脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)ferritin 基因克隆及表达分析

采用RT-PCR及RACE技术获得了总长度为755bp的脊尾白虾ferritin基因cDNA序列。该基因序列5’和3’的非编码区分别为112bp和146bp,开放阅读框497bp,推测编码169个氨基酸,预测蛋白分子量19.1kDa,等电点5.46,该基因命名为Ecfer基因。利用Neighbor-joining法构建系统进化树分析结果表明,Ecfer基因氨基酸序列与无脊椎动物中的甲壳动物聚为一支(同源性为64%—67%)。此外,Ecfer基因氨基酸序列与脊椎动物铁蛋白H链同源性为53%—57%。采用荧光定量RT-PCR研究Ecfer基因在组织中以及经WSSV刺激后血淋巴、肝胰腺中的表达变化情况。研究结果表明,Ecfer在肝胰腺、卵巢、肌肉、鳃和血淋巴中均有分布。注射WSSV后3h和6h,肝胰腺和血淋巴Ecfer基因表达较对照组均显著上调(P<0.05),并具有显著的时间差异性。说明Ecfer基因可能参与了脊尾白虾抵抗WSSV入侵的免疫反应。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)体长和体重遗传力的估计

构建了脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)49个全同胞家系, 包括28个半同胞家系, 分别测定了30日龄和50日龄个体的体长和体重。利用SPSS软件的一般线性模型(GLM)过程, 计算表型变量的方差组分, 估计体长和体重性状的遗传力。结果表明, 脊尾白虾30日龄和50日龄体长的遗传力估计值分别在0.14—0.35和0.07—0.31之间, 脊尾白虾30日龄和50日龄体重的遗传力估计值分别在0.12—0.23和0.14—0.33之间; 雄性遗传方差组分均显著大于雌性遗传方差组分, 说明雄性遗传方差组分存在显著的父本效应。经过t检验, 父系半同胞、母系半同胞方差组分估计的遗传力均未达到显著水平, 全同胞方差组分估计的遗传力达到极显著水平。因此可以认为基于全同胞方差组分估计的遗传力是对脊尾白虾两个生长阶段体长和体重狭义遗传力的无偏估计值。本研究结果表明脊尾白虾体长和体重性状属于中度遗传力, 选择育种对于脊尾白虾早期生长的改良具有较大潜力。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)不同地理群体的生化遗传分析

采用聚丙烯酰胺不连续凝胶垂直电泳方法,进行了中国北方沿海的河北渤海湾、山东莱州湾、山东胶州湾和江苏海州湾4个脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)地理群体间的生化遗传差异分析。结果表明,12种同工酶共有16个基因座位,其中Ldh-1、Adh-1、Sdh-1、s-Mdh-1、Gcdh-1和Me-1共6个座位表现为多态;平均每个座位等位基因有效值Ae=1.22911.3009,平均预期杂合度He=0.13300.1675,平均观察杂合度Ho=0.17970.2474,遗传距离D=0.00500.0345;聚类分析表明,渤海湾群体和莱州湾群体亲缘关系最近,其次为胶州湾群体与海州湾群体。本研究结果表明,脊尾白虾遗传多样性处于较高水平,种质资源状况良好,有利于其种质资源的保护开发及遗传改良。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)组织蛋白酶D基因的克隆及其表达分析

采用RACE技术获得了总长为1853bp的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)组织蛋白酶D基因全长cDNA序列。该基因5′和3′非编码区分别为120bp和572bp,开放阅读框为1161bp,推测编码386个氨基酸,预测分子量为42.36kDa,理论等电点为7.54,命名为EcCatD基因。同源性和系统进化分析表明,EcCatD基因与斑节对虾、美洲螯龙虾的相似性分别为86%和80%,与斑节对虾和美洲螯龙虾紧密聚为一支。荧光定量RT-PCR结果表明,EcCatD基因在血细胞中的相对表达量最高,其次为肝胰腺。该基因在鳗弧菌和WSSV感染后的脊尾白虾血细胞和肝胰腺中的表达量显著增加,并具有不同的时空表达趋势。结果表明EcCatD基因在脊尾白虾免疫反应中具有重要作用。     

