曼氏无针乌贼Phb2基因的克隆和其在不同生长阶段的表达分析

Phb2是抗增殖蛋白(Prohibitin)的一个亚型。本研究利用RACE技术首次获得了曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)Phb2基因的全长序列,该序列全长为1283 bp,其中5′非编码区(5′-UTR)150 bp,3′非编码区(3′-UTR)236 bp,开放阅读框(ORF)897 bp,预测编码298个氨基酸。序列分析表明,曼氏无针乌贼Phb2基因编码的蛋白无信号肽,第20~42位氨基酸为跨膜结构,包含1个PHB家族的结构域。采用荧光定量PCR技术检测其在曼氏无针乌贼不同生长时期(幼体、产卵前、产卵中、产卵后濒死前)各组织中的表达情况,结果显示,Phb2在4个时期的各组织中均有表达,其中,幼体和濒死前表达量较低,产卵前和产卵中的表达量则相对较高,在各时期中脑、肝表达较多。视腺作为与生殖调控有关的内分泌器官,其Phb2基因表达具有时期差异性,在产卵后的表达量由产卵时期的高表达大幅下降,说明Phb2具有周期调节、控制细胞衰老和凋亡的多效性功能。本研究结果可为进一步了解抗增殖蛋白对曼氏无针乌贼的抗衰老作用提供参考。     

中国对虾4代人工选育群体与1个野生群体遗传多样性分析及差异SNP位点筛查

利用 2b-RAD 技术对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) 2015 年、2016 年、2017 年、2019 年 4 代选育群体和野生群体合计 821 尾个体进行简化基因组测序, 分析中国对虾人工选育群体和野生群体遗传多样性特征, 挖掘在持续人工选育过程中受选择的 SNP 位点。测序共得到 83767 个 SNP 位点, F-统计结果显示, 野生群体与选育群体间遗传分化系数(FST)均值为 0.022, 野生群体与 2019 年选育群体之间遗传分化程度最高为 0.0260, 与 2015 年选育群体之间遗传分化程度最低为 0.0190; 野生群体与选育群体之间遗传分化系数(FST)均小于 0.05, 为弱遗传分化。 群体主成分分析(PCA)结果显示野生群体与选育群体之间遗传结构未发生明显改变。遗传多样性统计结果表明,野生群体与选育群体期望杂合度(He)均值分别为 0.1716 和 0.1806, 观测杂合度(Ho)均值分别为 0.1861 和 0.1943, 多态性信息含量(PIC)均值分别为 0.1428 和 0.1515, 核苷酸多态性(Pi)均值分别为 0.1732 和 0.1813, 其中 2017 年、2019 年选育群体各遗传多样性指数与野生群体相比均存在显著差异(P＜0.05)。对不同世代选育群体与野生群体进行选择消除分析, 分别得到 92 个、103 个、166 个、117 个受选择 SNP 位点, 共有位点数目为 4 个。相邻世代选育群体之间等位基因频率逐代上升的共有位点数目为 7107 个, 其中 3674 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05); 等位基因频率逐代下降的共有位点数目为 8501 个, 其中 4101 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05)。研究结果表明, 中国对虾经过累代人工选育, 依然具有较高的遗传选育潜力, 可以继续作为人工选育材料。     

低溶氧胁迫对刺参(Apostichopus japonicus)氧化应激指标的影响

为探明低氧胁迫对刺参(Apostichopus japonicus)抗氧化能力的影响以及刺参的低氧逆境响应机制,给低氧环境条件下的刺参养殖提供指导,本研究通过设置低氧胁迫实验,将刺参在水体低氧[(2.0±0.2) mg/L]8 h 处理后恢复常氧[(7.0±0.2) mg/L]2.5 h,取低氧和常氧不同时间段的刺参肌肉、呼吸树和消化道组织,对各组织的乳酸(LD)、丙二醛(MDA)和抗氧化酶系等应激参数进行测定和变化趋势分析。结果显示,与对照组相比,在低氧胁迫8 h 内,随着低氧暴露时间的延长,刺参肌肉、呼吸树和消化道等组织中的 LD 含量、抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活力显著上升;超氧化物歧化酶(SOD)活力显著下降;肌肉组织中的 MDA 含量显著降低,呼吸树和消化道中的 MDA 含量显著上升。在恢复常氧阶段,各氧化应激指标逐渐恢复到正常水平。低氧胁迫使刺参的有氧代谢减弱,无氧代谢增强,以维持机体能量需求。低氧胁迫造成刺参机体各种应激生化指标上升或下降,这是机体为适应低氧环境刺激而作出的一种抗氧化策略。     

