罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)雌雄虾不同形态阈值性状的遗传变异分析

氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)雄虾有四种不同形态:小雄虾(SM)、橙色螯(OC)、蓝色螯(BC)和老蓝色螯(OBC)雄虾;雌虾分为四种:性腺未发育(IF)、性腺成熟(MOF)、抱卵(BF)和已产幼体(SF)的雌虾。已有研究表明不同形态的雌雄虾的体重存在显著差异,为了探讨是否可以对罗氏沼虾不同形态雌雄虾所占比例开展选择来间接提高产量,首次对上述性状的遗传参数及其与收获体重的遗传相关进行了评估。记录了罗氏沼虾核心育种群体两代共计40 935尾个体的形态和体重信息,使用父母本育种分析模型和阈值统计模型估计不同形态二分类(0和1)阈值性状在世代间和世代内的遗传参数,并使用两性状模型估计其与体重性状的遗传相关。方差组分估计结果表明,雄、雌虾不同形态阈值性状的遗传力估计值分别为0.08~0.12和0.04~0.22。雄虾形态OC、BC阈值性状与收获体重间为低度正相关(0.01~0.43)。雌虾形态IF、BF、SF阈值性状和收获体重性状之间为中等程度相关(–0.61~0.53)。在我国土塘养殖模式下,罗氏沼虾雌雄个体不同形态阈值性状存在可利用的加性遗传变异,具有较大的改良空间;选择OC形态雄虾并增加其在育种群体中比例,并不会降低其生长速度;选择IF形态雌虾并增加其在育种群体中的比例,可能会降低其生长速度。     

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)卵巢发育不同时期转录组分析

为发掘罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)卵巢发育过程中的重要功能基因,采用IlluminaHiSeqTM4000高通量测序平台对罗氏沼虾卵巢发育四个时期卵巢组织进行转录组测序。所测序列经质控、组装后比对到NR、String、Swiss-prot、Pfam、GO、KEGG数据库中注释,并进行差异基因聚类分析。结果显示,四个样品共产生221580604个Cleanreads,拼接获得95379个Unigenes。分别对四个样品测序文库进行两两比较,共检测到6605个差异表达基因,其中显著上调基因2410个,显著下调基因4195个。GO功能分类显示,共有6422条unigenes可分为分子功能、细胞组分、生物学过程3大类59分支,差异基因主要涉及糖类转运、氨基酸合成、酶活性、细胞膜组成等。通过KEGG通路注释,共有8423条unigenes被注释,涉及184种代谢途径,有7个代谢通路与卵巢发育相关,差异基因的KEGG富集结果显示,药物代谢细胞色素P450通路、氨基丁酸神经元突触、鞘糖脂生物合成、氮素代谢等通路富集显著。此外,对SSR与SNP分子标记进行了鉴定。研究结果为进一步探索罗氏沼虾卵巢发育机制提供了基础信息。     

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)初次性成熟性腺发育的组织学观察

性腺发育是罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)个体生长及繁育的重要生物学过程,是良种培育的基础。采用外部形态观察及常规石蜡切片的方法,分析了罗氏沼虾初次性成熟过程中性腺外部形态及内部组织学变化的规律。结果表明,性腺颜色、体积及细胞组成、分布均随性腺发育表现出规律性变化,卵巢发育划分为8个时期,精巢发育分为4个时期。卵巢外部形态发育与内部组织学变化同步性高,随卵巢成熟度增加,不同阶段生殖细胞由生发区向外形成环状分区, Ⅰ~Ⅲ期卵巢体积、生殖细胞大小及性腺指数(GIS)增长缓慢,主要进行生殖细胞数量积累, Ⅳ~Ⅶ期卵巢体积、生殖细胞大小及GIS增长迅速,生殖细胞在增殖同时,营养物质积累迅速。可根据卵巢颜色、体积、色素分布等推测其内部组织细胞的发育情况。精巢形态发育和组织发育同步性较差,精巢体积、生殖细胞大小、种类及GIS在精巢成熟过程中变化较小, Ⅰ期精巢主要进行个体生殖功能的完善, Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期精巢则整体表现为个体生殖能力的强化过程。研究结果丰富了罗氏沼虾繁殖生物学内容,从形态及组织学方面初步探明了罗氏沼虾性腺的基本发育过程,可为其良种选育和虾苗繁育提供参考依据。     

