利用rDNA和ITS序列对1株裸甲藻的初步鉴定

测定了 1株分离自青岛胶州湾海水样品、从形态上初步确定为裸甲藻属 (Gymnodiniumsp,编号为 GYN- 1 5)的核糖体基因 (r DNA)和转录单元内间隔区 (Internal Transcribed Spacer,ITS)序列 ,并利用该序列对该藻进行了初步鉴定。测定的序列长 2 658bp,涵盖了小亚基 (smallsubunit,SSU) r DNA基因 3'端 1 747bp,ITS1 - 5.8S r DNA- ITS2全长和大亚基 (large subunit,LSU) r DNA基因 5'端 337bp。同源性分析该序列发现 GYN- 1 5与共生甲藻属 (Symbiodinium)中的 2个种 (Symbiodinium californium和 Gymnodinium varians)的对应序列具有很高的相似性 ;3株藻的各段 r DNA和 ITS序列的相似性均为 99%以上 ;以 SSU r DNA序列中的 3个可变区 (V1 V2 V3)和邻接法构建的系统树表明 ,GYN- 1 5与 S.californium和 G.varians构成 1个独立的新的子类群 ,该子类群属于共生甲藻属 ,而与各种裸甲藻的亲缘关系较远。根据这些结果可将GYN- 1 5初步鉴定为属于共生甲藻属。鉴于 GYN- 1 5和其它 2个种所构成的分支明显与 5个已知的子类群 (A,B,C,D,E)不同 ,因此将该分支命名为子类群 F。     

中国沿海贪食共生藻的形态、超微结构和分子特征

共生藻属(Symbiodinium)主要指一类与无脊椎动物或原生生物共生的甲藻,是热带和亚热带海洋生态系统常见物种。本研究从中国沿海和一艘停靠在厦门港的货轮压舱水中分离出了4株贪食共生藻(Symbiodinium voratum)。贪食共生藻运动细胞较小(长9.7±1.3μm,宽8.7±0.9μm),能够产生不动细胞(直径11.4±0.3μm)和二分裂细胞(直径12.2±0.6μm)。扫描电子显微镜下运动细胞顶部有一个单线长甲板型顶沟复合体(Elongate Apical Vesicle,EAV),其甲板方程式为x,EAV,4'-5',5a-6a,9',? s,? c,6',2'。透射电子显微镜显示其具有E型眼点、单茎的大淀粉核、扁平囊泡组成的高尔基体和三层膜组成的叶绿体类囊体。4株贪食共生藻的核糖体基因(SSU r DNA,ITS和LSU r DNA)、cp23S和cob序列完全一致。利用最大释然法和贝叶斯方法构建的基于LSU r DNA序列的系统发育树显示:中国沿海和世界其他地方的贪食共生藻很好的聚类在一起,共同组成系群E。中国株系和其他地方贪食共生藻的遗传分化很小,显示它们之间有频繁的基因交流。     

小球藻△12脂肪酸去饱和酶基因的克隆与序列分析

利用已报道的△12脂肪酸去饱和酶基因序列的保守区域,设计简并引物,通过RT-PCR的方法获得了小球藻NJ-7的内质网型△12脂肪酸去饱和酶基因(CvFAD2)的部分序列,然后采用RACE的方法分别克隆到5'片段和3'片段,拼接后设计特异引物扩增到全长cDNA.该基因全长为2 032 bp,ORF为1158 bp,编码385个氨基酸,分子质量约为44 ku.根据已经得到的CvFAD2序列推导成氨基酸序列与一些已知物种的FAD2氨基酸序列相比较,同源性分别为普通小球藻(Chlorella vulgaris)75%,莱菌衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)57%,石榴(Punica granatum)57%,麻疯树(Jatropha curcas)52%.系统发育分析表明,南极小球藻CvFAD2基因与真核微藻(衣藻和普通小球藻)的FAD2基因聚在一起,介于真菌与高等植物之间,并且真核微藻FAD2基因与高等植物的同源性更高,推测其在进化上与高等植物的亲源关系更近.     

