末端快速扩增(RACE)技术,克隆了三疣梭子蟹蜕皮激素受体 (PtEcR)基因全长cDNA序列(GenBank登录号:KC354381),运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,分析该基因在不同组织、蜕皮时期和二次卵巢发育阶段的表达特 征。结果表明,PtEcR cDNA全长2 231 bp,包含1 269 bp ORF,编码422个氨基酸;推导的PtEcR氨基酸序列与已公布的其他甲壳动物EcR进行比对,发现一致性 达67%～97%;系统进化树分析PtEcR与其它甲壳动物EcR聚为一支,而昆虫EcR聚为另一支。PtEcR在检测的三疣梭子蟹10个组织中均有表达,其中在Y-器(YO)表达量最高。在蜕皮周期中,自蜕皮后期至蜕皮前期D2亚期PtEcR在YO中的表达量一直较低;至D3亚期和D4亚期,PtEcR表达量显著升高,这与血 淋巴中20-羟基蜕皮酮(20E)浓度在D3/D4亚期显著升高相协同,表明PtEcR在三疣梭子蟹蜕皮过程中起着重要的作用。二次卵巢发育阶段,PtEcR在YO和肝胰 腺(Hp)中的表达量自Ⅱ期逐渐升高至Ⅳ期达到最高;卵巢(Ov)中,则在Ⅰ、Ⅲ期较低,Ⅱ、Ⅳ期较高,表明PtEcR可能参与卵巢发育和卵黄发生。     

盐度胁迫下三疣梭子蟹Ferritin基因的原核表达

为验证Ferritin基因是否对三疣梭子蟹的盐度胁迫具有适应性, 利用PCR扩增获得了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)第六对鳃的Ferritin基因, 将该目的基因克隆到表达载体pET28a(+)中, 转化大肠杆菌DE3(BL21), 并进行IPTG诱导表达。结果表明: 经诱导的转pET28-Ferritin重组质粒菌株有特异的表达蛋白条带出现, 与预期的理论值(19.448 kD)相符合; 高盐胁迫下, 转重组质粒的大肠杆菌比转pET28空载质粒存活率显著提高(P< 0.001), 并且随盐度升高, 两者差异越显著。这表明Ferritin基因能够提高大肠杆菌的盐度耐受力, 由此推测Ferritin基因参与了三疣梭子蟹盐度适应的生理过程。本研究旨在为生产过程中三疣梭子蟹养殖水体的盐度调控策略提供理论依据。

     

三疣梭子蟹F型ATP酶β亚基(F-ATPaseβ)基因的克隆、组织表达及在家系近交中的变化

采用RACE技术(cDNA末端快速扩增技术)克隆获得三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)F型ATP酶β亚基(F-ATPaseβ)基因,命名为ptF-ATPaseβ。该基因cDNA全长为1965 bp,5'和3'非编码区分别为571 bp和341 bp,开放阅读框为1053 bp,推测编码350个氨基酸,预测分子量为37.9 kDa,理论等电点为4.86。ptF-ATPaseβ氨基酸序列含有F1-ATPaseβ标志性蛋白结构域、AAA结构域和ATP-synt-ab-C结构域。同源性及系统分析显示,ptF-ATPaseβ氨基酸序列与斑节对虾(Penaeus monodon)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)同源性高达89%。实时荧光定量PCR显示,ptF-ATPaseβ基因在肝胰腺、肌肉、心脏、鳃、胃、肠、精巢和卵巢中均有表达,其中,在肝胰腺和心脏中表达量最高,在肠中最少。随着近交系数的增加,各代ptF-ATPaseβ基因的表达量在肝胰腺和心脏中均下降且显著低于F0代(P0.05)。酶活检测结果显示,心脏中的ATP合酶活性从F6代开始出现下降且显著低于F0代(P0.05),但肝胰腺中ATP合酶活性无显著变化。本研究结果表明,近交造成了三疣梭子蟹ptF-ATPaseβ基因表达及ATP合酶活力的衰退。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3基因克隆鉴定及表达分析

为初步研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3的生物学功能,利用特异性引物扩增和SMARTTM RACE技术克隆获得三疣梭子蟹PtCht3基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析.结果显示,三疣梭子蟹PtCht3基因全长为1409 bp,对PtCht3基因序列推导出的氨基酸序列进行分析可知,该基因编码由394个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量为43.67 kDa,理论等电点为4.80.PtCht3蛋白亲水性总平均数为-0.097,属于稳定蛋白.同源性和系统进化分析发现,PtCht3与日本仿长额虾(Pandalopsis japonica)和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)几丁质酶3的同源性分别为54％和53％,与其他甲壳动物几丁质酶3聚为一支.RT-PCR显示,PtCht3基因具有较强的组织表达特异性,在肝胰腺中的相对表达量最高,在三疣梭子蟹蜕皮前期表达上调,低盐胁迫后在鳃和肝胰腺中表达量出现了波动,总体呈先上升后下降的表达趋势.推测PtCht3可能在三疣梭子蟹消化和蜕皮过程中发挥重要作用,参与三疣梭子蟹渗透压调节进程.本研究为三疣梭子蟹几丁质酶的功能研究提供了重要信息.     

