香港牡蛎糖原合酶与糖原磷酸化酶基因多态性研究及糖原含量性状相关分子标记挖掘

香港牡蛎是我国南方沿海地区的主要经济贝类,糖原含量是衡量其品质高低的重要指标之一。本研究在转录组测序基础上,以三墩群体(SD,60只个体)和大风江群体(DFJ,90只个体)为研究对象,采用ELISA方法检测每个香港牡蛎糖原含量,并利用片段长度差异等位基因特异性PCR (Fragment length discrepant allele specific PCR,FLDAS-PCR)技术开展糖原合酶和糖原磷酸化酶基因多态性研究,开发单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记。结果共开发25个SNPs,其中4个SNPs (Ch_GS680,Ch_GS1248,Ch_GP992和Ch_GP1962)在实验群体中分型成功,SPSS关联分析显示SNP位点Ch_GS680与糖原含量显著关联(P<0.05),暗示其可作为香港牡蛎糖原含量性状的潜在分子标记,研究结果为高糖原含量香港牡蛎新品种的分子标记辅助选育奠定了基础。     

缢蛏糖原磷酸化酶基因多态性与糖原含量的关联分析

为探究缢蛏糖原磷酸化酶基因(Sc-GPH)与糖原含量的关系,本研究克隆获得Sc-GPH cDNA全长,检测其在不同组织、不同月份的表达模式,并在Sc-GPH基因编码区筛选与糖原含量关联的SNP位点.结果表明,Sc-GPH cDNA全长为3963 bp,开放阅读框为2541 bp,编码846个氨基酸;氨基酸序列多重比对和系统发育树显示,缢蛏与欧洲大扇贝、虾夷扇贝、长牡蛎等贝类亲缘关系较近,而与哺乳类、甲壳类、昆虫类亲缘关系较远.实时荧光定量PCR结果显示,Sc-GPH在8个组织中均有表达,其中在外套膜和足中表达量最高(p<0.01),推测与其糖原存储能力有关;不同月份的缢蛏外套膜和足中,Sc-GPH在8月表达量最高,而此时糖原含量较低,说明Sc-GPH的表达可能受缢蛏生殖周期的影响.以缢蛏"甬乐1号"群体为实验材料,在Sc-GPH基因编码区筛选到4个与糖原含量相关SNP位点,其中c.930T>C位点在台州野生群体中得到进一步验证,该位点为高糖原缢蛏分子标记辅助选育提供了候选标记.     

缢蛏糖原磷酸化酶基因多态性与糖原含量的关联分析

为探究缢蛏糖原磷酸化酶基因(Sc-GPH)与糖原含量的关系,本研究克隆获得Sc-GPH cDNA全长,检测其在不同组织、不同月份的表达模式,并在Sc-GPH基因编码区筛选与糖原含量关联的SNP位点.结果表明,Sc-GPH cDNA全长为3963 bp,开放阅读框为2541 bp,编码846个氨基酸;氨基酸序列多重比对和系统发育树显示,缢蛏与欧洲大扇贝、虾夷扇贝、长牡蛎等贝类亲缘关系较近,而与哺乳类、甲壳类、昆虫类亲缘关系较远.实时荧光定量PCR结果显示,Sc-GPH在8个组织中均有表达,其中在外套膜和足中表达量最高(p<0.01),推测与其糖原存储能力有关;不同月份的缢蛏外套膜和足中,Sc-GPH在8月表达量最高,而此时糖原含量较低,说明Sc-GPH的表达可能受缢蛏生殖周期的影响.以缢蛏"甬乐1号"群体为实验材料,在Sc-GPH基因编码区筛选到4个与糖原含量相关SNP位点,其中c.930T>C位点在台州野生群体中得到进一步验证,该位点为高糖原缢蛏分子标记辅助选育提供了候选标记.     

