非选择性阳离子通道对水稻幼苗镉吸收转运特性的影响

以高积累和低积累Cd的两种水稻幼苗为材料,对非选择性阳离子通道(NSCCs)在Cd吸收转运过程中的作用进行了研究。结果表明,水稻根系和地上部对Cd的吸收均存在高、低亲和两种转运系统,高积累品种幼苗的Cd吸收转运效率明显高于低积累品种;NSCCs在水稻Cd吸收转运过程中发挥了重要作用,对地上部Cd积累量的贡献率大于根系。在Cd浓度为0.1 mg·L-1的处理下,NSCCs对低积累水稻幼苗地上部Cd积累量的贡献率高达93.5%,显著高于对高积累品种的贡献率。环境中的Cd浓度越高,NSCCs的贡献率越低。NSCCs可能是水稻高亲和转运系统的重要组成部分,能将低浓度的Cd有效转运到地上部。     

凡纳滨对虾丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP)的克隆及表达分析

[目的]研究丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP)在凡纳滨对虾天然免疫应答过程中的作用。[方法]利用PCR技术克隆凡纳滨对虾丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP),并进行生物信息学分析,进一步通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对其进行组织表达分析以及白斑杆状病毒(WSSV)刺激后的表达变化分析。[结果]成功从凡纳滨对虾体内克隆了Lv-SP基因的开放阅读框ORF,碱基数为1 104 bp,共编码367个氨基酸,在线分析软件预测其蛋白分子量为41 k D,等电点PI为6.93;在线分析软件预测显示:Lv-SP基因预测的氨基酸序列保守性很高,含有1个clip结构域和1个高度保守的SP结构域(Tryp-SPc);系统进化发生分析表明:Lv-SP氨基酸序列与中国明对虾以及中华绒螯蟹的丝氨酸蛋白酶(SP)同源性较高,而与按蚊、小蜂窝甲虫的SP同源性较低;qRT-PCR分析结果显示:Lv-SP基因在凡纳滨对虾不同组织中均有表达,并且在鳃和血中表达量较高,而在心和肝中表达量较低,病毒WSSV刺激后,Lv-SP基因在48.0 h和72.0 h有显著的上调表达趋势。[结论]Lv-SP基因保守性比较高,并且其在一定程度上参与了对虾应答病毒侵染的免疫反应,推测它有可能作为重要的免疫调控基因在对虾的防御应答过程中发挥作用。     

米虾鞣化激素的表达特征分析及体外合成

[目的]观察米虾的胚胎发育过程。制备米虾发育过程中鞣化激素(Bursicon)的α和β这2个亚基基因蛋白并探讨其在不同组织中的表达特征。[方法]利用光学显微镜观察米虾的胚胎发育过程。根据转录组提示,PCR扩增2个亚基基因的编码区。目的片段经双酶切后分别连入载体p ET-28a-c(+)中,构建表达载体p ET-28a-α、p ET-28a-β。重组质粒转入Rosetta表达菌后用IPTG诱导其表达。采用实时荧光定量PCR检测bursicon-α和bursicon-β在米虾的眼柄、心、胸神经节和腹神经节4个组织中的表达差异。[结果]米虾胚胎发育阶段包括卵裂期、囊胚期、原肠期、前无节幼体期、后无节幼体期、复眼色素形成期以及蚤状幼体期共7个阶段。SDS-PAGE凝胶电泳检测发现体外原核系统能够成功表达Bursα和Bursβ,二者的相对分子质量约为15 k D。此外表达特征分析显示bursicon-α和bursicon-β在米虾腹神经节中的相对表达量最高,胸神经节中的相对表达量次之,在眼柄和心中的相对表达量较低。[结论]米虾中鞣化激素的2个亚基基因主要是在其腹神经节中表达,属于神经多肽激素,能够分泌到血淋巴中发挥调节作用;体外原核表达系统获得重组蛋白Bursα和Bursβ,为进一步研究其功能及应用于生产奠定了基础。     