干露胁迫对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)HSP70和ferritin基因表达的影响

采用常规急性实验方法,研究了不同干露胁迫条件对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)成活率的影响。结果表明,保持虾体湿润并用冰块降温的P组干露胁迫12h后成活率为75%,显著高于其它各实验组(P<0.05)。采用实时荧光定量PCR方法研究了不同干露胁迫条件对脊尾白虾血细胞和肝胰腺组织中热休克蛋白70(HSP70)和ferritin基因表达的影响。干露胁迫能诱导脊尾白虾血细胞、肝胰腺HSP70基因的表达上调,肝胰腺中的高表达时间相对血细胞中出现的较早;干露胁迫能诱导湿润低温P组脊尾白虾血细胞和肝胰腺ferritin基因的表达上调,并显著高于对照组(P<0.05),而且各组织ferritin基因表达的上调时间具有差异性,血细胞最先上调。其余实验组脊尾白虾各组织ferritin基因表达均下调,并显著低于对照组(P<0.05)。上述结果表明,在脊尾白虾受干露胁迫的耐受范围内,HSP70和ferritin基因发挥抗氧化功能。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)维甲酸X受体基因克隆及其在温盐胁迫和蜕皮周期中的表达分析

为了明确脊尾白虾维甲酸X受体基因在环境胁迫和蜕皮周期中的作用,本研究通过RACE技术克隆了脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)维甲酸X受体c DNA全长,命名为Ec RXR基因,该c DNA序列全长为1323 bp,开放阅读框(ORF)为855 bp,编码一个284个氨基酸组成的蛋白质,分子量为30.918 k Da,理论等电点为PI为6.788;Ec RXR基因推导氨基酸序列经Blastp在线比对分析显示,Ec RXR与已知甲壳动物RXR的同源性为71%—90%;系统进化树分析结果显示,脊尾白虾Ec RXR的氨基酸序列与日本沼虾RXR的氨基酸序列聚为一支。荧光定量RT-PCR分析表明,Ec RXR基因在各组织中均有表达,而在眼柄相对表达量较高,血淋巴中最低。Ec RXR基因在蜕皮周期中的表达规律表明,Ec RXR基因表达在不同蜕皮时期存在明显变化,在眼柄、肝胰腺、胃和肠中整体呈现上升趋势,在鳃中呈现先下降后上升的趋势,在表皮中呈现逐渐降低的趋势。Ec RXR基因在温度、盐度胁迫过程中的表达规律分析结果发现,温度、盐度胁迫均可显著改变Ec RXR基因在鳃和肝胰腺中的表达模式,温度胁迫下Ec RXR基因在鳃中呈先上升后下降的表达趋势,肝胰腺中整体呈先上升后下降再上升再下降的表达趋势;盐度对鳃和肝胰腺的调控模式相同,均呈先升高后下降的变化趋势。本研究结果表明Ec RXR基因在脊尾白虾蜕皮发育、酶活性调控及渗透压调节中发挥重要作用,为深入研究甲壳动物维甲酸X受体基因的功能提供了重要的基础信息。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)3 个野生群体mtDNA 16S rRNA 序列差异及长臂虾科系统进化关系

采用PCR扩增和序列测定等技术,对脊尾白虾3个野生群体共计58个个体的线粒体16SrRNA基因片段进行初步研究。结果表明,在获得的长度为509bp核苷酸序列中,共检测到7个变异位点、8种单倍型,除象山湾群体外其它两个群体遗传多样性水平都较低。AMOVA分析表明,象山湾与莱州湾群体有显著的遗传差异,其余群体间的遗传差异不显著。另外,将本研究所得序列与GenBank中长臂虾科11个种的16SrRNA基因片段序列进行比较后,发现其聚类关系与传统分类略有不同,并依据16SrRNA序列变异百分比推测了长臂虾科12个种的大致分化时间。     

