刺参响应灿烂弧菌侵染差异microRNAs鉴定及靶基因分析

microRNA参与基因的转录后调控,在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一,而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株,通过人工侵染实验制备患病刺参样本,采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序,通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析,筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因,构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。结果显示,PT10H组平均得到5 902 588条有效序列,194个已知miRNA和19个新的miRNA;PT16S组平均得到5 053 529条有效序列,182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析,共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P≤0.05),上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因,注释到585个GO terms及24条信号通路(P≤0.05),下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因,注释到514个GO terms以及22条信号通路(P≤0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络,结果显示,13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs,Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。     

半滑舌鳎创伤弧菌分离鉴定及其荧光定量PCR方法的建立

为确定患病半滑舌鳎的病原,从其体内分离到3株革兰氏阴性菌,将其分别命名为ST-1、ST-3和ST-6,进行细菌理化特性、药敏试验、16S rDNA测序以及组织病理学观察等方面的研究,并建立了外膜蛋白(OMP)基因的SYBR Green I荧光定量PCR检测方法。结果显示,3株分离菌株的理化特性符合创伤弧菌特征,16S rDNA与创伤弧菌标准菌株ATCC29307序列相似性达99%以上,系统发育树分析显示,3株分离株与创伤弧菌自然聚为一支,最终鉴定为创伤弧菌;药敏试验显示,3株菌对头孢克肟、头孢哌酮、链霉素、亚胺培南和氟苯尼考等药物高度敏感。人工回归感染试验表明,分离株具有致病性,且半滑舌鳎、斑马鱼的临床症状与自然患病鱼症状相似;组织病理学观察显示,鳃丝上皮细胞增生,鳃小片肿胀黏连、颗粒细胞和黏液细胞增多,肝脏中央静脉淤血,肾脏出血、坏死,肠道黏膜固有层萎缩、黏液细胞增多等。进一步建立OMP基因的荧光定量PCR方法,结果显示,标准曲线的相关系数为0.995,检测下限为1.88×10~2 CFU/mL。以上结果可为半滑舌鳎弧菌病的致病机理、分子诊断和防治提供科学参考。     

二种佐剂对哈氏弧菌OMPC-溶藻弧菌LPS偶联疫苗的增效作用

制备哈氏弧菌SpGY020601外膜蛋白复合物(OMPC)和溶藻弧菌EpGS021001脂多糖(LPS)偶联疫苗,设置偶联疫苗组、偶联疫苗 ISA763佐剂组、偶联疫苗 β-葡聚糖佐剂(DEAE)组以及生理盐水对照组,并以相同程序免疫卵型鲳鲹。溶菌酶活性检测、微量凝集反应试验结果显示:各疫苗组血清中的溶菌酶含量无显著差异(P>0.05),但均远高于生理盐水对照组(P<0.05);ISA763佐剂组抗哈氏弧菌SpGY020601抗体滴度较其他组出现的早,抗溶藻弧菌EpGS021001抗体滴度较其他组持续时间长;β-葡聚糖佐剂组次之,其次是无佐剂组,对照组始终未检测到抗体。各组分为腹腔注射攻毒与浸泡攻毒,对EpGS021001的攻击,ISA763佐剂组相对保护率分别为90%和70%,高于β-葡聚糖佐剂组的85%和55%,以及无佐剂组的80%和55%;对SpGY020601的攻击,ISA763佐剂组相对保护率分别为95%和80%,高于或相当于β-葡聚糖佐剂组的95%和75%,以及无佐剂组的90%和75%。     

转座子mini-Tn10介导的运动突变对溶藻弧菌毒力的影响

采用转座子mini-Tn10/Km构建了致病性溶藻弧菌的突变库,采用半固体双层平板初筛到73株运动缺陷突变株,初筛的突变株纯化及重复筛选后获得运动性缺陷表型稳定的突变株ND-01MM,Southern鉴定确定其为单位点插入。野生型菌株ND-01和运动缺陷突变株ND-01MM对致病性溶藻弧菌的天然宿主大黄鱼粘液的趋化、粘附以及在大黄鱼吞噬细胞内存活能力等生理功能的比较研究发现,溶藻弧菌运动缺陷后趋化及粘附能力均极显著下降(P<0.01),但在吞噬细胞内的存活能力则与野生型菌株差异不显著(P>0.05)。采用腹腔注射和浸泡两种方式感染大黄鱼,结果发现运动缺陷对浸泡感染的影响较为明显,但对腹腔注射的感染方式影响不大。     