3个群体团头鲂mtDNA D-loop区段的限制性片断长度多态性分析

对采自于天津市蓟县、宁河县以及山西省太原市的3个人工繁殖群体共136尾团头鲂Megalobrama amblycephala的mtDNA D-loop区段进行PCR扩增,用14种核酸内切限制酶酶切后,进行限制性片段长度多态性(RFLP)分析。结果表明:在14种内切酶中,9种有酶切位点;蓟县和太原两个群体(90尾鱼)中,个体间没有变异,只有一种单倍型,两群体内的单倍型多样性指数和核苷酸多样性指数均为0;宁河县群体46尾鱼中存在2种单倍型,有2个个体与蓟县和太原群体的XspⅠ和MboⅠ酶切图谱不同,其单倍型多样性指数和核苷酸多样性指数分别为0.0850、0.001312;宁河县群体与蓟县(或太原)群体间的核苷酸歧化距离以及Rogers遗传距离分别为0.000015和0.0435;χ2检验结果显示,3个群体间的遗传差异不显著(P>0.05)。可以认为团头鲂mtDNA D-loop区段的遗传多样性很低。     

可降解络合剂对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响

以黑麦草为实验材料,研究了土壤中添加不同浓度(0,3,6,9,12,15 mmol/kg)生物可降解络合剂谷氨酸二乙酸四钠(GLDA)和亚氨基二琥珀酸四钠盐(IDS)对种子萌发和幼苗生长的影响,旨在找到2种络合剂应用的适宜浓度.结果表明,添加络合剂GLDA和IDS对黑麦草的种子萌发有一定的抑制作用,并且高浓度的处理抑制作用更为显著;而对黑麦草的地上生长表现为低浓度促进、高浓度抑制.在整个生长期,络合剂均抑制了黑麦草的根系生长.当络合剂GLDA和IDS浓度为9 mmol/kg时,黑麦草叶绿素含量最高,较对照提高了39.85％和47.18％;当GLDA和IDS浓度为6 mmol/kg时,类胡萝卜紊含量最高.隶属函数综合分析表明,络合剂对黑麦草种子萌发和幼苗生长影响最大的浓度为15 mmol/kg的处理,以络合剂IDS浓度为6 mmol/kg的处理生长状况最佳.     

红螯光壳螯虾细胞自噬过程中自噬体与微管相互作用

昆虫方面研究提示自噬在病毒侵染增殖中发挥了重要作用,而虾类自噬研究报道极少,了解虾类细胞自噬将为虾病害免疫研究开辟新的思路。自噬相关蛋白LC3是自噬过程的标志性蛋白,存在于自噬体膜上,前期生物信息学分析发现,红螯光壳螯虾自噬相关蛋白LC3(CqLC3)和微管蛋白α-tubulin (Cqα-tubulin)具有互作关系。为深入揭示红螯光壳螯虾细胞自噬体的运输途径,本实验通过体外重组构建了蛋白表达载体pET-HISCqLC3和pET-GST-Cqα-tubulin,并诱导表达,利用亲和层析法分别纯化获得HIS和GST融合表达蛋白HIS-CqLC3和GST-Cqα-tubulin,利用GST pull-down实验验证发现,CqLC3与Cqα-tubulin存在相互作用。微管抑制剂长春新碱解聚微管后,利用MDC染色法检测自噬体发现,红螯光壳螯虾细胞微管解聚破坏后自噬体积累增多,细胞不能正常完成自噬反应,因此可知,红螯光壳螯虾细胞自噬体可通过CqLC3与微管相互作用,微管在红螯光壳螯虾细胞自噬过程中对自噬体的运输具有重要作用。本文首次揭示了虾类细胞自噬反应中自噬体的运输途径,研究结果为虾类细胞自噬的研究奠定了基础。     