凯氏拟小球藻己糖激酶基因的克隆及其在不同培养条件下的表达分析

为研究凯氏拟小球藻(Parachlorellakessleri)糖代谢分子机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术从凯氏拟小球藻中克隆了己糖激酶基因CkeHK(GenBankID:AHF54566),并对其自养、异养、混养条件下的转录表达进行分析。结果表明,该序列的cDNA全长为1844bp,开放阅读框1389bp,编码462个氨基酸。该蛋白的相对分子质量为49.73,等电点为6.98。实时荧光定量PCR结果显示,以自养培养条件为对照,异养培养和混养培养条件下,CkeHK均能够发生明显上调,且混养条件下上调量比异养条件下上调量更多,说明CkeHK可能在凯氏拟小球藻利用外源糖的过程发挥重要作用,并且光信号对于凯氏拟小球藻利用外源糖可能存在调控作用。这些研究结果为进一步阐明CkeHK的功能及其作用机制奠定了分子基础。     

施氏獭蛤(Lutraria sieboldii)性腺发育和生殖周期的研究

采用组织学方法对湛江市遂溪县草潭镇施氏獭蛤的性腺发育和繁殖规律进行了研究。结果表明,施氏獭蛤的性腺发育以1年为1个周期,可分为增殖期、生长期、成熟期、排放期和休止期。雄性生殖细胞发生经历精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子等时期,精原细胞具有A型和B型两种类型。施氏獭蛤卵子的发生可分为卵原细胞期、生长初期、生长中期、生长后期和成熟期。较晚期的卵母细胞和成熟卵子的核仁变成双质核仁。流沙港海区施氏獭蛤性腺指数峰值出现在1月,为3.47%;该贝的繁殖期为10月—次年4月,繁殖期水温为16.2—26.5℃。雌、雄性腺发育基本同步,雄性发育略快,雌雄比为2:1。     

长牡蛎繁殖期糖原含量与类胰岛素基因表达的相关性分析

为探究长牡蛎在繁殖期间的糖原含量与类胰岛素基因(cgMIP123、cgMIP4、cgMILP7、cgILP)和相关转录调控因子(cgPdx)相对表达量的相关性,自2020年5月至2020年10月采集了山东胶南养殖海区的长牡蛎,测定了血糖含量、糖原含量、条件指数、类胰岛素基因相对表达量及环境因子(酸度、温度、盐度)等数据,采用多元统计方法对数据进行分析。logistic回归分析结果显示,长牡蛎配子排放前后血糖含量和内脏团糖原含量具有显著差异。构建的回归模型可以通过血糖含量和内脏团糖原含量准确判断配子是否已经排放,区分度C-index为0.903,Hosmer-Lemeshow拟合优度检验χ²值为9.06,P>0.05,验证结果显示该模型可靠。多元线性回归分析结果显示:条件指数与cgMIP123和cgMIP4基因的相对表达量具有相关性,R²为0.91,P值为0.0076,极显著相关;内脏团和唇瓣组织的糖原含量与ILPs和cgPdx相对表达量具有一定的相关性,其中cgMILP7的相对表达量与内脏团和唇瓣组织的糖原含量呈负相关,cgPdx相对表达量与唇瓣组织的糖原含量呈负相关,cgMIP4和cgILP的相对表达量与糖原含量呈正相关。     

许氏平鮋( Sebastes schlegeli) CYP19B 基因cDNA克隆及在生殖周期中的表达分析

从许氏平鲉脑组织中克隆到细胞色素P450芳香化酶(P450aromB)(CYP19B)基因核心功能区cDNA。结果表明,许氏平鲉CYP19B主要功能区片段编码369个氨基酸,包括I-螺旋区、Ozol’s肽区及部分芳香化酶特异性保守区。RT-PCR分析表明,CYP19B在雌鱼和雄鱼各组织中表达情况不同,在雌鱼中表达较丰富,但是两者都在性腺和脑中有表达,且脑中的表达量高于性腺。生殖季节表达结果表明,CYP19B在繁殖前期表达较为丰富,退化期未见有表达。CYP19B在精巢处于Ⅲ期的许氏平鲉脑组织中表达最为丰富,在精巢发育Ⅳ期的脑组织表达量最低。上述研究结果说明,CYP19B在雌性和雄性许氏平鲉繁殖周期中均发挥重要生理作用。     