三疣梭子蟹的土池育苗及养成试验

三疣梭子蟹是我国沿海重要的渔业资源，开展梭子蟹的增养殖不仅可提高产量，且对近海的其他捕捞作业对象也有保护作用，本试验利用养虾池进行梭子蟹育苗和养成，当年收获商品蟹７８５０ｋｇ，平均个体规格为３１０ｇ，合每公顷产量为５９０ｋｇ，取得了较好的经济效益，作者建议，在有条件的地方应施梭子蟹人工育苗后的幼蟹放流，以增加海区内的资源量。     

三疣梭子蟹C-型凝集素的原核表达和活性检测

通过RT-PCR扩增三疣梭子蟹C-型凝集素（C-type lectin like-domain protein,CTLD）基因序列,将目的基因克隆入质粒pET32a,构建原核表达重组质粒pET32a-CTLD.将重组质粒转化入大肠杆菌BL21中,通过IPTG诱导CTLD的表达,对其表达产物进行SDS-PAGE和Western blot 检测.用His GraviTrap Ni亲和层析柱及超滤离心管纯化目的蛋白,并对其进行活性检验.结果表明,构建得到CTLD基因的原核表达载体,双酶切鉴定得到与预期片段相符的外源基因插入片段,经测序与目的序列完全一致;诱导表达出相对分子质量（M） 39 600的目的蛋白,经SDS-PAGE和Western blot检测,融合蛋白成功表达;重组C-型凝集素对兔的红细胞没有明显的凝集作用,但对小鼠红细胞的凝集效价是22,而对所选5种细菌的凝集作用存在差异,其中对大肠杆菌具有明显的凝集作用,而对溶藻弧菌、哈维氏弧菌、鳗弧菌和金黄色葡萄球菌均无凝集现象.本研究结果为进一步研究C-型凝集素在免疫防御中的作用与地位提供依据.     

三疣梭子蟹幼体消化酶活力及氨基酸组成的研究

在三疣梭子蟹幼体发育过程中，五种消化酶活力表现出三种变化模式，其中胃蛋白酶和类胰蛋白酶活力呈上升趋势，而且在蚤状幼体Ⅰ期时就较高，淀粉酶活力逐渐减小，纤维素酶和脂肪酶活力极微。氨基酸含量随幼体发育逐渐增加。必需氨基酸中以亮氨酸含量最高，色氨酸含量最低；非必需所基酸中含量最高者为谷氨酸，最低者为胱氨酸。同时单个必需氨基酸含量与必需氨基酸总量的比值（Ａ／Ｅ）在幼体不同发展阶段略有差异，但基本趋于一致。     

三疣梭子蟹雌性化育苗技术的研究

采用热休克法和冷休克法分别对胚胎处于第1极体、第2极体外排期、膜内无节幼体期及膜内蚤状幼体期的三疣梭子蟹亲蟹处理后进行室外水泥池育苗,幼体发育至Ⅲ期仔蟹(CⅢ)时每池随机取样3次,每次取样200只,在解剖镜下辨别雌、雄生殖孔的位置来确定雌性比例.结果显示,膜内无节幼体期热、冷休克处理和膜内蚤状幼体期热、冷休克处理的亲蟹成活率分别为80%、60%、80%和100%,幼体雌性比例分别为(57±0.5)%、(64±0.5)%、(56.5±0.5)%和(65±0.5)%.     