中华绒螯蟹高血糖激素基因的克隆和分子结构解析

为深入研究中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）高血糖激素（Crustacean Hyperglycemic Hormone, CHH）基因的结构与功能,我们首次从中华绒螯蟹眼柄中克隆得到高血糖激素基因的全长cDNA序列（Ers-CHH, GenBank 注册号：JX485664）。序列及分子结构分析结果显示：Ers-CHH基因全长585bp,ORF区为 453bp,编码150 个氨基酸,N端30个氨基酸为预测的信号肽区域,其后为42个氨基酸的前体相关肽和78 个氨基酸的成熟肽。其成熟肽区具有典型的CHH家族结构域,包括3个二硫键C7-C43、C23-C39 、C26-C52和4个α螺旋（alpha-helix）,但不具有β折叠结构（beta-sheet）。Ers-CHH成熟肽氨基酸序列与溪蟹（Ptychognathus pusillus）相比有92%的相似性;其三维结构与其它物种CHH三维结构比较结果显示,4个α螺旋所处的位置及所含氨基酸的相似性较高。与中华绒螯蟹MIH相比,CHH序列前段缺少一个螺旋,但其4个α螺旋的位置及氨基酸数目与MIH的α2-α5螺旋高度一致,空间结构也基本相同,这可能是两种激素功能部分重叠的分子基础。上述结果为进一步研究CHH在中华绒螯蟹生长发育及能量代谢过程中的调节机制和人工控制甲壳动物生长代谢提供了重要信息。     

中国鲫与日本鲫几个群体肌浆蛋白的电泳分析

以中国二倍体和三倍体鲫Carassius(黑龙江流域鲫、九江彭泽鲫、宁河彭泽鲫、海河流域鲫、金鱼)以及日本二倍体、三倍体鲫为试验材料,应用水平式淀粉凝胶电泳法对其肌浆蛋白进行了检测分析。结果表明:在中国二倍体鲫中共检测出4种类型(BB、BC、CC和BD),其中BB为主要类型,并且4种类型均不同于日本的二倍体鲫;在中国三倍体鲫中也检测出4种类型(BBB、BBC、BCC、ABB),方正银鲫中的两种类型(BBC、BCC)均不同于九江彭泽鲫、宁河彭泽鲫、于桥水库鲫和日本三倍体鲫,九江彭泽鲫、宁河彭泽鲫以及95.1%的于桥水库鲫为BBB类型,其电泳带组成与谷口顺彦报道的日本银鲫中的Ⅱ-1型相同。     

4个群体鲢mtDNA D-loop的PCR-RFLP分析

采用PCR技术扩增了湖北监利、江西瑞昌、湖南长沙3个长江野生群体和天津宁河1个人工繁殖群体(已繁殖6代)共158尾鲢(Hypophthalmichthys molitrix)mtDNA D-loop区段,并用14种核酸内切限制酶对扩增片段进行酶切。结果显示:所有试验鱼均扩增出约1.6 kb的DNA片段,10种限制酶有酶切位点,共检测出16种单倍型,以单倍型Ⅰ为主,在各群体中所占比例为57.5%~90.0%。鲢4个群体的单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数为0.1885~0.6526和0.001182~0.007570。瑞昌群体与监利群体的Rogers遗传距最小,为0.1250;监利群体与宁河群体的Rogers遗传距最大,为0.2693。χ2检验结果显示4个群体间的遗传差异显著(P<0.01)。在4个群体中,宁河人工繁殖群体的单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数均最高,并且HinfⅠ的C酶切类型为宁河群体所特有,达20.0%。     

中华绒螯蟹野生群体和不同水系人工选育群体的遗传多样性分析

本研究利用10个微卫星分子标记分析了中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis) 3个不同水系人工选育群体(“长江1号”、“光合1号”和七里海河蟹)和1个海河流域自然群体的遗传多样性和遗传分化水平。结果显示,10个位点在4个群体中的等位基因数(N)为3~17,平均等位基因数为8.5~9.7,平均期望杂合度为0.720~0.745,平均观测杂合度为0.566~0.661,平均多态信息含量为0.687~0.716,近交系数(Fis)范围为–0.080~0.827。在40个群体–位点组合中,有13个群体–位点组合显著偏离哈迪–温伯格平衡(P<0.05)。遗传多样性分析结果显示,与海河自然群体相比,3个人工选育群体遗传多样性水平略有降低,但仍保持在较高水平,具有较大的选育潜力。遗传分化分析结果显示,群体间遗传分化指数(Fst)范围为0.015~0.075,遗传相似度为0.7702~0.9401,遗传距离为0.0617~0.2611。基于Nei’s遗传距离构建了群体UPGMA系统进化树,自然群体和“光合1号”聚为一支,而七里海河蟹群体单独聚为一支。综上所述,4个中华绒螯蟹群体间的遗传分化水平较低,群体遗传多样性较高。本研究将为中华绒螯蟹选育繁育和种质资源利用与管理等提供理论基础。