长牡蛎(Crassostrea gigas)Wnt4基因cDNA克隆与表达分析

Wnt4作为Wnt基因家族的重要成员,在动物的生长发育过程中起重要调控作用。本文利用RACE技术克隆了长牡蛎Wnt4基因c DNA全长序列,该序列全长1999bp,开放阅读框为1068bp,编码355个氨基酸,该蛋白序列与人(Homo sapiens)、沙蚕(Platynereis dumerilii)和栉孔扇贝(Chlamys farreri)Wnt4蛋白的相似性分别为44%、48%和46%。通过荧光定量RT-PCR分析长牡蛎Wnt4基因在成体不同组织和不同发育阶段的表达情况,发现长牡蛎的Wnt4基因具有广泛的组织表达特点,在所检测的多种组织中(外套膜、鳃、唇瓣、消化腺、雄性性腺、雌性性腺)均有表达,推测长牡蛎的Wnt4以信号分子的形式参与多种组织细胞的生命过程;长牡蛎个体发育过程中Wnt4基因的高表达主要集中在胚胎发育的早期(桑葚期最高,原肠胚期次之),幼贝期该基因的表达量很低,说明Wnt4基因可能在早期发育阶段参与了某些器官的形成。     

福建沿海巨蛎属(Crassostrea)牡蛎的种类及其分布

福建省位于我国东南沿海, 海岸线曲折, 港湾众多, 有多条河流入海, 适宜牡蛎栖息繁衍, 是我国牡蛎资源最丰富的地区之一。迄今关于福建沿海牡蛎种类组成及分布情况的研究报道尚少, 鉴于近20余年福建主要海湾经历了高强度的牡蛎养殖, 有必要了解福建沿海牡蛎自然群体的物种组成和数量占比等自然种质资源状况。基于现场调查取样, 结合采用多重种特异性PCR、ITS2杂交种鉴定和CO I测序共同鉴定福建沿海巨蛎属(Crassostrea)牡蛎种类及其分布情况。研究结果表明, 从福建沿海由北至南牡蛎野生种苗海区的19个采样点共960个样品中发现3种巨蛎属牡蛎, 分别是福建牡蛎(Crassostrea angulata)、熊本牡蛎(C. sikamea)和香港牡蛎(C. hongkongensis), 并未发现以往报道的近江牡蛎(C. ariakensis)。其中福建牡蛎(607个)占63.23%、熊本牡蛎(343个)占35.73%、香港牡蛎(10个)占1.04%。除个别采样点外, 福建牡蛎和熊本牡蛎在各采样海区均有分布。香港牡蛎仅在泉州湾河口湿地自然保护区(新发现群体)有少量分布。研究结果揭示的福建沿海地区巨蛎属的物种种类及其分布为后续开展牡蛎遗传多样性分析和遗传分化等种群遗传研究提供了关键基础资料, 为牡蛎种质资源的保护和利用打下重要基础。     

海蜇dmrta2基因的克隆及其在横裂生殖中的表达分析

Dmrt基因家族在后生动物性别决定与分化以及组织和器官的形成等发育过程中发挥着重要作用。为探究dmrt家族基因在海蜇(Rhopilema esculentum)横裂生殖中的功能,本研究以海蜇转录组测序获得的dmrta2基因片段为基础,通过RACE技术获得了海蜇dmrta2基因的cDNA全长,并分析了其在横裂生殖不同时期的表达模式。结果显示海蜇dmrta2基因cDNA全长为1 804 bp,开放阅读框为1 011 bp,所编码蛋白质含336个氨基酸,分子质量为37.25 kDa,理论等电点为9.11。预测海蜇dmrta2编码蛋白为亲水性蛋白质,无跨膜区域,不含信号肽。在33至79位氨基酸之间具有dmrt基因家族保守的DM结构域,与珊瑚、果蝇等物种的同源基因相应区域高度一致。系统进化分析显示,海蜇DMRTA2与鹿角珊瑚DMRTA2和DMRT3以及海葵DMRTA2的亲缘关系最近。原位杂交显示dmrta2基因在海蜇横裂生殖后期主要表达于感觉缘叶原基位置,在初生碟状体中表达于感觉棍位置。研究结果表明,dmrta2基因参与海蜇横裂生殖过程,可能主要与感觉棍神经系统的分化发育相关,研究为进一步解析海蜇等钵水母横裂生殖的分子调控机制提供了基础数据。     

