大黄鱼肌肉组织cDNA全长文库的构建及EST分析

以大黄鱼肌肉组织为材料,利用Creator Smart cDNA Library Construction Kit构建了大黄鱼肌肉组织的全长cDNA文库.文库质量分析表明：cDNA文库容量不低于1.68×106cfu/mm3,重组率达96%,插入片断的平均长度大于1 000bp.随机挑取512个cDNA克隆进行5’端测序,其中430条ESTs的长度大于100bp;并初步拼接得到了230个单基因簇（unigene）,其中包括58个重叠群（contigs）,172个单拷贝ESTs（singletons）,冗余度为46.51%.经检索,35个ESTs在BLASTx上无明显的同源性（E值≤1.00×10-10）,为新基因.195个ESTs与已报道的基因有较高的同源性;其中与能量相关基因的ESTs丰度最高,占总数的20.00%.蛋白质合成、细胞骨架和信号传导次之,比例分别为13.48%、12.17%、10.00%,其中包括高迁移率族蛋白B1、瘦素受体、β1-热激蛋白等.这些EST数据为进一步筛选和克隆大黄鱼肌肉特异性表达基因提供了平台.     

曼氏无针乌贼肌肉cDNA文库的构建和表达序列标签分析

以曼氏无针乌贼（Sepiellamaindroni）肌肉组织为研究材料,利用Clontech公司的cDNA文库构建试剂盒构建了曼氏无针乌贼肌肉cDNA文库．对文库质量的分析结果表明：cDNA文库的库容量约为1．2×10。克隆（cfu／dm^3）,重组率达96％,插入片段平均长度大于l000bp．挑取568个阳性克隆进行5’末端测序,其中475条ESTs长度大于100bp,初步拼接后得到200个单基因簇,包括41个重叠群和159个单拷贝EST,冗余度为57．89％．经检索,53条ESTs（占比为26．5％）在BLASTx上无明显的同源性（E值≥1．00×10^-10）,为新基因．147条ESTs（占比为73．5％）与已报道的基因有较高的同源性;其中与能量相关基因的ESTs丰度最高,占总数的23．0％．细胞信号传导、细胞骨架和蛋白质代谢的次之,比例分别为17．5％、12．5％、9．5％,其中包括热激蛋白70、转铁蛋白等．这些EST数据有助于进一步筛选和克隆曼氏无针乌贼和其他头足动物的肌肉特异性表达基因．     

海带转录组SSR序列特征及其相关基因功能分析

对海带(Saccharina japonica)转录组测序数据进行分析,从70 497条Unigenes中共检测到9 237个简单序列重复(SSR)位点,并对包含SSR序列的Unigenes进行功能注释。海带转录组中SSR的类型十分丰富,其中单核苷酸和三核苷酸重复SSR的数量最多,分别占SSR总数的40.9%和39.4%,其次为四核苷酸、二核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复,分别占SSR总数的9.8%,6.1%,3.1%和0.7%。SSR重复单元类型共有147种,其重复次数的范围为5~70次。功能注释发现约50%含有SSR的Unigenes获得了注释信息,并且大多数与已知蛋白有同源性。COG、GO功能分类结果均表明,大量含有SSR序列的基因与多种生物功能有关,其中与碳水化合物代谢及参与细胞组成相关的基因数量最多。本研究结果为深入开发功能性SSR标记奠定基础,也为开展海带分子标记辅助选育提供支持。     

硒化物在文蛤响应镉胁迫过程中作用的转录组学分析

研究两种硒化物在文蛤富集、排出镉过程中的作用,对文蛤进行转录组测序,并进行生物信息学分析,以探讨硒化物对Cd2+代谢相关机制。硒化卡拉胶组和亚硒酸钠组共产出587 855条高质量reads。基因本体分析功能注释到15 380条unigenes, KEGG通路注释到18 866条unigenes。差异基因主要富集到肌球蛋白复合物(myosin complex)、离子通道抑制(ion channel suppression)等基因本体分析功能中。差异基因KEGG通路富集显示,在嘌呤代谢(purinemetabolism)、ECM受体相互作用(extracellularmatrix receptor interaction)、硒化合物代谢(metabolism of selenium compounds)等通路显著富集。从结果分析Cd2+可以使文蛤体内蛋白转录修饰出现异常;有机硒可以通过调控金属离子通道活性来排出细胞内的Cd2+;无机硒主要作用于文蛤细胞表面,增强其表面活性抵御Cd2+进入细胞;差异基因KEGG注释结果表明有机硒与无机硒在文蛤重金属代谢中作用机制以及途径不相同。     