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)幼体新暴发病病原阴沟肠杆菌的分离鉴定

2010 年, 浙江湖州部分罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)育苗场在幼体培育阶段, 暴发 了幼体大规模发病死亡的新病害。从2 个育苗场6 个发病育苗池的发病幼体匀浆液中分离得到6 株 优势生长菌株(编号为NTH01、NTH02、NTH03、316D、316X、316C), 菌落形态较为一致。取代表 菌株NTH01, 以浸泡方式进行人工回感, 结果菌株NTH01 能够导致幼体发病死亡, 且症状与生产表 现一致。经形态学观察、生理生化鉴定、16S rRNA 与gyr B 基因序列系统发育关系构建, 鉴定菌株 NTH01 为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae).以阴沟肠杆菌omp A 基因片段为靶序列, 建立了PCR 检测方法, 对另外5 株优势菌进行检测, 结果该5 株菌都是阴沟肠杆菌。2011 年, 对4 个发病育苗场 幼体与亲虾进行检测, 结果发病幼体中分离的优势菌检测呈阳性, 亲虾肝胰腺与肠道组织检测到该 菌存在, 但亲虾不表现病症。对30 种抗生素的药敏试验结果表明, 菌株NTH01 对恩诺沙星、氧氟 沙星、庆大霉素等6 种抗生素敏感, 对发病幼体进行针对性用药, 效果明显。本试验结果表明, 阴沟 肠杆菌是导致罗氏沼虾育苗期间幼体大规模发病死亡的致病菌。     

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)致病性豚鼠气单胞菌(Aeromonas caviae)的分离鉴定及其特性分析

近年来细菌性疾病因病原菌种类繁多、覆盖区域广而影响了其养殖业的健康发展,造成较大的经济损失。从体表具有黑斑、肢体残损症状的罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)肝胰腺组织中分离得到1株病原菌,通过形态学观察、生理生化特性鉴定、16S rRNA序列和特定毒力基因检测鉴定,以及人工回归感染试验和药敏试验分析其致病性和耐药性。结果表明,该菌为豚鼠气单胞菌(Aeromonas caviae),含有aer、lip、gcat、ser和OMPA I等毒力基因;药敏试验显示其对头孢曲松、氯霉素等7种抗生素高度敏感,对恩诺沙星、阿米卡星及复方新诺明3种抗生素中度敏感,对四环素、环丙沙星等10种抗生素具有耐药性;人工回归感染实验表明该菌具有较高的致病性,对罗氏沼虾的半致死浓度为6.54×10⁵ CFU/mL。豚鼠气单胞菌作为水产养殖中的条件性致病菌,研究结果揭示了该菌株的部分生物学特性,有利于丰富豚鼠气单胞菌属的基础数据,同时也为罗氏沼虾养殖过程中的病害防控提供了一定参考依据。     

