魁蚶过氧化氢酶基因克隆及表达分析

采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA ends,RACE)克隆出魁蚶过氧化氢酶(Sb CAT)基因c DNA全长序列,该基因全长为2181 bp,包括1431 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),96 bp的5'端非翻译区(UTR)和654 bp的3'-UTR。其中ORF编码477个氨基酸,预测分子量为54 ku,理论等电点为8.03。Sb CAT氨基酸序列与其他所选动物的氨基酸序列具有较高的相似性,其相似度为68%~96%,Sb CAT氨基酸具有CAT基因家族的特征性序列,包括CAT活性位点,1个亚铁血红素结合位点及3个催化位点残基。此外,Sb CAT还具有保守的亚铁血红素结合口袋与还原型辅酶Ⅱ(NADPH)结合位点。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测了Sb CAT的组织表达特征。结果显示,Sb CAT m RNA在所检测的6种组织中均有表达,在外套膜中表达量较高,在肝胰腺和红细胞中表达量较低。经鳗弧菌和金黄色葡萄球菌刺激后,鳗弧菌刺激组的外套膜表达量一直较低,其他组织均表现出先上升再下降的趋势。研究表明,Sb CAT可能在魁蚶免疫防御中发挥重要作用。     

刺参(Apostichopus japonicus) 9月龄主要经济性状遗传力的估计

本研究基于全同胞组内相关法对9月龄刺参(Apostichopus japonicus)苗种体长、体重、肉刺总数3个性状的遗传力进行了评估.以前期收集、保存的刺参群体为亲本,选取了健康刺参29头,采用不平衡巢式设计方法及人工刺激采卵授精方法,按照1雌配2-5雄的原则,构建了6个母系半同胞家系及23个父系全同胞家系,至9月龄时,分别抽取每个家系30-50个后代测定相应个体的体长、体重及肉刺总数,应用数量遗传学分析和全同胞组内相关法估计刺参9月龄体长、体重和肉刺总数共3个生长性状的遗传力.结果显示,9月龄刺参体长雌性组分遗传力的估计值为0.87,雄性组分遗传力估计值为0.85,全同胞组分遗传力估计值为0.86;刺参体重雌性组分遗传力估计值为0.20,雄性组分遗传力估计值为0.73,全同胞组分遗传力估计值为0.46;肉刺总数雌性组分遗传力估计值为0.43,雄性组分遗传力估计值为0.32,全同胞组分遗传力估计值为0.37.t检验表明,体长、体重的雄性组分遗传力达到显著水平(P＜0.05),全同胞组分遗传力均达到极显著水平(P＜0.01),肉刺总数的遗传力均未达到显著水平.     

产木聚糖酶菌株YS1069的产酶条件优化

为获得较高的木聚糖酶产量,采用单因素实验和响应面实验方法,筛选氮源、碳源、无机盐、接种量、装液量、Na2CO3、发酵温度、发酵时间多个单因素,对产木聚糖酶的芽孢杆菌YS1069的发酵培养基和发酵条件进行了优化.结果显示,豆饼粉25 g/L、麸皮40g/L、NaNO3 0.9 g/L、K2HPO43g/L、MgSO4·7H2O 0.6 g/L、接种量4％、装液量30 ml/250 ml(v/v)、Na2CO3添加量18 g/L、培养温度30℃、培养时间96 h时,酶活性达到最高.再通过Plackett-Burman设计对影响木聚糖酶产量的8个主要因素进行评价,确定Na2CO3浓度、麸皮浓度和MgSO4·7H2O浓度是影响产酶量的3个主要因素.利用中心组合设计及Design-Expert 8.05软件分析,获得了主要因素的最优条件,即Na2CO3浓度21.86g/L、麸皮浓度51.41 g/L、MgSO4·7H2O浓度0.59 g/L,实验最终酶活性比发酵优化前提高了5倍.     

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)“黄海3号”新品种的培育

2006年收集中国对虾“黄海1号”保种群以及海州湾、莱州湾2个野生群体为基础群体构建核心育种群,采用群体选育技术以仔虾Ⅰ期耐氨氮胁迫成活率和收获时对虾体重为选育指标,经过连续5代选育,培育出中国对虾“黄海3号”新品种。新品种耐氨氮胁迫能力强,仔虾Ⅰ期成活率较商品苗种提高21.2%,养殖成活率提高15.2%;生长速度快,收获对虾平均体重较商品苗种提高11.8%。AFLP技术分析获得5代选育群体的平均多态位点比例分别为42.28%、40.64%、40.32%、39.95%和38.05%。研究结果显示,随着选育世代的增加,选育群体的遗传多样性呈现下降趋势,但随着选育时间的延长,世代之间的分化逐渐降低,群体的遗传结构开始趋于稳定。     