龙须菜UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因的克隆及其表达与琼胶产量的关系

对红藻龙须菜(Gracilaria leimanei formis)UDP葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达与不同藻株中藻体琼胶产量之间的相关性进行研究.通过PCR扩增的方法得到了龙须菜UGPase的基因序列.该基因cDNA序列的全长为2 200 bp,开放阅读框1 485 bp,编码494个氨基酸;龙须菜UGPase基因的氨基酸序列与其它物种的UGPase氨基酸序列相似性较高;该基因是单拷贝的,缺乏内含子;具有特殊的加尾信号.利用荧光实时定量PCR的方法检测UGPase基因相对表达量.结果表明,该基因的表达与琼胶含量存在显著相关性,即在高琼胶组藻株中的表达量显著高于低琼胶组藻株,对琼胶含量高低具有指示作用,显示了在产业化应用中的潜能.     

S7核糖体蛋白基因片段序列变异与花鲈属鱼类系统发育研究

对中国和日本海域花鲈属的3个种:花鲈(Lateolabrax maculatus)、鲈鱼(L. japoni-cus)和高体鲈(L. latus)的S7核糖体蛋白基因片段序列进行了扩增和序列测定,分析比较了3个种23个个体间的序列差异。在456bp的S7核糖体蛋白基因片段中,3个高体鲈个体中出现了3种单倍型,种内个体间有2个碱基差异;7个花鲈个体中出现了7种单倍型,种内个体间有21个碱基差异;13个鲈鱼个体中出现了12种单倍型,种内个体间有22个碱基差异。结果表明,花鲈属S7核糖体蛋白基因片段序列具有丰富的遗传信息,在亲缘关系较近的物种间也存在显著的序列差异,基于S7核糖体蛋白基因片段序列的NJ和ME系统树经1000次重复抽样检验后得到相似结果,表明S7基因内含子2是适合于研究分子系统发育的分子标记。利用Modeltest选取最佳核苷酸替代模型构建的NJ树表明:花鲈属鱼类由高体鲈分化,花鲈与鲈鱼的亲缘关系很近,而与高体鲈的亲缘关系较远。     

胶州湾浮游植物分子遗传多样性初步研究

用聚合酶链式反应扩增海洋浮游植物总体的核酮糖 1 ,5 -二磷酸羧化 /氧化酶大亚基基因(rbc L)片段 ,建立该基因变异类型文库 ,并随机测定了 38个 rbc L大亚基基因片段序列 ,初步分析了海洋浮游植物分子遗传多样性。将≥ 97%的氨基酸序列相似性定义为种内变异 ,38个片段分别代表1 3个不同的物种 ,或称为不同的操作分类单元。与数据库序列比较发现 ,PPJZ0 1 ,PPJZ1 1和 PPJZ2 0可能是已报道的 rbc L基因序列代表的物种 ,其它克隆在数据库中没有对应的近缘物种序列存在。系统学分析表明分离的克隆分别属于隐藻门、硅藻门、绿藻门和 streptophyta等的浮游植物 ,极少数克隆来源于异鞭毛藻类、定鞭藻纲和原细菌。根据各操作分类单元克隆数计算得胶州湾浮游植物分子遗传多样性指数为 1 .97。研究结果为利用分子生物学方法剖分海洋浮游植物群落结构、研究海洋浮游植物动力学积累了基础数据     

红树林混合发酵产氢菌群中梭菌属Fe-氢酶基因(hydA)的克隆及序列分析

采用间歇产气试验方法对红树林淤泥中的混合菌群进行产氢菌群富集,并对混合产氢菌群发酵产氢过程中发酵液的pH值和氧化还原电位(ORP)的变化进行分析.此外,在产氢速率最高时段,发酵液中菌群经过常规的基因组提取,分别采用通用的梭菌属Fe-氢酶基因和16S rRNA基因引物进行PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析.结果发现产氢菌群中至少有6种,而Fe-氢酶基因只含有一种.将Fe-氢酶基因的扩增片段切胶纯化之后,经PCR重新扩增、纯化,克隆测序.NCBI序列比对结果表明,该片段序列与产气荚膜梭菌Fe-氢酶基因的序列相似性达99%.根据已知产气英膜梭菌Fe-氢酶基因序列设计引物,经两轮PCR扩增获得Fe-氢酶基因全序列.混合菌群中Fe-氢酶基因GenBank数据库的登录号为EU590683.此外,采用Bioedit和Mega2软件构建了Fe-氢酶的NJ系统进化树,结果表明该Fe-氢酶基因与产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)聚为一类.推测的氨基酸序列与产气英膜梭菌的相应序列相似性达97%-99%.PfamHMM结构域查找结果发现,此氢酶含有五个结构域,分别为1个2Fe-2S铁硫簇结合区域、2个4Fe-4S结合区域、Fe-氢酶大亚基和Fe-氢酶小亚基.     