单体牡蛎诱导变态的研究

为了得到壳型规则、大小均一的单体牡蛎,作者以葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)和长牡蛎(Crassostrea gigas)眼点幼虫为材料,从肾上腺素(EPI)浓度梯度、处理时间梯度和眼点幼虫密度梯度3个因素诱导产生不固着变态的单体牡蛎。结果表明,葡萄牙牡蛎用EPI处理24 h的最适浓度为5×10–4 mol/L,不固着变态率为72.8%,在该最适浓度下,最佳处理时间为12 h,不固着变态率为82.7%。长牡蛎用EPI处理6 h的最适浓度为5×10–5 mol/L,不固着变态率为53.2%,在该最适浓度下,最佳处理时间为8h,不固着变态率为56.8%,眼点幼虫密度在80个/m L以下EPI处理效果没有显著性差异。对长牡蛎幼虫进行后续生长测定,结果显示EPI处理组幼虫的壳长、壳高和存活率要高于对照组,表明EPI可能促进牡蛎幼虫变态长出次生壳并提高其生存能力。     

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...     

温度与盐度对福建牡蛎与长牡蛎、熊本牡蛎、香港巨牡蛎种间杂交子代孵化及其早期生长成活的影响

本研究以野生福建牡蛎(A)为亲本一方, 分别与野生长牡蛎(G)、熊本牡蛎(S)、香港巨牡蛎(H)进行杂交, 除A♀×S♂、A♀×H♂两组杂交不育外, 共得到AG(A♀×G♂)、GA(G♀×A♂)、SA(S♀×A♂)、HA(H♀×A♂)、AA(A♀×A♂)5个不同组合, 并研究不同盐度与温度对其幼虫孵化率、早期生长及成活率的影响。结果表明, 盐度25时AG、GA、SA、HA、AA五组孵化率分别达到最大值78.33%、75.00%、63.33%、55.00%、71.67%; 温度低于25℃时, GA孵化率高于其他组, 温度高于25℃时AG孵化率最大, 其中25℃时达到最大孵化率83.33%; 不同盐度条件下D型幼虫经过7 d培育, HA在盐度20时壳高达到最大值97.8 µm, 成活率46.67%, 在盐度为35时第5天全部死亡。AG、GA、SA、AA四组在盐度为25时壳高有最大值, 分别为124.7 µm、121.2 µm、93.7 µm, 111.8 µm; 不同温度条件下D型幼虫经过7 d培育, 在温度为25℃时各组壳高和成活率均有最大值, 大小排列依次为AG>GA>AA>HA>SA, 各组成活率随温度升高呈现出先增大后减小的趋势, AG在25℃时成活率在所有组中最高, 为88.89%; 孵化后在适宜温度盐度条件下连续培养16 d, 不同组之间壳高表现为: AG > GA> AA > HA > SA, AG壳高、壳高SGR及成活率始终大于其他组, 而SA、HA两组壳高、壳高SGR及成活率始终小于自交组AA。研究表明, 相较于福建牡蛎与熊本牡蛎、香港巨牡蛎的杂交, 以及福建牡蛎的自交, 福建牡蛎与长牡蛎的杂交子代表现出明显的生长及存活优势, 生长潜力较好, 且AG优于GA; AG组在盐度25、水温25℃条件下生长速率最大, 成活率最高。研究结果可为福建牡蛎育苗行业良种选育提供参考依据。     

近江牡蛎鳃细胞的原代培养

采用改良的DMEM(HG)培养基,建立了近江牡蛎(Crassostrea hongkongensis)鳃细胞体外培养技术,包括鳃组织块培养法和胰酶消化培养法。结果表明,组织块培养法接种6 h后,细胞开始从组织块中迁出,细胞形态较小,呈圆形、椭圆形或多边形,直径3～6μm。培养至3 d时,细胞在组织块周围形成生长晕。培养至6 d时可进行细胞传代,本次实验细胞已传至第6代。胰酶消化法接种约2 h后,细胞逐渐贴壁,从形态上主要分为两类,一类为小型细胞,形态为圆形、椭圆形或多边形,直径3～6μm,数量多,增殖速度较快;另一类为大型细胞,形态为圆形、椭圆形或多边形,直径10～20μm,部分细胞内部含有颗粒,数量较少,增殖速度较慢。培养至2 d时可进行细胞传代,传代培养物中的优势细胞皆为小型细胞。本次实验细胞已传至第6代。     