太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)类α-1,2-岩藻糖基转移酶的密码子优化与原核表达

牡蛎消化组织内存在的类A型血型组织抗原是其特异性富集诺如病毒的主要原因,FUT2(Fucosyltransferase 2,α-1,2-岩藻糖基转移酶)是A型血型组织抗原合成的关键酶.本研究在前期克隆了太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)类FUT2基因cDNA全长的基础上,根据大肠杆菌密码子偏爱性优化并合成了类FUT2基因,插入原核表达载体pRSET A构建pRSET-mof,将其转化大肠杆菌BL21,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导.经SDS-PAGE分析显示,在37℃、IPTG终浓度为0.8 mmol/L的条件下,诱导4h后出现大小约为46 kDa的特异性目的条带.利用His亲和层析柱纯化及超滤管浓缩目的蛋白,得到单一条带,说明纯化效果良好.Western blot分析显示,目的蛋白与抗6×His标签单克隆抗体、抗人FUT2单克隆抗体均能发生特异性反应,表明优化后的太平洋牡蛎类FUT2基因在大肠杆菌系统中成功表达.本研究结果为今后研究太平洋牡蛎类FUT2基因的功能,进一步探索牡蛎特异性富集诺如病毒的分子机理奠定了基础.     

多重压力胁迫下近海生态系统与多营养层次综合养殖

近半个多世纪以来,在过度开发利用、气候变化(包括全球变暖和自然波动)以及环境污染等多重压力胁迫下近海生态系统发生了前所未有的变化,其中黄海大海洋生态系最具代表性。它主要表现在生物多样性和生态系统生产力的变化;生态系统产出质量下降,如个体较大、营养层次较高、重要的底层经济种类被个体较小、营养层次较低、中上层及经济价值低的种类所替代。研究分析表明,在多重压力胁迫下,近海生态系统及其变化受控于多因素作用的控制机制,导致生态系统变化的复杂性、不确定性,并难以甄别和管理。多营养层次综合水产养殖是应对多重压力胁迫下近海生态系统显著变化的一条有效的途径。文内论述了发展多营养层次综合养殖的科学基础,介绍了在黄海桑沟湾构建的多营养层次综合养殖模式及其效果,评估了多营养层次综合养殖的碳收支与生态服务功能。最后,在结语中指出:展望未来,多营养层次综合养殖模式的多样化发展需要特别予以关注,需要得到更多基础研究的支持。除了进一步加强养殖种类的生物学和区域生态学研究,还需要加强养殖生态系统的生物地球化学循环和水动力学过程研究,关注海洋酸化对养殖生物的影响,多营养层次综合养殖系统对海洋酸化的响应及其应采取的适应性对策。     

氮对低氧胁迫下樱桃根系抗氧化酶活性及线粒体功能的影响

 以‘吉塞拉5号’樱桃组培苗为试材, 研究短期低氧胁迫下氮对樱桃幼苗根系抗氧化酶活性 及线粒体功能的影响。通过溶氧调节仪人为控制营养液溶氧浓度为2 mg·L ^{- 1} , NO₃^- 浓度共设4个水平:0、7.5、15.0、22.5 mmol·L ^{- 1} , 以1 /2 Hoagland营养液正常低氧处理(NO₃^- 浓度7.5 mmol·L ^{- 1} ) 为对照。结果表明: 各处理SOD、POD、CAT酶活性均呈现先升高后降低的趋势。与对照相比, 营养液加氮处理的SOD、POD、CAT酶活性升高, 膜质过氧化程度减轻, 且氮浓度越大酶活性升高幅度越大, 而营养液缺氮处理的酶活性降低, 膜质过氧化程度加重; 营养液缺氮处理樱桃根系线粒体中的H₂O₂和MDA含量、O₂^-·生成速率升高, 而营养液加氮处理可降低O₂^-·的产生及MDA含量, 提高线粒体的氧化磷酸化水平, 保护樱桃根系线粒体膜的完整性, 对线粒体呼吸功能的破坏明显减轻, 且NO₃^- 离子浓度高时效果更好, 说明适当提高营养液中的氮素水平可以缓解低氧胁迫对樱桃根系的伤害。     

