罗非鱼唾液酸黏附素基因克隆及组织表达

【目的】研究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)唾液酸黏附素(sialoahesin)在健康鱼及感染无乳链球菌(Streptococcusagalactiae)后的组织表达,探讨其在免疫反应中的作用。【方法】根据NCBI上公布的罗非鱼唾液酸黏附素基因(Gen Bank登录号LOC102078335,记为On-sialoahesin)克隆On-sialoahesin开放阅读框序列,采用实时荧光定量PCR技术检测On-sialoahesin在健康罗非鱼脾脏、头肾、肠道、皮肤、鳃、脑、肌肉、肝、胸腺、脾、外周血中的分布,以及无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)刺激后的表达。【结果与结论】On-sialoahesin基因编码区1617bp,编码538个氨基酸,理论分子质量59.44ku,等电点6.57。On-sialoahesin含有3个IG结构域和1个IGC2,是IG结构域蛋白质超级家族成员。多序列比对发现,On-sialoahesin与其他物种sialoahesin氨基酸序列同源性介于36.81%～92.94%,且与奈里朴丽鱼(Haplochromis nyererei)同源性最高。系统进化分析发现,On-sialoahesin与慈鲷科鱼的sialoahesin聚为一支。On-sialoahesin在健康罗非鱼各组织中均有表达,在头肾和外周血中表达量最高,其余组织表达量相对较低。经无乳链球菌刺激后,On-sialoahesin表达量在10个组织中均呈现显著的时序性。     

尼罗罗非鱼CD247基因克隆及其组织表达分析

【目的】克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)CD247基因(Gen Bank登录号:MF975639;On-CD247),分析On-CD247的生物信息学特征及其在正常和经灭活无乳链球菌注射刺激的尼罗罗非鱼组织中的表达。【方法】设计CD247基因引物并对CD247基因片段进行扩增,运用荧光定量PCR技术分析尼罗罗非鱼CD247组织分布。【结果与结论】CD247基因编码区为453 bp,编码150个氨基酸,理论分子质量为16.9 ku,等电点为6.33,在跨膜区域有保守的ASP27、Asp35残基,胞内具有三段保守的免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)。On-CD247序列与红笛鲷(Lutjanus sanguineus)相似性最高,为74.0%,与其他鱼类的相似性介于35.8%～73.0%之间。On-CD247在健康尼罗罗非鱼各组织中均有表达,其中在胸腺中表达量最高,其次是皮肤、肌肉、鳃,在头肾中表达量最低。经灭活无乳链球菌刺激后,On-CD247的表达量在胸腺、头肾和肠道中均显著上调,而在脾脏中却显著下调,且有明显的时序性。胸腺、头肾和肠道均在3 h表达量最高,脾脏在12 h表达量最低,头肾中的表达量也在12 h回落,表明On-CD247表达可被无乳链球菌所诱导。     

罗非鱼干扰素诱导蛋白35基因克隆及表达分析

【目的】研究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)干扰素诱导蛋白35(interferon induced protein 35,ifi35)在免疫反应中的作用。【方法】克隆获得罗非鱼ifi35基因开放阅读框序列(GenBank登录号:XM_003442606;On-ifi35),采用实时荧光定量PCR技术检测On-ifi35在健康罗非鱼不同组织中的分布,以及不同刺激物刺激后的表达。【结果与结论】On-ifi35基因编码区为1125bp,编码374个氨基酸,理论分子质量为42.79ku,等电点为5.01。On-ifi35含有1个LZD结构域和2个Nmi/IFP 35 domain (NID)。多序列比对发现On-ifi35与其它物种的ifi35氨基酸序列同源性介于35.23%～93.32%之间,且与斑马拟丽鱼同源性最高。系统进化分析发现,On-ifi35与斑马拟丽鱼的ifi35聚为一支。实时荧光定量PCR分析显示,On-ifi35在健康罗非鱼各组织中均有表达,其中在脾脏组织中表达量最高,其次是胸腺、肝脏、心脏、肌肉、肠道、体肾、脑、鳃、头肾,在皮肤中表达量最低。经无乳链球菌和PolyI:C刺激后,On-ifi35表达量在脾脏、肠道、体肾和头肾中均发生显著性变化且呈现出显著的时序性。     

