聚β-羟基丁酸酯对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)非特异性免疫力及氨氮胁迫后免疫基因表达量的影响

以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,探讨饲料中添加聚β-羟基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyrate, PHB)对其非特异性免疫能力的影响。采用单因子浓度梯度法,在基础饲料中分别添加1.0%、2.5%和5.0%的PHB配制成实验饲料,饲喂21 d后测定对虾免疫酶活性,选择最佳浓度组与空白对照组进行氨氮胁迫实验,测定对虾丙二醛(MDA)含量,同时利用RT-PCR技术测定氨氮胁迫48 h内对虾免疫基因表达水平,观察PHB对免疫基因表达量的影响。结果显示,总抗氧化能力(T-AOC)随PHB浓度升高呈现先上升后下降的趋势,血液、肝胰腺及鳃丝中T-AOC分别在2.5%、2.5%及1.0% PHB浓度时达到最高;PHB对肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)活力无显著影响,血淋巴及鳃丝中SOD活力在最高浓度组(5.0% PHB)与对照组之间差异显著(P<0.05);过氧化物酶(POD)和溶菌酶(LZM)在鳃和肝胰腺中的活力于PHB浓度为1.0%和2.5%时达到最高,其中POD相对于对照组分别提高了7.63倍和0.68倍,LZM活力分别提高了0.88及0.18倍。氨氮胁迫实验结果显示,对虾经PHB饲喂后,体内免疫基因表达量高于对照组,且体内MDA含量低于对照组。综上结果说明,PHB能提高凡纳滨对虾非特异性免疫能力。     

凡纳滨对虾幼虾体重性状在低温波动环境下的遗传参数分析

基于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) 40K SNP 芯片分型信息估计了低温波动条件下幼虾体重性状的遗传参数, 为凡纳滨对虾耐低温新品种的选育提供基础数据。利用来自 40 个家系的 4000 尾凡纳滨对虾幼虾, 通过地下井水降温的方式使养殖温度从 30 ℃骤降至 20 , 24 h ℃ 自然回温后稳定 4 d。该降温–回温–稳定过程重复 3 次, 继续养殖 15 d后进行体重和存活性状测试。与对照群体相比, 低温波动条件对凡纳滨对虾幼虾生长影响显著(P＜0.05), 而对存活性状影响不显著(P＞0.05)。根据个体的系谱信息构建 A 矩阵; 利用 40K SNP 芯片对 159 尾家系亲本及其同胞个体进行 SNP 分型, 复合 SNP 信息和系谱信息构建 H 矩阵。基于 A 和 H 矩阵, 利用个体动物模型估计体重性状的方差组分和遗传参数。低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾基于 A 矩阵获得体重的遗传力为 0.37±0.07, 基于 H 矩阵获得体重的遗传力为 0.40±0.08, 为高遗传力水平。经交叉验证, 基于两种不同矩阵的预测准确性和偏差无明显差别。研究结果表明, 低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾的体重性状表现出丰富的遗传变异, 多代选育可能获得较大的遗传进展。     

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)和凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)对白斑综合征病毒的敏感性比较

本研究分别对中国对虾野生群体(Wild-Fenneropenaeus chinensis, W-Fc)、中国对虾选育群体‘黄海2号’(Selected-Fenneropenaeus chinensis, S-Fc)和凡纳滨对虾商业一代苗种(Commercial- Litopenaeus vannamei, C-Lv)采用单尾定量口饲感染白斑综合征病毒(WSSV),比较W-Fc、S-Fc及C-Lv对WSSV的敏感性差异。结果显示,感染同等含量WSSV后,W-Fc、S-Fc和C-Lv的平均存活时间分别为(124.11±39.49) h、(166.79±51.54) h和(136.90±41.99) h,3组对虾间的平均存活时间存在显著性差异(P<0.05)。3组对虾在感染期间的死亡趋势：W-Fc在96 h达到死亡高峰,并且一直持续到216 h;S-Fc和C-Lv在144 h出现死亡高峰。另外,分别在感染后的3、6、12、24、36、48、72、144 h共8个时间点对3组对虾进行活体取样,利用实时荧光定量RT-PCR技术对其进行了病毒载量检测,从对虾存活时间和体内肌肉组织病毒载量的角度比较不同对虾抗病性能的差异,结果如下：48 h时,W-Fc、S-Fc和C-Lv3对虾体内肌肉组织的病毒载量分别为(1.22×106±6.14×105)、(7.10×103±7.26×102)和(1.50×104± 4.19×103) copies/ng DNA;144 h时,3组对虾体内肌肉组织病毒载量分别为(8.44×106±1.25×106)、(3.21×106±8.21×105)和(1.49×106±6.59×105) copies/ng DNA。实验结果显示,3组对虾对WSSV敏感性从高到低依次为中国对虾野生群体、凡纳滨对虾商业苗种、中国对虾选育群体,表明中国对虾选育群体‘黄海2号’在人工感染WSSV条件下表现出了良好的抗病性能。     