凡纳滨对虾氨氮急性胁迫应激敏感群体和耐受群体对WSSV敏感性的差异分析

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是世界范围内举足轻重的水产养殖品种,在普遍的高密度养殖活动及环境恶化的情况下,逆境胁迫是影响其养成率的主要因素之一,其中,高浓度氨氮胁迫是最普遍的毒理因子。由于对虾抗病性状的遗传力较低,且在受限于测试场地的低选择强度情况下,抗病选育的进展比较缓慢。而对虾的抗逆性具有较高的遗传力,且不具备传染性的特点使得其不受测试场地的限制。因此,本研究以氨氮急性胁迫应激敏感群体(SP)和耐受群体(TP)为实验材料,对其进行白斑综合征病毒(WSSV)敏感性差异分析,首次探索了通过提高对虾对逆境急性胁迫应激的耐受性,从而间接提高其抗病力的可能性。本研究每个群体设3个处理:高浓度氨氮胁迫下(10 mg/L)WSSV感染组,两群体分别命名为SPAV和TPAV;正常海水条件下(氨氮水平小于0.01 mg/L)WSSV感染组,分别命名为SPV和TPV;正常海水条件无WSSV感染组(空白对照组),分别命名为SPC和TPC。结果显示,SP群体(5 h)在WSSV感染后开始死亡的时间显著早于TP群体(16 h);从感染60 h后,SPAV组的死亡率呈直线上升趋势,到137 h时该组全部死亡,其累积死亡率显著高于SPV(70.42%)和TP群体的2个组TPAV(42.67%)和TPV(18.99%)(P0.05)。在144 h实验结束时,SPV的累积死亡率为73.67%,显著高于TP群体的2个组TPAV(46.15%)和TPV(18.99%)以及SP群体的对照组SPC(34.79%);此时,TPAV组的累积死亡率显著高于TPV和TPC组(P0.05),而TPV与TPC组间无显著差异。研究表明,逆境毒理因子(氨氮胁迫)会增加对虾对病原的敏感性,而且对氨氮急性胁迫应激耐受力高的群体对病毒的抵抗力也高。本研究为探索提高对虾抗病力而降低养殖过程中的死亡率提供了新的思路和途径。     

栉孔扇贝异精雌核发育四倍体早期胚胎发育的细胞学荧光显微观察

用1500μW/cm2的紫外线照射长牡蛎(Crassostrea gigas)精子60 s以进行灭活处理,并使之与栉孔扇贝(Chlamys farreri)卵子受精,在卵子受精后排出第一极体前用6-DMAP(50 mg/L)处理受精卵,持续处理35 min,抑制第一极体和第二极体的排放,诱导异精雌核发育四倍体。采用二脒基苯基吲哚(DAPI)荧光染色显微观察法,对灭活的长牡蛎精子诱导的栉孔扇贝雌核发育四倍体早期胚胎发育过程进行细胞学观察。结果表明:经紫外线灭活过的长牡蛎精子进入栉孔扇贝卵子后发生轻微膨胀;在第一次卵裂中期,精核形成一致密的染色质小体(DCB),位于两组分开的母本染色体之间,不参与核分裂;第一次卵裂结束时DCB滞留于两卵裂球的分裂沟上或进入其中一分裂球中;第二次卵裂过程中,DCB的去向与第一次卵裂时基本一致。6-DMAP处理有效地抑制了第一极体和第二极体的排出,从而使雌核四倍化。对担轮幼虫染色体倍性分析结果表明,通过本方法可以获得6.25%的四倍体幼虫。本研究还对灭活的异源长牡蛎精子诱导栉孔扇贝雌核发育四倍体过程中产生的复杂倍性、核物质分离紊乱及多精附卵现象进行了观察和分析。     

聚β-羟基丁酸酯对凡纳滨对虾抗WSSV 能力及免疫基因表达量的影响

本实验采用单因子浓度梯度法,以添加不同质量分数(0.0%,0.5%,1.0%,2.5%,5.0%,10.0%)聚β-羟基丁酸酯(PHB)的人工配合饲料饲喂凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)20 d后,对其进行白斑综合症病毒(WSSV)感染测试;利用实时荧光定量PCR技术分析PHB对凡纳滨对虾抵御WSSV侵染能力的影响,并选择最高免疫保护率(RPS)组进行不同时间点基因表达量分析。研究发现,PHB对感染WSSV对虾的存活率无显著影响(P0.05);但感染WSSV的对虾平均存活时间随PHB浓度上升呈现先上升后下降再上升的趋势,饲喂PHB对虾的平均存活时间均高于对照组,其中1.0%PHB浓度组对虾平均存活时间最长,且显著高于空白对照组及5.0%PHB浓度组(P0.05)。分析各组对虾体内病毒含量,发现1.0%PHB浓度组对虾病毒含量在实验前期显著低于对照组(P0.05)。对虾感染WSSV后,对对照组及1.0%PHB实验组对虾前48 h内6个采样时间点的超氧化物歧化酶(sod)、过氧化氢酶(cat)、谷胱甘肽过氧化物酶(gsh-px)、溶菌酶(lzm)及抗菌肽(abp)5个基因进行表达趋势分析,结果表明基因表达趋势在两组间无显著区别;投喂PHB的对虾在感染WSSV后血淋巴中sod、cat、gsh-px和lzm表达量呈现上升后下降再上升的趋势且分别在6 h、6 h、3 h、6 h达到最大值;abp在WSSV感染3 h内急速下降,随后在12 h达到最大值后又下降;另外饲喂PHB对虾体内免疫基因表达量均高于对照组。结果说明,PHB能够提高凡纳滨对虾对WSSV的抵抗力,且在一定程度上提高了对虾的免疫力。     