病毒感染海洋球石藻Emiliania huxleyi的转录组分析

海洋球石藻Emiliania huxleyi及其特异性裂解病毒E. huxleyi virus (EhVs)在调节海洋碳、硫循环及全球气候变化中起着重要作用,也是开展真核生物病毒–宿主相互作用研究的良好模型系统之一。为了探究病毒感染条件下E. huxleyi基因表达水平的变化,以海洋球石藻E. huxley–BOF 92及其专一性裂解病毒EhV-99B1为研究对象,利用Illumina HiSeq 2000高通量测序技术,分别对E. huxleyi病毒感染组(Exp)和非感染对照组(Con)6 h和45 h的藻细胞样品进行转录组测序分析。共得到32 909条平均长度为1 153 bp的基因。病毒感染6 h和45 h分别得到2 617和5 229个差异表达基因,其中共差异表达基因465个。随机选取10条差异表达基因,采用qRT-PCR进行实验验证,结果证实转录组分析可靠。GO功能注释和KEGG通路富集,发现大量基因与氧化应激反应、脂类代谢、碳水化合物代谢及信号转导等代谢过程相关,其中变化最显著的是谷胱甘肽代谢途径。从病毒感染球石藻转录组中筛选出部分与氧化应激反应相关的基因,其中9个基因显著上调,11个基因显著下调,表明宿主能够通过体内的氧化应激反应响应病毒胁迫。     

凡纳滨对虾大量EST的生物信息学分析

凡纳滨对虾是我国乃至世界最重要的对虾养殖种。EST(expressed sequence tags)测序是对没有基因组背景的生物进行功能基因分析最为有效的方法之一。为了研究凡纳滨对虾重要功能基因、以及为筛选分子标记奠定基础,本文集成了一套快速高效的EST信息深度挖掘的方法,并对公共数据库中161 241条凡纳滨对虾EST序列进行分析,获得了20 410 条unigenes,包括14 236条contigs和6 174条singlets。通过与NR数据库比对发现有注释的基因7 984条,并对其余12 426条未知基因中的4 702条进行了功能域注释。对有NR注释的基因的GO 分类分析获得其中2 715条基因的生物学过程、细胞定位和分子功能分类信息。此外,通过与模式生物通路图进行比对和定位,将3738条基因定位到270个KEGG通路图中,发现凡纳滨对虾的9条unigenes与果蝇丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路的5个关键基因对应,提示凡纳滨对虾很可能存在类似的重要信号转导通路。另外,通过对6种组织,包括肝胰腺、淋巴器官、血细胞、鳃、眼柄和神经的EST进行比较分析,筛选获得了组织特异性转录本共7 000余条,并对这些特异性转录本进行了功能分类。本研究不仅开发了公共基因资源发掘的方法,也为对虾功能基因的研究利用提供了重要参考数据。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞转录组测序数据中SNP标记的开发及其功能注释分析

本文基于马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞比较转录组学数据进行单核苷酸多态性标记(SNP)的开发和关联基因的功能注释分析,以期为SNP标记的利用提供有效信息。在转录组测序获得的67632条SNP-unigenes中共获得962995个SNP位点,位点平均发生频率约为1个SNP/100bp;转换SNP数目与颠换SNP数目比值约为0.5,与理论比率相符;而6种单核苷酸变异类型中,以A/T颠换SNP最多。SNP-unigene功能注释分析表明,30376条unigenes(44.91%)匹配到GO分类条目;18150条unigenes(26.84%)获得COG注释信息,并以"一般功能预测"类最多;10981条unigenes(16.24%)富集到32条KEGG子集,其中以"信号转导"子集中富集的SNP-unigene最多。进一步富集分析显示629个SNP-unigenes注释到"Platelet activation"等多条免疫防御相关信号通路中;同时,根据SNP位点分布情况筛选到123个溶藻弧菌感染前、后转录组中特异分布的免疫防御相关候选SNP位点。基于标准化的基因表达水平分析,在17个差异表达免疫防御相关基因中共检测到1594个SNP位点。     

The marine polychaete Arenicola marina: its unusual arsenic compound pattern and its uptake of arsenate from seawater.