日本沼虾(Macrobrachium nipponensis)池养越冬抱卵亲虾表型性状对个体繁殖力的影响效应

采用多元分析方法定量研究了日本沼虾池养越冬抱卵亲虾体重(BW)、净重(NW)、体长(BL)、头胸甲长(CL)、胸宽(CW)、胸高(CH)、腹节长(AL)、额剑长(RL)、尾节长(TL)等11项表型性状对其个体繁殖力的影响效应。结果表明:(1)实验对象所测各表型性状间均呈极显著相关(P<0.01),它们在对个体繁殖力各评价指标的影响上具较好的区分度;(2)影响个体绝对繁殖力(FJ)、体重相对繁殖力(FW)和体长相对繁殖力(FL)的关键表型性状及其直接作用强弱排序分别为BW>BL>CH>RL>AL>NW,BW>CL>RL>CH>TL>NW和BW>CL>CH>RL>NW,相关指数依次为0.810、0.621和0.798,其中BW-NW组合和CH-RL组合分别为决定个体繁殖力的核心变量和公共从属变量;(3)适用于估算个体繁殖力的回归方程分别为:FJ=5087.802BW-6599.877NW+200.927CH+114.774RL+211.878BL-154.965AL-6266.840,FW=1140.538BW-2018.663NW+85.217CH+70.852RL+78.694CL+74.623TL-1152.576,FL=105.453BW-134.613NW+4.307CH+2.709RL+3.623CL-61.737;(4)W(♀)=0.029BL+0.065CL+0.121CW+0.105CH-2.448可精确估算其净重值。     

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)传染性皮下和造血器官坏死病毒(IHHNV)的流行病学调查

传染性皮下和造血器官坏死病毒(infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus,IHHNV)是对虾养殖的重要病原之一,可感染多种虾种。罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)是中国养殖的重要沼虾品种之一。根据国际兽疫局(Office International des Epizooties,OIE)推荐的IHHNV检测方法,在中国大陆地区首次开展IHHNV在罗氏沼虾中的感染和流行情况调查。结果显示,在研究区的罗氏沼虾养殖区,IHHNV广泛流行,阳性率高达90%;但所有成年罗氏沼虾均未表现出明显的病症,仅表现为病毒的携带。通过基因序列分析显示,检测到的华南地区毒株属于Ⅰ型感染株,与菲律宾株进化关系较为接近;华东地区毒株属于Ⅱ型感染株,与东南亚株进化关系较近。本研究为IHHNV在罗氏沼虾内的感染、流行和防控提供了详细参考。     

Zn2+对日本沼虾(Macrobrachium nipponensis)的急性致毒效应

在水温(27.4±1.3)℃条件下,以体长(33.23±1.66)mm、体质量(0.7893±0.1518)g的日本沼虾为实验动物,采用静水停食法开展了Zn2+对日本沼虾的急性毒性实验,并以此为基础,测定了Zn2+不同质量浓度水平下日本沼虾的耗氧率与窒息点.结果表明:(1)Zn2+对日本沼虾的急性致死效应与其呼吸生理代谢受阻密切相关;(2) Zn2+对日本沼虾24h、48h、72h、96h的半致死质量浓度依次为1.493、0.844、0.643和0.464mg/L; (3) Zn2+对日本沼虾昼均、夜均和日均耗氧率均无显著影响的阈值为0.046mg/L,该值为Zn2+对日本沼虾急性毒性的安全质量浓度;(4) Zn2+对日本沼虾产生轻度胁迫和中度胁迫的质量浓度范围分别为0.046-0.064mg/L和0.064-0.082mg/L.     

日本沼虾(Macrobrachium nipponense)组蛋白酶B基因克隆及其在组织和卵巢发育过程中的表达

组蛋白酶B广泛存在于生物体内,与免疫、消化和繁殖等生理功能息息相关。为了研究组蛋白酶B在甲壳动物体内的作用尤其在卵巢发育过程中的作用,本研究采用3’RACE和5’RACE技术,首次克隆获得日本沼虾(Macrobrachium nipponense)组蛋白酶B(简称Mn CB)基因c DNA全长,并采用实时荧光定量(q PCR)测定了Mn CB在日本沼虾不同组织中和卵巢发育过程中m RNA的表达量。序列结果分析表明:Mn CB序列含有12 bp的5’-UTR,996 bp的ORF和702 bp的3’-UTR。ORF共编码331个氨基酸的多肽,此多肽由16个氨基酸的信号肽、63个氨基酸的前导肽和252个氨基酸的成熟肽组成,其理论p I为6.36,分子量为36.5KDa。q PCR的结果表明:Mn CB在测定的所有组织中均有表达,在心脏中表达量最高,肌肉、肝胰腺和胸神经节中表达量中等,肠、鳃和血细胞中的表达量较低。Mn CB的表达量在卵巢的发育过程中逐步升高,卵巢发育至初级卵黄发生期(Ⅲ期)Mn CB的表达量显著增加(P0.05),次级卵黄发生期(Ⅳ期)表达量继续增加,并增至最大值,Ⅳ期与Ⅲ期表达量差异不显著(P0.05),成熟期(V期)表达量显著下降(P0.05)。上述研究结果表明Mn CB广泛存在于日本沼虾的组织中,并且参与卵黄蛋白原或卵黄蛋白的水解。     