一株引起坛紫菜绿斑病病原的分离鉴定及致病性研究

为了明确引起坛紫菜绿斑病的病原,对2012年发生在福建省莆田养殖海区坛紫菜叶状体绿斑病开展了病原的分离鉴定和致病性研究。利用2216E海水培养基平板,从患病藻体分离得到一株优势细菌X5;在实验室条件下将X5进行回接感染实验,在显微镜下观察到坛紫菜叶状体发生组织病理变化,出现绿斑病症状:感染初期出现黄绿色小斑点,病斑逐渐扩大出现空洞,最后导致紫菜叶片流失;用浓度为10⁴~10⁸ cfu/mL的X5感染坛紫菜时,在7 d内引起紫菜出现10%~100%病斑面积,这些结果表明X5为坛紫菜绿斑病的病原。利用生理生化和多基因序列分析方法对X5进行鉴定,结果显示该菌为革兰氏阴性菌,大小为0.6 μm×0.4 μm~1.0 μm×0.4 μm,无鞭毛,在温度4~42℃、盐度50~150、pH6~10范围内生长,最适生长温度为16℃,最适生长盐度为50,最适pH为7,对甲硝唑、林可霉素和青霉素耐药,对25种抗生素敏感,Biolog和API ID-32E细菌鉴定系统的结果显示X5为弧菌属细菌(Vibriosp.);基于多基因序列(16S rRNA,rpoA,recA,pyrH)构建的系统进化树分析显示,X5与V.casei、V.litoralis、V.rumoiensis聚为一支,进化距离为0.095~0.108,这些结果说明X5为弧菌属的一个新种或是V.casei、V.litoralis、V.rumoiensis之一的一个新亚种。本研究报道了弧菌X5能够引起坛紫菜绿斑病,为紫菜流行病学及疾病防治提供了理论支撑。     

海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长发育的影响

以黄姑鱼(Nibea albiflora)为研究对象,根据IPCC 2013典型浓度排放路径(RCP)对2100年海洋温度和p H的预测值,分别选择减缓温室气体排放情景(RCP 2.6)和高温室气体排放情景(RCP8.5),设置温度和p H两个因素,在实验室条件下模拟气候变化,探究海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长、发育的影响。结果显示,在基础温度24.0℃条件下,黄姑鱼进入稚鱼期的时间为25 d,高温处理(26.0℃~28.0℃)生长加快,仅为22 d,同时,随着温度升高(26.0℃、26.6℃和28.0℃),生长率逐渐增加(0.73、0.74和0.78 mm/d),并且各处理组之间生长率存在显著差异(P0.05),但死亡率在26.6℃最高,26.0℃最低。黄姑鱼死亡率在p H为7.80、7.73和7.49时分别为3.9%、19.4%和21.7%,各处理组死亡率差异显著(P0.05),但p H对黄姑鱼早期生长率影响不显著(P0.05)。通过逻辑斯蒂生长方程拟合,结合IPCC对2100年温度和p H的预测,到2100年,在RCP 2.6情景下,黄姑鱼早期生长率为0.71 mm/d,死亡率为31.1%;在RCP 8.5情景下,黄姑鱼生长率最高达到0.76 mm/d,死亡率为23.9%。在海洋酸化和暖化的共同作用下,黄姑鱼的早期补充将会受到影响。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis) CSFR2基因的重组表达及其蛋白纯化与功能分析

通过对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)进行全基因组及转录组测序,预测了一个半滑舌鳎性别相关基因CSFR2,目前已对该基因进行了克隆和表达分析。为进一步研究CSFR2基因的功能,本研究从蛋白层面入手,构建了原核表达载体p ET-32a-CSFR2,转化到大肠杆菌E.coli进行诱导表达,用His Trap进行蛋白纯化,SDS-PAGE电泳检测诱导及纯化产物,并将表达纯化的CSFR2蛋白注射1龄半滑舌鳎精巢。由于CSFR2是一个性别相关基因,因此无法通过免疫反应来直接检测其蛋白活性,本研究通过不同时间点取样检测半滑舌鳎其他性别相关基因Cyp19a和Foxl2的表达量变化,来间接反应CSFR2蛋白的活性及功能。实验结果显示,重组蛋白能够进入到活体细胞内并发挥一定作用,在6–72 h内对性别相关基因Cyp19a和Foxl2的表达有上调作用,说明CSFR2蛋白具有生物活性,并能调节其他性别相关基因的表达量,间接促进雄激素转化为雌激素。本研究进一步了解CSFR2基因在半滑舌鳎性别决定与分化中的作用,可为半滑舌鳎性别控制提供理论依据,在人工诱导鱼类性逆转方面有重要应用价值。此外,本研究为蛋白活性验证提供了一种新方法。