中国明对虾钙调磷酸酶基因calcineurinB表达量的遗传变异分析

为了评估中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)核心育种群体calcineurin B基因(FcCN-B)表达量的遗传变异水平, 从2018年构建的G13群体中随机选取32个家系, 每个家系随机选择20尾个体, 分别放入20个网箱中(每个网箱包括32尾虾), 限制饲料投喂量, 利用Real-time PCR方法检测每尾虾神经节组织中FcCN-B基因的表达量。结果表明, FcCN-B基因在个体水平上表达明显呈正偏态分布, 均值(8.25)大于中位数(6.95), 表明存在极大值个体; 极差为43.48, 最大值是最小值的44.48倍, 个体间表达量的变异系数为66.55%。家系间FcCN-B表达量的变异系数相对较小(19.31%), 最大值仅为最小值的2.20倍。单因素方差分析表明, FcCN-B基因的表达量在家系水平上差异显著(P<0.05)。利用个体动物模型结合系谱信息, 获得FcCN-B基因表达量的遗传力估计值为0.60±0.13。这表明其在育种群体中具有较高的遗传变异水平, 遗传改良的潜力大。研究结果为解析中国明对虾竞争行为的分子机理、改良其竞争性提供了重要的参考数据。     

凡纳滨对虾6-磷酸海藻糖合成酶在抗高温胁迫中的表达特征

6-磷酸海藻糖合成酶(Trehalose-6-phosphate synthase, TPS)是海藻糖合成的关键酶,在生物体逆境胁迫应答中发挥着重要的作用。本研究以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)高温胁迫转录组测序的Unigene序列为基础,采用直接PCR扩增的方法,获得了TPS部分cDNA (完整的ORF和部分UTR)序列(LvTPS)。序列分析结果显示,LvTPS序列包含1个2529 bp的开放阅读框,可编码842个氨基酸,分子量为95.4 kDa,等电点为6.17。LvTPS具有Glyco-transf-20和Trehalose PPase 2个功能结构域。多序列比对结果显示,LvTPS与中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)的相似性最高,为63.73%;系统进化树显示,凡纳滨对虾与中国对虾亲缘关系最近,并与蓝蟹(Callinectes sapidus)、脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)、克氏原螯虾(Procambarus clarkia)等无脊椎动物聚为一支,脊椎动物单独聚为一支。基因表达水平的定量分析结果显示,LvTPS在鳃、肝胰腺、眼柄、心脏、神经和肌肉6种组织中均表达。鳃和肌肉表达量基本相同,为最高;眼柄、心脏和神经表达量次之,显著低于鳃和肌肉中的表达量(P<0.05);肝胰腺中表达量为最低,显著低于其他5种组织中的表达量(P<0.05)。与26℃温度下的凡纳滨对虾相比,水温升至32℃时,眼柄和心脏中的LvTPS显著上调表达(P<0.05);水温升至38℃时,鳃、肝胰腺、眼柄和心脏中LvTPS显著上调表达(P<0.05)。其中,在肝胰腺中表达量变化较显著。之后,随着温度的下降,其表达量总体呈下调趋势。回温至32℃和26℃时,6种组织中LvTPS基因表达量与对照组均无显著性差异。在神经和肌肉中,不同温度胁迫下的LvTPS基因表达量没有显著变化。上述研究结果表明,LvTPS与凡纳滨对虾应对高温胁迫过程密切相关。本研究可为解析凡纳滨对虾应答高温胁迫机制提供一些基础数据。     

中国明对虾FBA基因克隆及其在白斑综合征病毒感染中的表达及功能分析

醛缩酶(FBA)是糖酵解和糖异生中的关键酶,参与多种生物过程。本研究采用RACE技术,克隆获得中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)FBA基因(Fc FBA)的全长c DNA序列,并对其进行生物信息学分析。结果显示,中国明对虾Fc FBA基因的c DNA全长为2496 bp,其中,ORF长1098 bp,5~′UTR长79 bp,3~′UTR长1319 bp。完整的阅读框编码365个氨基酸,分子量为39.8 k Da,预测的理论等电点为6.6。同源性及系统进化分析表明,Fc FBA与节肢动物的FBA聚为一类,与卤虫(Artemia franciscana)、家蚕(Bombyx mori)、沙漠蝗(Schistocerca gregaria)的相似度分别是86%、79%和78%。荧光定量PCR结果显示,Fc FBA在肌肉中的相对表达量最高,肝胰腺中最低。WSSV感染后,该基因在鳃、肝胰腺和肌肉中呈现出不同的时空表达特点。ds RNA干扰24 h以后,抑制效率达到最大。与PBS对照组相比,Fc FBA干扰组(ds RNA组)加快了对虾染病后的死亡速度。本研究表明,Fc FBA基因可能参与了中国明对虾生物胁迫的应答反应。     