尼罗罗非鱼干扰素调节因子4基因的克隆与表达

【目的】探究干扰素调节因子(IRF)在尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)免疫中的作用。【方法】从尼罗罗非鱼中鉴定IRF4同源物,命名为OnIRF4。使用生物信息学分析软件分析OnIRF4的氨基酸序列。对健康尼罗罗非鱼腹腔注射浓度为3×10~7 CFU/mL的无乳链球菌200μL,用实时荧光定量PCR法分析OnIRF4在健康鱼中的表达模式及其对细菌感染的生物学效应。【结果与结论】OnIRF4序列的开放阅读框为1 350 bp,编码449个氨基酸。OnIRF4与其他物种的IRF4蛋白的同源性为52%～98%。推导的OnIRF4肽链具有干扰素因子典型的DNA结合结构域(DBD)、干扰素相联结构域(IAD)。亚细胞定位结果表明,OnIRF4主要定位在细胞核。表达分析表明,OnIRF4在健康尼罗罗非鱼皮肤、头肾、鳃、脑、肠、肌肉、肝、胸腺和脾中均有分布。在无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)感染后,OnIRF4在肝脏、脾脏、头肾、脑中的表达显著上调(P0.05),表明OnIRF4参与了尼罗罗非鱼对细菌感染的免疫反应。     

尼罗罗非鱼pik3r1基因的克隆和mRNA表达分析

【目的】哺乳动物pik3r1基因参与多种免疫途径,探索pik3r1基因在罗非鱼(Oreochromis)中的作用。【方法】克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)pik3r1(命名为On-pik3r1)cDNA全长,对该基因进行生物信息学分析,并运用荧光定量PCR方法分析无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)刺激后On-pik3r1 mRNA在各组织种的表达模式。【结果与结论】On-pik3r1基因编码区2190 bp,编码729个氨基酸,5′端非编码区(UTR)为542 bp,3′UTR为2248 bp,理论分子质量为83.99 ku,等电点为5.73。On-pik3r1与斑马拟丽鱼(Maylandia zebra)相似性最高(98.53%),与其他物种的同源性在70%以上,表明pik3r1在物种进化过程中高度保守。On-pik3r1在健康尼罗罗非鱼各组织中均有表达,在肌肉中表达量最高,其次是鳃、皮肤,在胸腺中表达量最低。经灭活无乳链球菌刺激后,On-pik3r1表达量在肠道、鳃、脾脏、头肾、脑部等5个组织中均极显著下调(P<0.01),在胸腺中表现为4 h时极显著下调(P<0.01),24、48、72 h时为显著下调(P<0.05)。On-pik3r1参与了罗非鱼的对无乳链球菌的免疫应答过程。     

尼罗罗非鱼淋巴毒素α基因克隆与表达分析

【目的】克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)淋巴毒素α基因(lymphotoxin alpha, LTα),分析该基因的组织分布,探讨该基因在抗菌抗病毒免疫过程中的重要作用。【方法】通过RACE技术获得尼罗罗非鱼淋巴毒素α基因(On-LTα)的cDNA全长,通过生物信息学分析其序列结构特征;利用实时荧光定量PCR检测基因的组织分布特征,以及健康尼罗罗非鱼感染无乳链球菌后该基因的表达变化,并进一步分离出尼罗罗非鱼非特异性毒性细胞(NCC),检测脂多糖(LPS)和聚肌胞苷酸(Poly I:C)刺激后,On-LTα在NCC中的表达变化。【结果】On-LTα基因序列全长为2699 bp,包含705 bp开放阅读框(ORF),编码234个氨基酸(GenBank登录号:MK770358)。该蛋白属于跨膜蛋白,具有肿瘤坏死因子(TNF)家族保守结构域。实时荧光定量结果表明,On-LTα在健康尼罗罗非鱼11种组织中均有表达,在脾脏中的表达量最高;无乳链球菌刺激后,该基因在脾脏中的表达量显著升高;LPS与PolyI:C刺激后,On-LTα在NCC中表达量也显著上调。【结论】On-LTα参与了尼罗罗非鱼抗菌抗病毒的免疫应答过程。     