Arsenic compounds in the marine polychaete Arenicola marina collected from Odense Fjord, Denmark were determined by HPLC-ICPMS. In contrast to most other marine animals, A. marina contained most of its water soluble arsenic as inorganic forms, arsenite (58%) and arsenate (16%), and arsenobetaine was present as a minor constituent (6%) only. Other arsenic compounds detected in A. marina were dimethylarsinate (4%), two arsenosugars (1 and 3%), tetramethylarsonium ion (1.5%), and arsenocholine (<1%). A new arsenobetaine -trimethylarsoniopropionate-previously only reported in fish, was also present at trace levels (<1%), and an unknown anionic arsenical (approximately 10%) remains unidentified. When A. marina was exposed in laboratory experiments to different concentrations of arsenate in seawater (10, 50. 100, 500 and 1000 microg As 1(-1)) the polychaetes accumulated arsenic in a dose dependent. non-linear manner. Most of the accumulated arsenic was biotransformed to arsenite and dimethylarsinate. with the remainder being accumulated as unchanged arsenate. None of the other arsenic compounds naturally present in A. marina increased in concentration following arsenate exposure.     

青蛤(Cyclina sinensis)cDNA文库构建及免疫相关因子基因的筛选

在鳗弧菌侵染下,利用SMART方法构建了青蛤的cDNA文库,并采用高通量测序方法和BLASTX比对筛选出ESTs及免疫相关因子的基因.结果表明,所构建的cDNA文库的库容量为1.12×106,插入片段均在500bp以上;大于100bp的有效ESTs序列1113条,平均长度725bp,拼接后获得一致性序列420条,其中包括126个叠联群和294个单拷贝EST,BLASTX比对后获得注释序列271条,进一步筛选获得青蛤免疫相关因子基因序列45条,为克隆其免疫防御相关因子的基因提供了重要的基础.     

长牡蛎(Crassostrea gigas)EST串联重复序列的组成和分布

长牡蛎(Crassostrea gigas)串联重复序列分析研究较少,为了研究其在基因组转录本的基本结构特征并为长牡蛎中遗传多样性研究中提供有益的信息,利用NCBI公共数据库中的57 139条长牡蛎ESTs序列对串联重复序列结构类型、分布、丰度等进行系统比较分析.分析结果表明:1)长牡蛎EST中共有小卫星串联重复序列8...     

黄河口与长江口近江牡蛎的比较转录组分析

为进一步开发近江牡蛎Crassostreaariakensis的基因资源,探究黄河口与长江口近江牡蛎的遗传差异,采用Illumina HiSeq 4000测序平台对东营垦利和南通海门的近江牡蛎进行高通量转录组测序。对测序数据进行拼接后分别得到83680条和71269条unigene,并对unigene进行了基因功能注释和正选择基因的富集分析。结果表明,同源基因经筛选得到正选择基因259个,GO (Gene Ontology)功能分析中共涉及到967个相关功能类别,其中有关到生物学过程的分类条目占比最多,为590项。总体上看,与细胞器、代谢过程、结合以及催化活性相关的类别占主导地位。KEGG( Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析表明,共涉及48个代谢通路,其中与核糖体、细胞凋亡相关的通路占比最大。上述结果不仅加深了对黄河口以及长江口近江牡蛎基因表达水平差异的认识,同时也为今后进行近江牡蛎各类遗传学分析和一些关键基因的克隆以及具体功能分析提供了基础数据。     