WSSV人工感染量和饵料对中国明对虾存活时间的影响

为揭示不同白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)病毒量对于中国明对虾存活时间和存活率的影响,实验设计了逐尾、定量人工感染实验,在确保每尾中国明对虾进食特定量WSSV毒饵后进行观察、分析.结果显示,分别喂食含5.2×108 copies、1.0×109copies、2.1×109 copies WSSV的毒饵,对虾平均存活时间分别是389.3、323.3和187.3 h,差异极显著(P＜0.01);对虾最终累计死亡率都为100％.研究表明,致死量范围内,WSSV的感染量越低,对虾的平均存活时间越长.为了揭示饵料对中国明对虾抗病性能的影响,对已感染WSSV的中国明对虾投喂不同饵料.结果显示,分别喂食活卤虫、鲜蛤肉和配合饲料,对虾平均存活时间分别是281.7、173.9和164.9 h;喂食活卤虫的实验组平均存活时间显著高于喂食配合饲料和鲜蛤肉的实验组(P＜0.01);喂食配合饲料和鲜蛤肉的对虾平均存活时间无显著差异(P＞0.05);3组累计死亡率都为100％,结果表明,与配合饲料和鲜蛤肉相比,喂食活卤虫更能增强对虾抗WSSV的能力.     

盐度对中国对虾“黄海2号”幼虾生长与存活的影响

对中国对虾Fenneropenaeus chinensis“黄海2号”幼虾(平均体质量为2.54 g)的适宜养殖盐度进行了探讨.试验设置5个盐度梯度(0、8、15、23、30),对不同盐度下幼虾的存活率及生长速度进行了比较分析.结果表明:盐度对中国对虾“黄海2号”的存活与生长影响显著,0盐度组中国对虾5d内全部死亡,其他盐度组对虾的存活率有一定差异,其中30盐度组对虾成活率最高(95％),8盐度组对虾成活率最低(81％);盐度对生长速度也有显著影响,23盐度组对虾生长最快,日增重达0.202 g,其次是15、30盐度组,日增重分别为0.175、0.172 g,而8盐度组对虾的生长速度最慢,日增重仅为0.152 g.研究表明,中国对虾“黄海2号”不适合淡水养殖,但8以上的低盐条件下可以养殖,最佳养殖盐度为23左右.     

聚β-羟基丁酸酯对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)非特异性免疫相关酶的影响

本研究以中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)为对象,探讨不同浓度的聚β-羟基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyrate,PHB)对其非特异性免疫相关酶的影响.实验采用单因子浓度梯度法,对健康的中国明对虾投喂添加不同浓度PHB(0、0.5％、1.0％、2.5％、5.0％、10.0％)的饲料,分别对应对照组C和实验组E0.5、E1.0、E2.5、E5.0、E10.0组,饲喂6周,统计每组中国明对虾的死亡率和相对免疫保护率,检测总抗氧化能力(T-AOC)、酸性磷酸酶(ACP)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)5种酶的活力及丙二醛(MDA)含量与时间、PHB浓度的变化关系.结果显示,实验组的相对免疫保护率随PHB浓度的增加呈现先上升后下降的趋势.E1.0组为最高值,并且与其他各组相比差异显著(P＜0.05).随PHB浓度的增加,免疫酶活力整体变化趋势为先上升后下降.在时间分布上,饲喂2-3周时,酶活力呈现高水平表达,其中,T-AOC在血清(E1.0、E2.5组)、肝胰腺(E1.0组);ACP在血清(E1.0、E2.5组)、肝胰腺(E1.0组);CAT在血清(E0.5、E1.0、E2.5组)、肝胰腺(E0.5、E1.0、E10.0组);POD在血清和肝胰腺(E0.5、E1.0、E2.5组);SOD在血清和肝胰腺(E1.0组)以及MDA在血清(E1.0组)、肝胰腺(E0.5,E1.0组)较其他组均具有显著性差异(P＜0.05).研究表明,PHB添加剂对中国明对虾免疫水平的提高具有促进作用.综合各组和各时间段免疫酶的变化,E1.0为最适浓度组,投喂2-3周时其免疫酶总体具有高水平活力值.