miRNA-155靶向SOCS5对无乳链球菌诱导罗非鱼脑星形胶质细胞炎症的影响

【目的】探究尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）微小RNA-155(miR-155)和SOCS5(Suppressor of cytokine signaling 5)的靶向关系,并研究其对无乳链球菌诱导的尼罗罗非鱼脑星形胶质细胞炎症反应的影响。【方法】通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测感染无乳链球菌后尼罗罗非鱼脑星形胶质细胞中miR-155、SOCS5及炎症因子表达变化规律,生物信息学方法预测miR-155与SOCS5的靶向关系,双荧光素酶报告基因实验进行靶基因验证,qRT-PCR方法分析过表达和敲降miR-155对SOCS5基因表达的影响和miR-155对SOCS5的调控机制。【结果】无乳链球菌诱导尼罗罗非鱼脑星形胶质细胞中miR-155表达量极显著上升（P <0.001）,4 h达到最高值。SOCS5表达量极显著上升（P <0.01）,6 h达到最高值。促炎症因子IL-1β、TNF-α表达显著升高（P <0.000 1）,抑炎症因子IL-10、TGF-β表达显著下调（P <0.05）。构建尼罗罗非鱼SOCS5 3′UTR野生型...     

金钱鱼cyp17a1基因克隆、组织分布及在卵巢发育中的表达

【目的】克隆金钱鱼cyp17a1基因,分析其在组织中的分布、卵巢不同发育时期中的表达变化,为金钱鱼繁殖生物学提供理论依据。【方法】通过金钱鱼转录组文库筛选和RT-PCR进行cyp17a1 c DNA序列扩增;用DNAstar软件比较Cyp17a1同源性,MEGA5.0构建系统进化树,RT-PCR检测cyp17a1组织表达,实时定量PCR检测不同卵巢发育时期cyp17a1的表达量。【结果】金钱鱼cyp17a1开放阅读框编码515个氨基酸残基;Cyp17a1氨基酸序列与同属鲈形目鱼类Cyp17a1同源性较高(87.8%～92.7%),与大黄鱼最高(92.7%),与其他目鱼类同源性次之(72.7%～85.0%),与硬骨鱼类Cyp17a2或Cyp17a1-like同源性最低(48.2%～51.7%);所有硬骨鱼类Cyp17a1聚为一支,在Cyp17a1分支中,金钱鱼与鲈形目鱼类聚为一支;cyp17a1在性腺中表达量较高,在精巢中表达最强;在肝、脑和头肾表达较弱;在脾脏、肠、心脏、肌肉和鳃中未检测到表达;卵巢中cyp17a1的表达量随卵巢发育逐渐增加,Ⅳ期卵巢中cyp17a1表达量最高。【结论】cyp17a1在性腺中表达量较高,在金钱鱼卵巢发育过程中有重要作用。     

红笛鲷免疫器官发育组织学观察

【目的】研究红笛鲷（Lutjanus sanguineus）免疫器官发育,为其健康养殖和疾病预防提供理论基础。【方法】从红笛鲷卵出膜开始取样,至出膜62 d,通过石蜡连续切片,H-E染色,进行红笛鲷3个主要免疫器官胸腺、头肾、脾脏发育的组织学研究。【结果与结论】红笛鲷出膜1 d时出现前肾,3 d肾管之间可见造血干细胞;出膜18 d,胸腺和头肾间出现细胞桥,头肾淋巴化;出膜62 d,肾小球仍存在于头肾中,表明头肾既是淋巴器官也是泌尿器官。红笛鲷出膜8 d时出现脾脏原基和红细胞发育;出膜22 d时观察到淋巴细胞;出膜24 d时淋巴细胞显著变多。胸腺是最后一个出现的器官,红笛鲷出膜12 d时出现胸腺原基;15 d时发现胸腺淋巴化。     