三疣梭子蟹蜕皮激素受体EcR基因的cDNA克隆及表达分析

通过简并引物扩增及Smart TM Race技术,首次克隆了三疣梭子蟹Portunus trituberculatus蜕皮激素受体EcR基因cDNA全长序列。该基因全长2 996bp,编码一个由503个氨基酸组成的多肽,预测理论等电点pI为7.33,分子量大小为55.69kDa。同源性及系统进化分析表明,三疣梭子蟹EcR基因与青蟹、拟穴青蟹、大西洋招潮蟹、陆地蟹、美洲螯虾、褐虾、日本对虾的同源性分别为94%、90%、88%、84%、82%、73%、66%。荧光定量RT-PCR结果表明,EcR在肝胰腺、卵巢、肌肉、眼柄、鳃和心脏中均有分布,在肝胰腺中表达量最高,在心脏中最低。高盐(45)胁迫下,EcR基因的表达量在24h后显著低于对照组(P0.05),总体呈下降趋势;低盐(11)胁迫条件下,EcR转录组的表达量呈现先降低后上升的趋势,在12h达到最低,之后逐渐上升,在48h之后显著高于对照组(P0.05)。     

三疣梭子蟹抗乳化病相关基因的初步研究

在梭子蟹疾病高发季节,从宁波市梅山岛养殖场分别采集了三疣梭子蟹幼蟹得乳化病即将死亡个体10只和健康个体8只,用RAPD技术对此18个个体的进行了检测.从加个随机引物中筛选出6个,对每只梭子蟹的DNA进行扩增.结果表明,每个引物扩增出2～8条清晰可辨且重复性强的条带,并在引物S96对2组蟹的检测结果中,从得病组里得到了1条分子量在847bp左右的特异性条带,进而推测此条带应与抗乳化病能力的强弱有关.     

三疣梭子蟹精子活力评价方法的研究

采用染色法和钙离子载体A23187诱导精子顶体反应法,对三疣梭子蟹精子的活力进行评价研究.结果表明,采用台盼蓝染色无法清晰辨别死、活精子.采用曙红B染色,精子分别呈现不同的染色特征:活精子无色,细胞边界清晰可辨,在光学显微镜下观察可见顶体中央突起的圆锥状结构和辐射臂;死精子细胞边界有稍许模糊,核杯和顶体均着色.最适的曙红B浓度和染色时间分别为2%和2 min.钙离子载体.A23187诱导精子顶体反应的结果显示:在诱导时间和A23187浓度分别为50 min和30μg·mL-1时,校正顶体反应率达到(92.73±2.43)%.对这两种活力检测方法的比较分析显示,曙红B染色法和钙离子载体A23187诱导精子顶体反应法的活力检测值与样品理论值呈显著正相关(P<0.01),他们二者之间亦呈显著正相关(P<0.01),说明这两种方法均可用于精子活力检测,其结果具有可比性.     

池塘养殖三疣梭子蟹的生长规律

为探讨池塘养殖三疣梭子蟹的生长规律和雌雄差异，本研究对1～6月龄池塘养殖三疣梭子蟹各生长指标进行了比较分析，并采用Logistic模型分别拟合三疣梭子蟹的体重(BW)、体长(BL)、体高(BH)、全甲宽(FCW)、甲宽(CW)、大螯长节长(MLC)、大螯不动指长(FFLC)、第一步足长节长(MLFP)等8个形态性状的生长特征。结果显示，三疣梭子蟹雌性和雄性的生长存在差异，早期雄性生长较快，后期雌性生长较快，而雌雄混合分析介于二者之间。三疣梭子蟹各生长性状的Logistic模型拟合结果显示，除雌性MLC和MLFP以及雌雄混合分析的MLFP之外，其余性状R²均达到0.990以上；雌性和雄性体质量的极限生长值分别为290.27和195.91g，快速生长区间分别为2.74～5.10月龄和2.33～4.14月龄，拐点分别为3.92和3.24月龄。研究表明，三疣梭子蟹的生长过程均符合“慢-快-慢”的特征，雄性比雌性更早进入快速生长期，但是快速生长期的持续时间不及雌性。本研究对三疣梭子蟹不同生长指标的规律特征，以及各指标在混合养殖条件下雌性和雄性的优势阶段进行了研究，为实现三疣...     

