半滑舌鳎hsd11b1l和hsd11b2基因的克隆及其温度响应的表达规律

皮质醇在鱼类应对外界环境压力的过程中起到重要调控作用,而hsd11b1l和hsd11b2具有调节体内皮质醇浓度的重要功能.本研究克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)hsd11b1l和hsd11b2基因的cDNA全长序列,分析了其序列特征,研究了其时空表达特征及温度响应的表达规律.结果显示,hs...     

半滑舌鳎转化生长因子TGF-β1和TGF-β3基因的克隆及受哈维氏弧菌感染后表达分析

转化生长因子β (transforming growth factor β,TGF-β)是一类具有多种功能的蛋白超家族,在细胞免疫、细胞增殖分化和组织损伤的修复中起着关键性作用.本研究从半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)肝脏中克隆获得了TGF-β1和TGF-β3基因.推导的TGF-β1和TGF-β3氨基酸序列均含有多个N糖基化位点和一个TGF-β家族标签.系统进化树分析显示,半滑舌鳎TG F-β1和TGF-β3分别与鱼类的TGF-β1和TGF-β3亲缘关系最为密切.qRT-PCR结果表明,半滑舌鳎TGF-β1和TGF-β3基因在健康鱼的多个组织中均有表达,二者在皮肤中表达量最高,在肌肉中表达量最低.经哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)感染后,TGF-β1在肝脏、脾脏和肾脏中呈现先上升后下降的表达趋势,在感染48 h后的肝脏中表达量达到最大值,是对照组的3.17倍;TGF-β3在脾脏、肾脏和鳃中也呈现先上升后下降的表达趋势,在感染24 h后的鳃中表达量达到最大值,是对照组的4.71倍.以上结果提示,TG F-β1和TGF-β3可能在半滑舌鳎抵御细菌感染的免疫中发挥了重要作用,本研究为证明二者参与机体免疫调节提供了有力证据,为半滑舌鳎分子免疫研究提供了理论依据.     

我国水产种业的发展现状与展望

水产育种是世界各国竞相发展的热点研究领域,育种技术开发和优良品种培育充分体现了一个国家的综合创新实力和市场竞争能力。开展水产养殖生物的遗传育种研究,可提高种质资源开发强度和基因资源挖掘深度,发掘我国水产种业科技潜能和增强产业化应用水平。我国水产育种涵盖了完整的品种育成和扩繁推两大系统,已经成为推动水产养殖业绿色发展的重中之重,在保障优质蛋白稳定供给、提升种业强国竞争实力和改善国民饮食消费习惯等方面展示了杰出功效。随着生命科学特别是分子生物学和基因组学的飞速发展,我国水产育种取得了丰硕的科研成果,但也遇到了诸多核心瓶颈和制约因素。本文概括性总结了开展水产育种研究的重要意义,分析了当前我国水产育种研究的整体现状,凝练了亟需突破和解决的关键问题,提出了强化种质资源挖掘与高效利用、重视基础研究开展源头创新、研发前沿技术进行重点攻关、聚焦市场需求培育优良新品种等今后研究重点任务,形成了建设种质资源保藏体系、建成创新支撑平台、推进保护政策扶持、打造新型研发主体等对策建议,以期为我国引领世界水产育种研究和新时代渔业转型升级提供参考资料。     

中国水产育种研究现状与发展建议

水产育种是世界各国竞相发展的热点研究领域,育种技术开发和优良品种培育充分体现了一个国家的综合创新实力和市场竞争能力。开展水产养殖生物的遗传育种研究,可提高种质资源开发强度和基因资源挖掘深度,发掘我国水产种业科技潜能和增强产业化应用水平。我国水产育种涵盖了完整的品种育成和扩繁推两大系统,已经成为推动水产养殖业绿色发展的重中之重,在保障优质蛋白稳定供给、提升种业强国竞争实力和改善国民饮食消费习惯等方面展示了杰出功效。随着生命科学特别是分子生物学和基因组学的飞速发展,我国水产育种取得了丰硕的科研成果,但也遇到了诸多核心瓶颈和制约因素。本文概括性总结了开展水产育种研究的重要意义,分析了当前我国水产育种研究的整体现状,凝练了亟需突破和解决的关键问题,提出了强化种质资源挖掘与高效利用、重视基础研究开展源头创新、研发前沿技术进行重点攻关、聚焦市场需求培育优良新品种等今后研究重点任务,形成了建设种质资源保藏体系、建成创新支撑平台、推进保护政策扶持、打造新型研发主体等对策建议,以期为我国引领世界水产育种研究和新时代渔业转型升级提供参考资料。     