尼罗罗非鱼Galectin-4基因的原核表达及诱导条件优化

【目的】研究尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)Galectin-4基因(记作OnGal-4)的原核表达,为大量获取尼罗罗非鱼Galectin-4蛋白(OnGal-4)和后续功能研究奠定基础。【方法】根据NCBI上公布的尼罗罗非鱼Galectin-4基因序列(Genbank:XM-019345120)设计引物,构建原核表达载体,诱导Galectin-4重组蛋白(r OnGal-4)在BL21原核表达系统中表达,并优化其诱导条件。【结果与结论】成功扩增出OnGal-4基因,并构建原核表达载体pGEX-4T-On Gal-4。rOnGal-4最佳诱导条件是温度28℃,IPTG浓度0.4 mmol/L,诱导时间4 h。在此条件下,rOnGal-4在可溶性蛋白中大量表达。Western-blot结果显示,rOnGal-4可与抗GST标签的单克隆抗体发生特异性反应。     

金钱鱼IGF-1和IGF-2的克隆及其在胚胎发育过程的表达

【目的】克隆金钱鱼IGF-1和IGF-2基因,研究二基因在金钱鱼胚胎发育过程中的表达。【方法】采用实时荧光定量PCR,以不同发育时间点的金钱鱼(Scatophagus argus)胚胎为实验材料,分析IGF-1和IGF-2基因在鱼类胚胎发育过程中的表达图式。【结果】金钱鱼IGF-1和IGF-2的蛋白全序列分别为186和215个氨基酸。序列分析表明,IGF-1和IGF-2均有胰岛素样生长因子蛋白典型结构,含有N端信号肽、B、C、A、D和E结构域,且有6个保守的半胱氨酸,与其他鲈形目鱼类花鲈的IGF-1和IGF-2相似性较高(95%和91%)。IGF-1从受精卵到出膜的胚胎发育过程中表达量逐渐上调;IGF-2在受精后至囊胚期表达量极低,而在原肠胚期和神经胚期表达量显著上调至最高水平,在神经胚期后表达量显著降低并维持稳定。【结论】IGF-1和IGF-2序列保守性低,与鲈形目同源性高,在金钱鱼胚胎发育过程中起不同调控作用。     

红笛鲷IRAK-4基因cDNA全长的克隆及组织表达分析

白细胞介素-1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor-associated kinase 4,IRAK-4)是一种参与机体先天性免疫和适应性免疫反应过程中的关键分子。采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增(RACE-PCR)的方法从红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾中克隆IRAK-4基因的c DNA全序列(登录号:KF279357)。该序列全长2 015 bp,包含5′非编码区(5′UTR)205 bp,3′非编码区(3′UTR)421 bp,开放阅读框(ORF)1 389 bp,编码462个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为52.0 ku,理论等电点为5.19。氨基酸序列比对结果显示,红笛鲷IRKA-4基因氨基酸序列与其他物种的同源性为54.2%~85.7%。系统进化分析结果显示,红笛鲷与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)聚为一支,两者有较近的亲缘关系。用荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织表达差异,红笛鲷IRKA-4基因在各组织中均有不同程度的表达,其中在皮肤、肝脏和胃中表达量最高,其次是胸腺、鳃、心脏、肠、肌肉和脾脏,在头肾、后肾和脑的表达量最低。     

脂多糖、苯酚、硫酸铜对红笛鲷非特异性细胞毒性细胞受体基因表达的影响

应用Real-time PCR技术,研究脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、苯酚、硫酸铜刺激红笛鲷(Lutjanussanguineus)后非特异性细胞毒性细胞受体(NCCRP-1)基因在不同组织里的表达差异。结果发现,LPS刺激红笛鲷24 h后NCCRP-1在红笛鲷头肾、脾脏、胸腺、肝脏、心脏、脑、肌肉和肠组织中均有表达,其中头肾表达量最高,脾脏次之,然后依次是肝脏、脑、肌肉、胸腺和肠,心脏表达量最少。LPS、苯酚和CuSO4刺激红笛鲷后,随着刺激时间的增长,NCCRP-1表达量在各组织达到峰值的时间不同。以头肾为模式组织,RT-PCR的结果显示,红笛鲷NCCRP-1在LPS、苯酚和CuSO4的刺激下的表达模式相似,随着时间的增加NCCRP-1表达量逐渐增加,分别在24、9、12 h处达到最高,达到对照组的52、30、24倍左右,之后表达量开始下降。免疫组织化学表明,NCCRP-1只在头肾、脾脏和胸腺的特定细胞中表达。     