脊尾白虾抗菌肽Crustin基因的克隆、表达与功能研究

为研究脊尾白虾(Exopalaemoncarinicauda)抗菌肽Crustin的结构特征和功能,本研究从脊尾白虾中克隆得到一个Crustin的新变体,命名为EcCrustin1。研究结果表明,EcCrustin1基因cDNA序列长度为740 bp,开放阅读框(ORF)长度为477 bp,编码158个氨基酸,EcCrustin1蛋白具有Ⅱ型Crustin的典型特征,包括N端的信号肽,C端WAP结构域,以及二者之间的甘氨酸富集区(GRR)和半胱氨酸富集区(CRR)。EcCrustin1基因主要在脊尾白虾血淋巴中表达,副溶血弧菌刺激后,EcCrustin1在血淋巴中的表达显著上调(P<0.05),说明EcCrustin1在脊尾白虾先天免疫应答中发挥重要作用。此外,通过原核表达获得了该抗菌肽的重组蛋白,为进一步研究其抑菌功能和机理提供了基础。     

白斑综合征病毒对脊尾白虾的致病性研究

2010年、2011年江苏沿海多数地方海水养殖中发生了脊尾白虾大规模死亡的现象,本课题通过对患暴发性流行病的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)进行病毒分子生物学检测,发现病虾体内白斑综合征病毒(White Spot Syndrome Virus,简称WSSV)检测普遍呈阳性;应用发病虾组织制备的病毒粗提液,进行了人工感染实验,实验表明该病毒对脊尾白虾具有较强的致病性,可引起68.5%的死亡率。电镜结果表明,发病虾与感染病虾鳃及肝胰脏等组织器官都发生了相同的细胞病理变化,主要表现为细胞核内染色质边聚、线粒体肿胀、内嵴消失等一系列细胞病理变化,在其细胞核与细胞质中发现了具有单层囊膜结构的对虾白斑综合征病毒粒子,病毒粒子大小约为(130~170)nm×(305~405)nm,核衣壳呈子弹形,一端较细另一端较粗,完整病毒粒子由核心、衣壳和囊膜构成,分子生物学实验表明该病毒为WSSV。实验结果符合柯赫氏法则,可以初步推断WSSV感染脊尾白虾并与引发的大规模死亡有着直接关系。     

脊尾白虾蜕皮抑制激素基因全长cDNA的克隆及其对环境胁迫的响应

为研究脊尾白虾蜕皮抑制激素基因(MIH)在环境适应中的作用,本文采用RACE技术从蜕皮间期脊尾白虾眼柄中克隆获得MIH-like基因全长c DNA序列,命名为Ec MIH。该基因全长1218bp,包括360bp的开放阅读框,420bp的5'端非编码区和394bp的3'端非编码区;开放阅读框编码120个氨基酸,包括41个氨基酸组成的信号肽和79个氨基酸组成的成熟肽,预测蛋白分子量为13.71k Da,理论等电点p I为8.02。同源性比较分析发现,脊尾白虾MIH-like基因与日本沼虾和罗氏沼虾同源性最高,分别为87%和86%。荧光定量PCR分析结果表明,脊尾白虾MIH-like基因在眼柄中的表达量最高,在卵巢中的表达量最少,而在肝脏、肌肉、鳃和血细胞中不表达。环境胁迫后该基因具有明显的时序性。p H6.5胁迫后24h和48h,眼柄和腹神经节中MIH-like基因的表达量较对照组均显著增加(P0.05);4mg/L氨氮浓度组胁迫后12h和24h,眼柄和腹神经节中MIH-like基因的表达量较对照组均显著增加(P0.05);盐度39胁迫后12h和24h,眼柄和腹神经节中MIH-like基因的表达量较对照组均显著增加(P0.05)。本研究结果表明脊尾白虾mih基因参与了环境胁迫后的机体应激反应。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)vasa基因cDNA克隆及其在卵巢发育中的表达分析