梭子蟹肌孢虫的组织分布与形式特点

利用透射电镜技术研究了梭子蟹肌孢虫在三疣梭子蟹体内的组织分布和形式特点,结果显示,梭子蟹肌孢虫主要寄生在骨骼肌、血淋巴、鳃、胃和肠,而在心脏、肝胰腺、性腺和神经等部位未发现。在胃和肠的结缔组织以及骨骼肌中发现梭子蟹肌孢虫的分裂体,表明其可以在这些组织的细胞中增殖,尤其是在骨骼肌细胞中,大量不同发育时期的虫体显示了该虫对骨骼肌的亲嗜性。梭子蟹肌孢虫的分裂体以及其他增殖期的细胞仅寄生于宿主细胞内,而成熟的孢子可存在于宿主细胞内和细胞外基质中。梭子蟹肌孢虫的孢子有6种存在形式,在宿主细胞内和宿主细胞外基质中各有3种。孢子在宿主细胞内的存在形式:1孢子直接寄生于宿主细胞质中,自由游离,无膜包围;2孢子被单层膜包围,类微绒毛样突起物部分溶解,这种情况见于专业性吞噬细胞——无颗粒细胞内;3孢子被层状环形膜结构包围,类微绒毛样突起物清晰,这种情况见于非专业性吞噬细胞内。孢子在宿主细胞外基质中的存在形式:1孢子自由游离,无膜包围,类微绒毛样突起物清晰;2多个孢子被体液性被囊包围,类微绒毛样突起物清晰;3孢子无膜包围,孢外壁与类微绒毛样突起物消失。本研究阐明了梭子蟹肌孢虫在三疣梭子蟹体内的组织分布和孢子的存在形式,为进一步研究微孢子虫在宿主蟹体内的迁移规律提供了重要的基础数据。     

三疣梭子蟹受精卵离体孵化技术

为了探究三疣梭子蟹受精卵的离体孵化技术及效果,本研究先后开展了受精卵块最适分离液种类及作用条件的筛选、分离液处理不同发育期受精卵离体孵化的差异、分离液处理对受精卵卵膜的结构影响,及分离液处理受精卵对孵化后幼体活力的影响实验。结果显示,木瓜蛋白酶是一种较为理想的分离液,在浓度为0.09 g/mL,分离时间30 min时,分离率可达到99%以上;经过分离液处理后的各期受精卵均能孵化出幼体,卵内溞状幼体期离体胚胎孵化率最高,为89.0%±3.3%,未经处理的对照组为70.0%±4.8%;卵裂期离体胚胎孵化率最低,为58.0%±3.9%,对照组为31.0%±2.3%,与对照组相比,处理组的孵化率明显提高。透射电镜结果显示,经过分离液处理的受精卵卵膜结构疏松,且厚度降低,符合处理组孵化率增加这一现象,干露、福尔马林溶液胁迫和行为学测试对不同处理组的幼体进行质量评价的结果显示,处理组和对照组幼体活力无显著差异。研究表明,实验所获得的分离液可以有效提高三疣梭子蟹受精卵的分离率和孵化率,且不影响幼体质量,可为三疣梭子蟹及其他甲壳动物受精卵的离体孵化提供参考。本研究可为三疣梭子蟹的苗种繁育提供新的技术手段,也将为基因编辑辅助育种等技术的实施奠定基础。     

三疣梭子蟹低盐耐受性相关甲基化标记的开发及验证

为开发三疣梭子蟹低盐耐受性相关甲基化标记，采用甲基化敏感性高分辨率熔解曲线法(methylation sensitive high resolution melting curve, MS-HRM)进行了三疣梭子蟹低盐耐受性相关甲基化位点的筛选和应用。结果显示，从三疣梭子蟹转录组数据库中共开发了8个甲基化标记，其中6个标记与低盐度耐受性显著相关，在低盐度条件下表现出显著的去甲基化或甲基化，这些标记分别位于V-ATP酶(V-type proton ATPase)、CLC型氯离子通道、琥珀酸脱氢酶、NAD(P)转氢酶(NAD(P)、磷酸乙醇酸性磷酸酶、NADH还原酶基因，为三疣梭子蟹耐低盐新品种的分子标记辅助选育提供候选工具。研究表明，“宁象1号”耐低盐能力显著高于野生群体，且选育群体中位点Pt-M1、Pt-M2的去甲基化率达到100%，可能有利于低盐条件下保持体内Na⁺和Cl^-的平衡。     