无乳链球菌sodA基因的克隆、序列分析及原核表达载体构建

无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)是引起我国南方罗非鱼链球菌病的主要病原之一,SodA是无乳链球菌重要的毒力因子之一。根据链球菌sod A基因保守区设计引物,采用PCR扩增sod A基因部分序列,反向PCR和巢式PCR扩增其侧翼序列,成功获得无乳链球菌sod A基因。无乳链球菌sod A基因序列全长为699 bp,含开放阅读框609 bp,可编码202个氨基酸,演绎的SodA蛋白主要由α螺旋和不规则卷曲构成。BLAST分析表明,该蛋白氨基酸序列与犬链球菌(S.canis)及副乳房链球菌(S.parauberis)相应蛋白的氨基酸序列相似性分别高达80%和79%。将sodA基因克隆至原核表达载体pET28a上成功构建了重组质粒p ET28a-sod A,导入Escherichia coli BL21(DE3),诱导表达的重组蛋白质分子质量约为24 ku,主要以包涵体形式存在于表达菌中。     

注射黄芪多糖对吉富罗非鱼c型溶菌酶基因表达量的影响

将黄芪多糖(APS)用无菌生理盐水配制成2 mg/mL和20 mg/mL针剂,腹腔注射吉富罗非鱼,以注射无菌生理盐水为对照。24 h后分别提取吉富罗非鱼鳃、头肾、肝脏、脾脏等组织中的总RNA并反转录成cDNA,利用Real-time PCR方法对不同组织中基因表达进行定量分析。结果表明:吉富罗非鱼腹腔注射20 mg/mL高剂量APS后,其鳃、头肾、肝脏等三个组织中的Lysozyme-c基因表达量显著高于对照组(P<0.05);注射2 mg/mL低剂量APS后,Lysozyme-c基因表达量仅在脾脏中出现显著上调(P<0.05)。APS可通过诱导Lysozyme-c基因在鳃、头肾、肝脏和脾脏等组织在的表达量,来提高吉富罗非鱼的机体免疫力。     

不同培养液添加物对尼罗罗非鱼精原干细胞生长增殖的影响

【目的】探讨不同血清和细胞因子等培养液添加物对尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)精原干细胞(Spermatogonial stem cells,SSCs)生长增殖的影响。【方法】无菌取发育第Ⅲ期的尼罗罗非鱼精巢组织,用酶消化法结合差速贴壁法获得尼罗罗非鱼SSCs,在有支持细胞饲养层条件下,L-15培养液中分别添加体积分数2%、5%、10%新生牛血清(New bovine serum,NBS),体积分数1%、2%、3%罗非鱼血清以及5、10、15 ng/mL白血病抑制因子(Leukemia inhibitor factor,LIF),比较不同添加物对尼罗罗非鱼SSCs生长增殖的影响。【结果】在支持细胞饲养层上,SSCs分裂指数明显高于无饲养层的SSCs,支持细胞饲养层明显促进精原干细胞分裂增殖(P <0.01);与2%、10%NBS组相比,添加体积分数5%NBS可显著促进精原干细胞增殖(P <0.01);添加体积分数1%、2%、3%尼罗罗非鱼血清对SSCs无显著的促增殖作用(P> 0.05);添加5、10 ng/mL LIF可促进SSCs增殖,添加10 ng/mL LIF效果更佳,添加15 ng/mL LIF则抑制SSCs增殖。【结论】使用尼罗罗非鱼精巢支持细胞作饲养层,用添加体积分数5%NBS及10 ng/mL LIF的L-15培养液培养,有助于促进尼罗罗非鱼精原干细胞生长增殖。     