大菱鲆(Scophthalmus maximus)MHCⅡA基因全长cDNA的克隆与组织表达分析

采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)方法, 得到1131bp的大菱鲆MHCⅡA全长cDNA片段.该序列包括720bp的开放阅读框(0RF), 75bp的5'末端非编码区(UTR)以及336bp的3'末端非编码区.利用CLASTAL W1.8软件进行MHCⅡA基因的氨基酸序列比对和同源性比较, 结果表明, 大菱鲆MHCⅡA与牙鲆MHCⅡA的相似性最高, 为69.8%, 与真鲷、鲈鱼和丽鱼的相似性次之, 分别为65.5%、69.6%和61.4%, 与人、鼠和鲨鱼MHCⅡA的相似性仅为19.8%、31.6%和26.9%.应用RT-PCR分析其组织表达发现MHCⅡA基因在正常大菱鲆组织中均表达, 但表达量在各个组织中不同, 其中在鳃、脾、头肾、心脏、小肠和皮肤中有较强的转录本, 中等程度表达于肝和血, 在性腺和肌肉中表达最弱.     

三种鳜鱼(Siniperca)生长激素基因内含子多态性的比较研究

鳜(Siniperca chuatsi)、大眼鳜(Siniperca kneri)、斑鳜(Siniperca schezeri)为鳜属中3种主要经济鱼类,具有较近的亲缘关系和相似的生活习性,但生长性状差异较大.为探索3种鳜鱼生长差异与基因差异间联系,以野生群体为材料,采用PCR扩增、电泳及测序等方法,对生长发育相关基因生长激素(GH)基因进行了多态性检测与分析.在第一内含子、第二内含子前段、第二内含子中段微卫星序列及第三内含子中均检测到多态性.各区域共检测到25种长度类型,其中4种为鳜与大眼鳜共有长度类型,3种为鳜、大眼鳜与斑鳜共有长度类型,其余18种为各物种特有长度类型.各区域长度类型共组成14种单倍型,无种间共有单倍型.序列长度差异主要由重复序列及DNA片段的插入或缺失形成.在第1内含子3'端-6位与第3内含子5'端+16位各发现一处靠近剪接位点的序列差异.根据多态性检测结果构建系统发育树,鳜与大眼鳜先聚为一枝.本研究可为进一步确认鳜鱼GH基因差异与生长性状间联系,并利用基因差异进行鳜鱼种质资源保护及分子育种奠定基础.     

大菱鲆钙激活型钾离子通道基因TSKCa的克隆和序列分析

钙激活型钾离子通道蛋白(KCa)是位于细胞膜表面调节细胞功能的一类膜蛋白.通过设计特异性引物,以我国海水养殖大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)血液cDNA为模板,利用RT-PCR 技术克隆获得了一条基因片段.生物信息学分析证实该片段来自钙激活型钾离子通道基因SKCa (小电导钙激活型钾通道)家族.设计巢式PCR引物,通过5′RACE和3′RACE分别克隆得到了该基因的5′端序列和3′端序列.使用生物学软件拼接3段序列得到了大菱鲆钙激活型钾离子通道TSKCa基因的全长序列.TSKCa基因cDNA全长为1 698 bp,其中开放阅读框长度为1 632 bp,编码的TSKCa蛋白有544个氨基酸.比对TSKCa蛋白与GenBank中已有的SKCa蛋白序列,证实其序列同源性很高.使用网络DAS和srsbin服务器对TSKCa蛋白进行跨膜结构预测和疏水性分析,并结合已有的研究结果推测TSKCa蛋白的结构由S1～S6六个跨膜结构域和一个孔道区(P区)组成.