基于核酸适配体的PCR法检测溶藻弧菌及其灭活菌

溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)分布广,数量多,发病率高,是水产养殖中常见的条件致病菌,而对溶藻弧菌进行快速准确的识别鉴定是其病害防治的前提和基础。核酸适配体,因为具有较高的亲和特异性,在微生物的识别鉴定方面展现出了巨大的优势。本文利用核酸适配体和适配体筛选产物,通过结合、洗涤、加热分离、PCR扩增以及电泳检测等步骤,对溶藻弧菌进行了检测鉴定。结果表明,适配体和筛选产物都能对溶藻弧菌及其灭活菌进行较好的识别鉴定,适配体筛选产物对溶藻弧菌的检测下限为10~3cfu/mL,而对其灭活菌的检测下限为10~2cfu/mL,适配体对溶藻弧菌及其灭活菌的检测下限都可达到10 cfu/mL。该方法对溶藻弧菌有较好的亲和特异性,并能较好地区分溶藻弧菌与哈维氏弧菌等水产常见病原菌,在水产病害的检测中显示了较好的应用前景。     

乳酸杆菌L1对致病弧菌的抑制作用

以致病弧菌T1、T2为检测菌,采用平板抑菌圈检测法,研究乳酸杆菌L1及其代谢产物的抑菌能力。结果表明:L1发酵上清液对两种弧菌的抑制效果和发酵液对弧菌的抑菌作用相似,即对弧菌T1的抑制作用强于T2;L1 发酵液对弧菌T1、T2的抑制能力强于上清液,表明乳酸杆菌及其代谢物质对弧菌具有协同抑制作用;L1的发酵液经3倍稀释仍对弧菌T1有抑制作用;乳酸杆菌L1生长不同时期的代谢产物对弧菌的抑菌活性不同,代谢产物的抑菌能力在衰退期>稳定期>生长期;L1的发酵液经沸水浴处理15 min其抑菌活性不变,表明抑菌代谢物质具有较好的耐热性。     

鳗弧菌L-18株的限铁条件和铁调节外膜蛋白的免疫效果研究

利用Western-blot技术,对鳗弧菌L-18株的OMPs和IROMPs的免疫反应性进行了分析,并通过免疫牙鲆比较二者免疫保护力的差异,以期从IROMPs方向探索开发鳗弧菌新型鱼用疫苗,并为研究其免疫原理提供重要的科学依据。结果表明,培养基中加入不同浓度的联铁剂,鳗弧菌L-18株的生长和铁载体的表达出现规律性变化,其中加入100~130μmol·L-1 2,2’-联吡啶为最适合限铁条件,此时铁载体的表达量最高且生长受抑制程度较小。在此条件下,菌株表达出74.3ku和77.4ku的IROMPs,其中77.4ku蛋白具有免疫反应性,为重要抗原。用全菌灭活疫苗、OMPs、IROMPs分别腹腔注射免疫牙鲆7周后攻毒, IROMPs疫苗的相对免疫保护力达到75.9%,远高于OMPs疫苗的51.8%。相对于OMPs,IROMPs的抗体效价显著提高,接近全菌疫苗组的水平,而血清杀菌活力没有显著变化。 关键词：鳗弧菌;铁调节外膜蛋白;牙鲆     