两株溶藻弧菌噬菌体的生理特性和基因组研究

利用噬菌体治疗水产养殖细菌病害具有专一性强、自我增殖能力强等优点, 可以有效减少对环境的污染。为了获得可防治水产病原体溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的生物杀菌剂, 本研究以Vibrio alginolyticus ATCC 17749^T为宿主, 从福建省东山岛的对虾养殖场与水产市场污水环境中分离得到两株巨型噬菌体vB_ValM_R10Z和vB_ValM_R11Z, 并分别从噬菌体形态、宿主范围、生命周期和基因组信息等方面进行了鉴定和分析。实验结果显示, 噬菌体R10Z和R11Z具有相似的噬菌斑形态和电镜形态, 属于肌尾噬菌体; 除宿主之外, 噬菌体R10Z和R11Z均能侵染另一株欧文氏弧菌Vibrio owensii JL3186; 两株噬菌体均对氯仿不敏感, 表明其衣壳蛋白不含脂类物质; 噬菌体R10Z和R11Z的潜伏期均为20min, 但裂解量却相差一倍, 分别为45PFU·cell^-1和114PFU·cell^-1; 两株噬菌体的基因组大小分别为247167bp和246831bp, G+C含量分别为41.30%和41.33%, 两者基因组相似性达99.45%, 均未检测出毒力基因与抗药性基因; 系统发育分析显示两株噬菌体均属于Myoviridae(科), Tevenvirinae(亚科), Schizotequatrovirus(属), 同源基因在环境中分布广泛。两株噬菌体性状优良, 在水产病害的噬菌体治疗领域具有重要的研究价值和潜在的应用价值。     

Effects of Larval Settlement and Post-Settlement Mortality on the Distribution Pattern and Abundance of the Spirorbid Tube Worm Neodexiospira brasiliensis (Grube) (Polychaeta) Living on Seagrass Leaves

Abstract. The role of larval settlement, post-settlement mortality and competition with a red algae in determining the patterns of abundance and distribution of the spirorbid tube worm Neodexiospira brasiliensis (Grube) (Polychaeta: Spirorbidae) on leaves of three seagrass species: Zostera marina Linnaeus, Zostera asiatica Miki and Phyllospadix iwatensis Makino were examined in Aininkap, Akkeshi Bay, Akkeshi, Hokkaido, Japan. Field collections of seagrass shoots were made at about 1-week intervals. The density of newly settled larvae (< 0.3 mm in tube diameter) increased significantly on Z. asiatica and P. iwatensis , but not on Z. marina during the sampling period. It was highest on Z. asiatica among the three seagrass species, followed by P. iwatensis and Z. marina . Newly settled larvae occurred more on the basal part of younger leaves of each seagrass species. Mortality tended to be high on Z. marina , followed by Z. asiatica and P. iwatensis , although the differences were not great. Size-specific mortality showed the existence of high mortality in early post-settlement stages on Z. asiatica and P. iwatenisis . Relatively high mortality was also suffered by individuals with a tube diameter over 1.5 mm. Growth in tube diameter of N. brasiliensis was slower on P. iwatensis than on the other two seagrasses. The effect of a calcareous red algae on larval settlement was investigated with removal experiments; however, no effect of red algae was detected. Patterns in the distribution and abundance of N. brasiliensis on leaves of three seagrass species resulted from the heterogeneity of larval settlement rather than from post-settlement mortality or competition with red algae. Different densities of larval settlement among the three seagrass species or on a leaf are likely to relate to larval behaviour, such as negative phototaxis.     

基于转录组数据的马氏珠母贝EST-SSR位点的信息分析及其多态性检测

为获得稳定可靠的马氏珠母贝SSR分子标记,本文利用MISA软件对转录组测序数据进行了大规模的EST-SSR标记发掘,并分析了位点信息及其多态性。结果表明,马氏珠母贝转录组测序所获得的74007条Unigenes中检测出9872个EST-SSR位点,位点出现频率为13.34%,平均每5102 bp含有1个SSR位点。在转录组SSR中共有132种重复基元类型,其中单核苷酸重复基元为主要类型,占SSR总数的81.46%;单核苷酸重复以A/T基序为主,占SSR总数的71.27%。基于筛选的SSR序列,应用Primer3软件进行引物的批量设计,共为5922条EST-SSR序列成功设计出17766对引物。随机选择80对引物对EST-SSR多态性进行检测,共有62对引物成功扩增出稳定条带,占引物总数的77.5%;其中,17对EST-SSR引物表现出个体多态性,多态性比率为27.42%。以上研究为马氏珠母贝遗传多样性、遗传图谱构建及分子辅助育种研究提供了有效工具,对于马氏珠母贝种质资源保护、优良品种培育和珍珠养殖业的健康发展均具有重要意义。