半滑舌鳎白化现象的初步研究

通过建立半滑舌鳎家系对其白化现象进行了初步研究。实验共建立半滑舌鳎家系17个,首先对这17个家系白化率进行了抽样统计和方差分析,并对部分家系的白化个体的眼睛异常率进行了统计;其次,选取其中白化率较高的4个家系,对白化个体和正常个体的生长情况进行了对比;最后,对白化率较高的4个家系白化个体和正常个体的抗鳗弧菌病能力进行了比较。结果发现,不同家系个体白化率有较大的差别,3号家系白化率最高,高达94.50%,15号、33号和37号家系白化率为0.00%;父本为养殖群体的家系的平均白化率最高,为19.68%,父本为野生群体的家系的平均白化率最低,为3.21%,父本为选育群体的平均白化率为7.50%,但3者之间差异不显著(P0.05);3个家系的白化个体眼睛异常率较高,5号家系为48.48%、10号家系为45.83%和12号家系为88.89%。选取4个家系对其白化个体和正常个体的生长情况进行比较发现,同一家系中3~4月龄白化个体在全长、体宽和体质量方面均显著或极显著小于正常个体,但生长至12~13月龄时,这种差异基本不显著,1号和17号家系白化个体的全长、体宽和体质量甚至超过了同家系的正常个体;1号和17号家系白化个体的日增重分别超过了同家系的正常个体。对选取的4个家系的白化个体和正常个体进行鳗弧菌感染实验发现,白化个体的死亡率均低于同家系正常个体,1号和17号家系的白化个体的抗病性相对同家系正常个体较突出,死亡率分别比正常个体低24.92%和20.25%。研究表明,半滑舌鳎野生群体的后代白化率较低,白化现象会伴随一定比例的眼睛异常,白化个体初期生长较慢,后期生长加快,甚至会超过正常个体,并且同一家系中白化个体的抗病性要优于正常个体。     

牙鲆微卫星标记遗传连锁图谱的构建

为了实现分子标记或基因辅助育种在牙鲆养殖中成功运用,并快速提高牙鲆产量,使用微卫星标记首次构建了国内第一张牙鲆遗传连锁图谱。采用基因组测序的方法,筛选出大量微卫星序列,从中随机挑选1 000条序列设计合成引物,利用2009年建立的第10号家系为作图群体,使用JoinMap4.0软件,构建了牙鲆(Paralichthys olivaceus)SSR标记遗传连锁图谱。雌雄图谱分别由24个连锁群组成,其中雌性图谱标记212个,总长度1 320.4 cM,覆盖率为77.7%;雄性图谱标记198个,总长度1 361 cM,覆盖率为76.1%。每个连锁群长度变动在9.3～116.1 cM之间,连锁群上的标记数在3～21个之间。各连锁群上的SSR标记并不是均匀分布的,其中1、3和8号连锁群存在标记密集区。该图谱能够进行初步的QTL定位分析和基因定位相关研究,为开展牙鲆基因和QTL的精细定位及分子标记辅助育种(MAS)等提供更有效的依据。     

半滑舌鳎3D-BAC池构建及性别连锁标记的物理定位

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)属于雌配子异形染色体性别决定机制(ZW/ZZ),其W染色体包含的大量重复序列阻碍了W染色体序列的精确组装.目前只有物理图谱可以有效地解决由重复序列所造成的组装难题.本研究在已有物理图谱和遗传图谱的基础上,利用3D(three-dimensional)-BAC(bacterial artificial chromosome)池构建和PCR筛选策略进行了性别连锁标记的物理定位.首先将所选44个384孔板的BAC克隆进行接种和预培养,再接种到4个96孔深孔板中.将每两个384孔微孔板的BAC克隆分别汇集获得相应的板池、行池和列池,在提取DNA后,再将相应板池的部分DNA混合得到超级池.最终构建的3D-BAC池,共包括22个超级池和440个基池,覆盖半滑舌鳎基因组4.2倍,完成一个阳性超级池的基池筛选只需24个反应(20个BAC基池和4个对照).然后选用159个半滑舌鳎性别连锁标记对这些克隆池进行两步PCR筛选.在对超级池的筛选中,有142个标记获得阳性扩增.对这些阳性超级池进行基池筛选后,最终有100个标记得到准确定位.定位到半滑舌鳎物理图谱的84个重叠群(contigs)和20个单个克隆(singletons)上,共计1 760个克隆,包含有21 927个共享条带,物理长度为42.4Mb,覆盖半滑舌鳎基因组约5.3％;确定一个定位关系(contig与标记之间的)平均使用了2.2个克隆.在这些标记中,有17个同时定位到了两个或两个以上的contigs上,有11个标记同时定位到contigs和singletons上.另外有19个contigs定位了2个或2个以上标记.这些性别连锁标记的物理定位将有助于半滑舌鳎性染色体基因组序列的精确组装.     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)Sox基因家族生物信息学分析