大菱鲆致病性溶藻弧菌SR1的外膜蛋白及其抗原性分析

用十二烷基肌氨酸钠(Sarkosyl)抽提结合超速离心的方法提取了一株大菱鲆致病性溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)SR1和其他7株弧菌的外膜蛋白。通过SDS-PAGE图谱分析比较了这8株弧菌外膜蛋白的组成,结果表明,8株弧菌的外膜蛋白电泳一般可得到6-12条条带,其分子量多集中在65-106 kD和28-48 kD,其中36 kD的蛋白带为8株弧菌所共有。用兔抗SR1全菌血清进行Western-blot印迹显示,菌株SR1的外膜蛋白条带中有6条发生了阳性反应,其分子量分别为73 kD、48 kD4、5 kD3、9 kD、36 kD和32 kD。而其他7株弧菌的外膜蛋白与兔抗SR1血清也发生程度不等的阳性反应,这些阳性反应条带的分子量集中在65-73 kD、45-48 kD和36-41 kD之间,其中36 kD的外膜蛋白在8株弧菌中均出现明显的阳性反应,说明36 kD的外膜蛋白是这8株弧菌共有的特异性抗原。     

饲料中添加酵母提取物对凡纳滨对虾免疫相关基因表达及抗菌机能的影响

为了评估饲料中添加酵母提取物对凡纳滨对虾免疫灵敏性和平衡性的相关基因表达的影响,以鱼粉含量为24.5%的基础饲料(对照组)及在基础饲料中添加2.5%酵母提取物的实验饲料,分别饲喂凡纳滨对虾56 d,检测两种饲料投喂的对虾在急性感染溶藻弧菌前后鳃组织Toll受体、IM D和溶菌酶mRNA表达量变化及感染后的对虾死亡情况。结果表明:摄食添加酵母提取物饲料的凡纳滨对虾鳃组织中Toll受体mRNA和溶菌酶mRNA表达量均显著高于对照组对虾(P0.05),IMD mRNA表达量与对照组无显著性差异(P0.05)。急性感染溶藻弧菌后,两组对虾鳃组织Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA表达量随感染进程均出现显著变化,Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA表达量峰值出现的时间分别为24、42和36 h,且摄食添加酵母提取物组对虾各基因的表达量峰值分别为对照组峰值的201.06%、481.46%和276.77%,均显著高于对照组对虾(P0.05)。摄食添加酵母提取物饲料组对虾鳃组织中Toll受体和IM D mRNA表达量在感染溶藻弧菌后12和24 h分别出现显著上调,而对照组对虾鳃组织中Toll受体和IMD mRNA表达量分别在感染弧菌后24和42 h才出现显著上调。两组对虾经溶藻弧菌人工急性感染后72 h内的累积死亡率无显著差异(P0.05)。实验表明,饲料中添加酵母提取物上调了溶藻弧菌感染前凡纳滨对虾Toll受体和溶菌酶mRNA的表达量,提早了溶藻弧菌感染后对虾Toll受体和IMD mRNA表达量上调时间,且增加了对虾Toll受体、IM D和溶菌酶mRNA表达量的峰值,在一定程度上提高了凡纳滨对虾免疫相关基因表达的灵敏性。     

杂色鲍养殖环境中致病性弧菌分布调查

从深圳不同的杂色鲍人工养殖场采集并分类环境生物样品。应用TCBS平板分离并作生理生化初步鉴定弧菌,平板涂布法统计水样和各类生物每mL(或每g)所含弧菌总数,并应用基于16S~23SrDNA间区序列设计的4种水产病原弧菌特异性引物进行PCR,定性检测各类环境样品所携带致病性弧菌的分布状况。结果显示,弧菌广泛存在于杂色鲍养殖环境中,且杂色鲍养殖池池水中的弧菌密度大于进水口海水。在养殖环境生物中,不同环境生物中每克生物所携带的弧菌数差别很大,其中盘管虫、海蟑螂、等足类所携带的弧菌数最多,而海鞘携带的弧菌数最少。在常见的4种致病性弧菌的检测结果上,创伤弧菌和溶藻弧菌阳性率均为3.4%。通过研究弧菌在杂色鲍养殖环境中弧菌的分布特征,为杂色鲍养殖中流行性弧菌病的预防提供科学依据。