长牡蛎早期胚胎发育中脂肪酸和氨基酸组成变化的研究

采用生物化学方法研究了长牡（Crassostrea gigas）早期胚胎发育过程中脂肪酸、氨基酸组成变化情况,分别获取受精后0、6、12、24h的胚胎或幼虫进行检测和分析,结果如下：在受精卵中共检测到27种脂肪酸,豆蔻酸（14：0）、软脂酸（16：0）、硬脂酸（18：0）,EPA（20：5ω3）和DHA（22：6ω3）...     

Esterification of vertebrate-like steroids in the eastern oyster (Crassostrea virginica)

The esterification of two model vertebrate steroid hormones – estradiol (E2) and dehidroepiandrosterone (DHEA) – was studied in the oyster Crassostrea virginica. The activity of acyl-CoA:steroid acyltransferase was characterized in microsomal fractions isolated from oyster digestive glands. The apparent K_m and V_max values changed with the fatty acid acyl-CoA used (C20:4, C18:2, C18:1, C16:1, C18:0 or C16:0), and were in the range of 9–17 μM, and 35–74 pmol/min/mg protein for E2, and in the range of 45–120 μM, and 30–182 pmol/min/mg protein for DHEA. Kinetic parameters were also assessed in gonadal tissue. The enzyme saturated at similar concentrations, although conjugation rates were lower than in digestive gland. Preliminary data shows that tributyltin (TBT) in the low μM range (1–50) strongly inhibits E2 and DHEA esterification, the esterification of E2 being more sensitive to inhibition than that of DHEA. Overall, results indicate that apolar conjugation occurs in oysters, in both digestive gland and gonads, at a very similar rate to mammals, suggesting that this is a well conserved conjugation pathway during evolution. Esterification, together with other mechanisms, can modulate endogenous steroid levels in C. virginica, and might be a target for endocrine disrupters, such as TBT.     

多肽菌素在长牡蛎人工育苗生产中的应用

多肽菌素作为一类具有抗菌活性的生物短肽,是一种可以替代抗生素的生物肽。为了推广多肽菌素在水产养殖中的应用,本研究以长牡蛎(Crassostreagigas)人工育苗为基础,以添加2×10_–6 mol/L青霉素钠为对照组,以添加5个不同浓度(2×10_–6、4×10_–6、6×10_–6、8×10_–6、10×10_–6 mol/L)多肽菌素为实验组,研究多肽菌素在长牡蛎人工育苗生产中的应用。结果显示:(1)在长牡蛎种贝培育方面,培育前8天各组差异不显著(P> 0.05),培育后期添加6×10_–6 mol/L多肽菌素组存活率均最高,对照组最低,且培育至32天时该实验组均显著高于其他组(P<0.05)。(2)在长牡蛎幼虫培育方面,幼虫壳高日增长量在添加6×10_–6 mol/L多肽菌素组中最大,为11.57μm/d,而对照组仅为9.61μm/d;幼虫存活率方面对照组始终最低,而添加6×10_–6 ...     

Cellular responses of oysters, Crassostrea virginica, to metal-contaminated sediments

Elevation of metal concentrations in coastal environments associated with anthropogenic enrichment pose a significant threat to estuarine organisms. The purpose of this study was to evaluate the relationships between cellular responses that may be potentially valuable as indicators of chronic stress and metal-contaminated sediments. For these studies, hatchery-reared juvenile oysters were deployed in situ at 15 sites for approximately 1 month around Charleston Harbor, SC. The effects on lysosomal destabilization and glutathione concentrations were determined; and the relationships between the cellular responses and sediment metal concentrations were described. Both single metal and multiple metal parameters (based on total metal concentrations, aluminum normalizations, and summed sediment quality guidelines) were considered. Generally, significant correlations were observed for individual metal analytes and multiple metal parameters. Since many of the individual metal analytes covary, the responses may reflect overall contaminant loading rather than responses to individual metals. Methods for estimating overall contaminant loading based on multiple analytes provide a more realistic estimate of potential adverse effects.