Sox(SRY-related HMG-box)基因家族是在动物体内发现的一类编码转录因子的基因家族,广泛参与了动物生长发育、理化反应,特别是性别决定和分化等过程.本研究采用生物信息学方法,利用Sox基因高度保守的HMG-box区序列作为种子序列,检索半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)基因组注释的蛋白数据库,共鉴定分离出23个Sox基因.并在全基因组水平对半滑舌鳎Sox基因家族进行了保守结构域序列、进化、基因结构、染色体定位及基因表达模式的系统分析.结果显示,通过保守结构域分析发现了半滑舌鳎Sox基因家族除CseSox32外,皆存在一段9个氨基酸残基(RPMNAFMVW)的高度保守基序;结合保守结构域及进化分析,所有半滑舌鳎Sox基因被分为B1、B2、C、D、E、F和K共7个亚族,且不同的亚族在进化上存在种间趋同性和种内特异性;基因结构分析将半滑舌鳎Sox基因分为两大类,即单外显子类和多外显子类;而染色体定位分析则显示,Sox基因在染色体上散乱分布,不存在集簇现象;不同类型性腺及幼鱼变态前后的Sox基因家族表达谱显示,半滑舌鳎Sox基因具有不同的组织表达模式,表明其在性别分化、性腺发育及早期幼鱼发育过程中可能发挥了重要作用.本研究对于今后半滑舌鳎Sox基因家族深入的功能验证及分子作用机制研究具有重要的意义,也为日益丰富的水产基因组资源的挖掘利用提供了参考.     

半滑舌鳎养殖群体和减数分裂雌核发育群体的微卫星标记遗传多样性分析

利用24对微卫星分子标记对半滑舌鳎Cynoglossus semilaevis的养殖群体和减数分裂雌核发育群体进行遗传多样性分析。结果表明,两个半滑舌鳎群体平均等位基因数分别为7.0和4.8,平均有效等位基因数分别为3.935和2.411,平均观测杂合度(HO)分别为0.713 5和0.586 5,养殖群体的遗传多样性明显高于减数分裂雌核发育群体。有1个位点在养殖群体中偏离哈代-温伯格平衡,13个位点在减数分裂雌核发育群体中偏离哈代-温伯格平衡。群体间基因分化系数(GST)为0.093 6,遗传距离为0.420 0,表明两群体间遗传分化显著。     

牙鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因的染色体定位及鲽形目5种鱼类的分子系统学分析

利用荧光原位杂交(FISH)技术将5S rDNA基因定位在牙鲆和半滑舌鳎染色体上,结果表明,5S rDNA基因在雌、雄性半滑舌鳎的一对同源染色体上分别存在2个杂交信号位点;在二、三倍体牙鲆的同源染色体上分别存在2个和3个杂交信号位点,杂交信号明显且特异。本研究首次将5S rDNA基因定位在半滑舌鳎和三倍体牙鲆的染色体上,为牙鲆及半滑舌鳎倍性鉴定、染色体鉴别提供了有效方法。此外,根据牙鲆5S rDNA基因编码区序列设计引物,扩增出大菱鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因编码区序列,与鲽、塞内加尔鳎、大口黑鲈、七鳃鳗的5SrDNA基因序列进行同源性比较后发现,5种鲽形目鱼类5S rDNA基因序列同源性高达98.3%,系统发生分析结果显示5种鲽形目鱼类聚为一支;各序列中GC含量均显著高于AT含量。