三疣梭子蟹卵黄磷蛋白纯化及其ELISA测定方法

采用凝胶过滤层析法纯化了三疣梭子蟹成熟卵巢的卵黄磷蛋白(vitellin,Vn),采用变性凝胶电泳(SDS-PAGE)确定了Vn亚基数量和分子量,以纯化的Vn为抗原,制备了三疣梭子蟹Vn多克隆抗血清,纯化后得到Vn抗体,在此基础上比较和优化了三疣梭子蟹Vn测定的酶联免疫吸附法(ELISA)参数,建立了稳定的三疣梭子蟹Vn含量测定的ELISA方法。结果表明:(1) SDS-PAGE 显示三疣梭子蟹成熟卵巢中的Vn含有分子量为100、75和66 ku的3个亚基,Western-blotting检测表明,这3个亚基均具有较强的免疫特异性;(2) 样品直接包被法比双抗体夹心法具有更高的线性相关性,Vn抗体最佳稀释倍数为1∶90 000,最佳包被时间为8 h,一抗和二抗反应时间分别为2 h和1 h,显色时间为20 min;(3) 该方法定性检测的灵敏度为14.9 ng/mL左右,标准曲线方程为y=0.000 9x+0.399 1(R²=0.986 1),其中x和y分别代表Vn浓度和OD₄₅₀值,工作范围为200～900 ng/mL;(4) 应用该方法测定三疣梭子蟹卵巢中Vn含量,结果表明,批次内和批次间平均变异系数分别为3.59%和3.10%,重复性良好。     

三疣梭子蟹快速生长品系核心种质有效群体含量

三疣梭子蟹是我国海水养殖的重要种类之一,良种选育核心种质的繁衍与更新是制约品种选育成功的技术瓶颈。根据Doyle和Talbot提出的计算有效群体含量的计算公式,对2008年三疣梭子蟹快速生长品系核心育种群有效群体含量进行估算,得出实际群体有效含量为213,实际近交系数为0.002 3,其近交系数较小,近交衰退控制在较低的水平。但三疣梭子蟹保种数量和留种方式仍然困扰育种群体控制,因此,借鉴畜禽的保种模式,从留种方式、雌雄比例、保种数量等方面对三疣梭子蟹快速生长品系核心基础群进行保种研究。结果表明,采用随机留种,雌雄1∶1比例交尾,雌雄数量各131只,此保种模式既能保证三疣梭子蟹快速生长品系核心基础群遗传多样性处于较高水平,使其具有较大的选育潜力,又能使保种成本维持在一个合理水平。此研究模式也为理论保种模式,需要在以后的实际群体选育过程中逐步完善。     

血卵涡鞭虫单克隆抗体的制备与初步应用

用血卵涡鞭虫可溶性抗原免疫BALB/c小鼠,经常规融合、间接ELISA方法筛选,将所得阳性克隆再经3次亚克隆后,共获得3株针对血卵涡鞭虫的单克隆抗体(2B₂、3G₄、4G₇),单克隆抗体亚类鉴定表明,三者为IgG类抗体。用筛选的杂交瘤细胞株制备小鼠腹水抗体,其细胞上清及腹水效价分别为5.12×10^-4和8.00×10^-4。进一步利用单克隆抗体建立间接荧光抗体方法对单抗特异性进行鉴定,阳性虫体被染上黄绿色荧光,而正常梭子蟹血淋巴则未被染色。用单克隆抗体和多克隆兔抗血清以羊抗鼠HRP-IgG为酶标抗体,建立了检测血卵涡鞭虫的双抗体夹心ELISA方法,该方法对血卵涡鞭虫阳性标本检测符合率为100%。结果表明,制备的单克隆抗体效价高、特异性好,可用于血卵涡鞭虫的早期临床诊断。     

基于线粒体D-loop基因的中国海三疣梭子蟹遗传多样性与遗传分化研究

为探明分布于中国四大海区的天然三疣梭子蟹群体遗传多样性与遗传分化状况,实验以大连(DL)、东营(DY)、连云港(LYG)、舟山(ZS)、湛江(ZJ)和漳州(ZZ)6个三疣梭子蟹地理群体为研究对象,采用线粒体控制区D-loop全基因序列为分子标记,对中国海三疣梭子蟹野生群体的遗传多样性及群体遗传结构进行了分析。结果发现,在用于分析的1 141 bp的D-loop全基因序列中共有185个变异位点,129个简约信息位点。60个个体中共计48个单倍型,单倍性多样性指数和核苷酸多样性指数显示中国沿海三疣梭子蟹群体具有较高的遗传多样性,而且三疣梭子蟹在过去没有出现很强的选择效应,群体大小稳定。6群体三疣梭子蟹遗传分化指数(F_ST)为0.189 7,将中国沿海三疣梭子蟹作为一个大群体来讲已产生了中度分化,群体分化时间推断为(19.68～26.05)万年。LYG分别和DY、ZJ、ZZ,以及ZJ和ZZ这4组之间无明显分化,基因流较大(N_em>5),而其他11个群组间已存在一定程度的分化。特别是ZS与其它5群体产生了高度的遗传分化,DL与其他4群体发生了中度分化。遗传距离与地理距离不存在显著的相关性,群体发生与扩散可能有更复杂的原因。