VASA蛋白属于DEAD-box家族蛋白,是一种RNA解旋酶,在生殖细胞的分化中具有重要作用。本研究从脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)卵巢中克隆得到vasa基因cDNA全长(将其命名为Ec-vasa),Ec-vasa序列长度为2516bp,开放阅读框(ORF)长度为1800bp,编码600个氨基酸,具有DEAD-box家族蛋白的8个高度保守的结构域,与日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的同源性最高(80%)。半定量RT-PCR结果显示,Ec-vasa在卵巢组织中特异表达,在肌肉、肝胰腺、心脏和鳃等组织中均未检测到表达。荧光定量结果显示,Ec-vasa在卵巢发育Ⅰ期具有较高表达量,随着卵巢的发育,表达量逐渐降低,在第Ⅳ期达到最低水平。结果表明,Ec-vasa基因可能在脊尾白虾卵巢的早期分化和卵子发生过程中起重要作用。     

苯并[a]芘(BaP)对褐菖鲉(Sebasticus marmoratus)肝CYP1A1酶活性、基因表达及蛋白表达的影响

为了了解苯并[a]芘(BaP)对鱼类细胞色素P4501A1(CYP1A1)表达的影响,以褐菖鲉(Sebasticus marmoratus)为实验材料,采用体内实验,研究其在经过不同浓度(0.1、1、10、20、50mg/kg鱼体重量)的BaP诱导后,鱼体肝脏研究CYP1A1基因表达的情况,筛选出后续时间-效应实验中BaP注射的最佳浓度,研究BaP诱导6h、12h、1d、3d、7d后(质量浓度为20mg/kg鱼体重量)鱼体肝脏CYP1A1酶活性、基因表达和蛋白表达的情况。结果表明:剂量-效应实验中,20mg/kg鱼体重量为最佳浓度,此浓度下,基因表达在各组中变化最显著。时间-效应实验中,较空白对照组而言,染毒6h、12h和1d后,EROD酶活性显著增加。3d后开始下降,与对照组相比变化不大,7d后酶活性又发生上调。半定量RT-PCR结果表明,各染毒组与对照组相比,CYP1A1基因表达量都发生了上调,呈现先上升后下降的趋势。其中,6h和12h组相对表达量极显著增加,1d后开始下降且与3d和7d组相比变化不明显。Western blot结果表明,蛋白表达量在染毒12h后表现出显著的诱导效应,随着时间的延长略有回落,但与对照组相比仍有显著性差异。研究表明:BaP对褐菖鲉CYP1A1具有较强的诱导作用。一定质量浓度的BaP注射于褐菖鲉不同的时间后,能诱导褐菖鲉活体EROD酶活性、CYP1A1基因m RNA表达及蛋白表达,并随着时间的延长呈现先诱导后抑制的趋势。这说明BaP作为诱导剂对CYP1A1酶活性和蛋白表达的作用机制可能与调控CYP1A1的转录水平有关。     

池塘养殖脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)感染血卵涡鞭虫的研究

通过现场取样、显微镜检、细菌培养、组织病理、电镜观察以及PCR检测等研究手段,对2008年9月浙江省舟山市普陀区某梭子蟹养殖塘混养的脊尾白虾"白浊病"进行了系统的病原学研究。结果表明,病虾体色发白,反应迟钝,血淋巴液呈浊白色,严重患病白虾血淋巴中的血细胞几乎没有或者极少,代之以大量与血细胞形似的寄生虫;组织病理切片及电镜观察发现,病虾心脏、肝胰腺、肌肉、鳃部等组织寄生有大量单细胞寄生虫,该寄生虫虫体形态特征、显微结构及宿主临床症状与本实验室之前研究报道的感染三疣梭子蟹和锯缘青蟹的血卵涡鞭虫类似;采用已建立的针对血卵涡鞭虫ITS1基因的引物对"白浊病"病虾的血淋巴样品进行PCR检测,可扩增出585bp左右的特异条带。综合以上研究结果,确定该寄生虫为血卵涡鞭虫(Hematodinium sp.)。有关脊尾白虾感染该寄生虫的报道在国内外尚属首次。