复方中草药在罗非鱼养殖中的安全性评价

在罗非鱼基础饲料中添加质量分数1%、3%、5%的复方中草药,连续投喂30 d,测定罗非鱼生长性能及血液生化指标,并对其肝脏、脾脏、头肾、体肾等组织进行病理学检查,评价罗非鱼养殖中该复方中草药的安全性。结果表明:3实验组罗非鱼增重率均高于对照组(P0.05),饲料系数均低于对照组(P0.05);3个添加剂量下,中草药对罗非鱼血清中的谷草转氨酶、谷丙转氨酶、白蛋白、总蛋白、肌酐、尿素氮等指标无显著影响(P0.05),但添加5%复方中草药组的罗非鱼血清甘油三酯含量显著高于对照组(P0.05);3实验组的罗非鱼肝、脾、头肾、体肾与对照组相比无明显变化。在养殖生产中,罗非鱼饲料添加质量分数1%~3%的复方中草药制剂是安全的。     

金钱鱼Amhr2基因的克隆及表达分析

【目的】Amh(anti-Müllerian hormone)与其特异的Ⅱ型受体Amhr2共同参与脊椎动物性腺发育过程,本研究旨在了解金钱鱼Amhr2在性腺发育中的作用。【方法】克隆金钱鱼(Scatophagus argus)Amhr2,采用逆转录PCR和实时荧光定量PCR分别检测Amhr2的组织分布及其卵巢发育过程中的表达。【结果】金钱鱼Amhr2的开放阅读框(ORF)全长为1 533 bp,编码510个氨基酸。氨基酸序列分析表明,金钱鱼Amhr2 N端有信号肽、跨膜螺旋区和配体结合结构域。金钱鱼Amhr2与欧洲海鲈(Dicentrarchus labrax)的相似性最高,为73.1%,与人类的相似性最低,为23.2%。金钱鱼与欧洲海鲈和大黄鱼(Larimichthys crocea)亲缘关系最近,与进化地位一致,说明金钱鱼Amhr2与其他物种具有一定保守性。金钱鱼Amhr2主要在性腺表达,且精巢表达高于卵巢。Amhr2在Ⅱ时相卵巢中的表达显著高于ⅡI和IV时相卵巢。【结论】金钱鱼Amhr2序列与鲈形目同源性高,在雌雄性腺均发挥作用。     

金钱鱼Zar1基因克隆及其表达分析

【目的】分析金钱鱼(Scatophagus argus)卵巢发育过程重要基因——合子阻滞因子1(Zygote arrest 1,Zar1)组织表达及其在卵子成熟和胚胎发育过程中的表达。【方法】克隆金钱鱼Zar1基因,采用反转录-PCR(RT-PCR)检测其在各组织的分布情况,实时荧光定量PCR(q PCR)研究Zar1在不同卵巢发育时期和胚胎发育过程中的表达。【结果】金钱鱼Zar1的开放阅读框(ORF)序列全长为1008bp,编码335个氨基酸。序列分析发现,金钱鱼Zar1在蛋白C末端高度保守,具有非典型的PHD基序(Plant homeo domain)和锌指结构域。金钱鱼Zar1同源性分析发现,它与鲈形目物种相似度最高,其中大黄鱼(Larimichthys crocea)相似性最高,为85.1%。系统进化树分析显示,金钱鱼Zar1与大黄鱼亲缘关系最近,与其分类地位一致。组织分布发现,金钱鱼Zar1仅在卵巢中表达。Zar1在II、III和IV期卵巢表达呈现逐渐递增趋势,其中IV期表达水平显著高于II期卵巢。Zar1在胚胎发育早期表达较高,后期较低,其中在四细胞期表达水平最高,之后逐渐降低。【结论】金钱鱼Zar1在卵巢和胚胎期表达,在金钱鱼卵子发生和胚胎发育阶段发挥重要作用。