茄子离体叶片光系统Ⅱ的冷激胁迫效应及热力学分析

 以耐冷性较强的短把黑圆茄和耐热性较强的黑帅圆茄为试材,经冷激胁迫后采用植物效率仪PEA,进行快速叶绿素荧光参数测定,并利用最大光化学效率Fv/F m和活性中心RC/CSo的标准状态变性自由能变△GD进行PSⅡ冷稳定性的热力学分析。随着冷激胁迫温度的降低和时间的延长,PSⅡ的Fv/Fm、实际光化学效率ΔF/Fm′、RC/CSo呈"S"型下降趋势;单位反应中心DIo/RC和非光化学猝灭qN呈"S"型上升趋势;综合分析反映出冷激胁迫下PSⅡ反应中心的可逆失活和依赖于叶黄素循环的热耗散的双重机制在保护PSⅡ防止光抑制中起到重要作用。另外,通过两品种间PSⅡ行为差异,引入了两组新的参数作为便于直观比较冷胁迫的评价指标。黑帅圆茄Fv/Fm、ΔF/Fm＇的半衰温度T1/2和t1/2值分别高于短把黑圆茄1.4 ℃和0.8 ℃。茄子叶片Fv/Fm和RC/CSo的△GD随着冷激胁迫温度的降低而减少呈瀑布型的下降趋势。黑帅圆茄的△GD值和变性中点温度Tm都低于短把黑圆茄。它们均反映出黑帅圆茄的耐冷性低于短把黑圆茄。     

月季RcHSP17.8 基因表达提高大肠杆菌对非生物胁迫的耐性

 月季RcHSP1718为编码小分子热激蛋白基因, Southern检测其在月季基因组中为多拷贝存在。38 ℃/3 h热激处理后, 该基因在耐热月季品种‘曼海姆宫殿’ ( Schloss Mannieim) 、‘彩虹’ (Radio) 、‘赌城’ (Las Vegas) 、‘梅郎随想曲’ (Caprice de Meiland) 、‘小女孩’ ( Girl) 中强表达, 而在不耐热品种‘新十全’ (Kordes’Perfecta) 、‘绯扇’ (Hiogi) 、‘莱茵黄金’ ( Pfalzer Gold) 中弱表达或不表达, 表明该基因与月季耐热性关系密切。为确定月季RcHSP1718基因功能, 将其转化E.coli BL21, 结果表明重组菌株能正常诱导表达包含RcHSP17.8的融合蛋白, 并因此提高了重组菌株对高温、低温、高盐、高pH、重金属、氧化等非生物胁迫的耐性, 表明RcHSP17.8参与了上述非生物胁迫的响应。     

切花月季Rh-DREB1基因的克隆及其在乙烯和失水胁迫下的表达

以切花月季Rosa hybrida 'Samantha'为试材,通过简并引物和RACE方法从花瓣中获得了两个逆境诱导转录因子DREB家族基因全长.推定的氨基酸序列分析表明,这两个基因都具有DREB1转录因子的典型特征,因而分别命名为Rh-DREB1A和Rh-DREBIB,GenBank登录号分别为EU784069和EU784070.Rh-DREB1A和Rh-DREB1B分别包含一个编码222和231个氨基酸序列的开放阅读框.半定量RT-PCR分析结果表明,Rh-DREB1A和Rh-DREB1B在月季花瓣中能够被失水胁迫强烈诱导,但是不受乙烯诱导.由所得结果推测,这两个转录因子参与了失水胁迫诱导的信号转导途径.     

不同茄子品种幼苗耐热性研究

以45 ℃/36 ℃（昼/夜）的温度对4个茄子品种进行胁迫处理,研究了高温胁迫对茄子的热害指数、电解质渗透率、SOD活性、MDA含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,高温处理后,茄子热害指数、电解质渗透率及MDA含量显著上升,耐热品种上升幅度低于不耐热品种;SOD活性显著降低,恢复2 d后耐热品种06-E417和紫妃1号的SOD活性比处理前上升了20.3 %和20.7 %,不耐热品种则没有表现这种趋势。高温胁迫后,茄子Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ、qP、ETR及Fv’/Fm’均显著降低,耐热品种降低的幅度低于不耐热品种,表明在高温胁迫后耐热品种具有较高的光系统Ⅱ活性。