深海化能极端环境中劳盆拟刺铠虾(Munidopsis lauensis)的全长转录组测序分析

劳盆拟刺铠虾(Munidopsis lauensis)是一种十足目铠甲虾, 能够适应深海化能合成生态系统的极端环境, 但是其已知基因序列信息却很少。为此, 采用PacBio平台的SMRT测序技术对来自南海台西南冷泉劳盆拟刺铠虾的肝胰腺、鳃、肌肉和肠混合组织进行了三代全长转录组测序。通过聚类、校正、去冗余之后共获得28 811条高质量isoform, 平均长度为2 086 bp, N50长度为2 275 bp。使用Nr、SwissPort、KEGG、KOG数据库对转录本序列进行功能注释, 共有20 616 (71.56%)条isoform得到注释。进一步高级注释共获得21 848个蛋白编码序列, 共预测到537个转录因子、6 430个长链非编码RNA和10 060个SSRs位点。KEGG通路分析发现两条可能与劳盆拟刺铠虾适应深海化能极端生境相关的通路, 分别为过氧化物酶体通路和谷胱甘肽代谢通路。其中, 共有180条isoform被发现参与编码过氧化物酶体通路中的31个关键酶, 213条isoform参与谷胱甘肽代谢通路中19个关键酶的编码。基于全长转录组数据, 利用同源比对、功能结构域预测及系统发育树构建等方法对劳盆拟刺铠虾谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因家族进行挖掘与鉴定, 共发现属于theta、delta、mu、kappa四种亚家族的20条GST候选序列。通过对劳盆拟刺铠虾全长转录组测序、功能注释和环境适应相关的重要基因及通路的分析, 不仅丰富了深海组学数据资源, 也为进一步揭示甲壳动物适应深海化能极端环境的分子机制奠定了基础。     

雌、雄弓背青鳉(Oryzias curvinotus)肝脏转录组比较分析

为发掘弓背青鳉(Oryzias curvinotus)肝脏功能基因、开发环境检测标记基因,本研究采用RNA-Seq技术分别测定了性成熟雌、雄弓背青鳉肝脏转录组,并获得80095044和87043984条clean reads,合并拼接出49912个unigenes(N50=2394bp)。基因表达差异分析显示在雌、雄弓背青鳉肝脏组织中存在571个差异基因(DEGs),其中364个在雄鱼中高表达,207个在雌鱼中高表达。GO和KEGG分析表明差异基因主要参与激素合成、免疫反应、氧化还原反应及卵黄发生等生物学过程。进一步,在转录组中筛选到了多个环境雌激素相关标记基因(vtgs,chgs,er,cyp450等),且这些基因在雌鱼肝脏中的表达水平显著高于雄鱼。研究结果丰富了弓背青鳉的基因资源,为研究基因功能提供了数据,也有助于进一步研究鱼类肝脏在不同性别之间的功能。     

不同抗流能力大黄鱼(Larimichthys crocea)肌肉转录组学差异分析

为揭示不同抗流能力的大黄鱼(Larimichthyscrocea)肌肉基因表达水平的变化,筛选抗流相关基因,解析大黄鱼抗流性状形成的分子基础,收集福建福鼎沙埕湾主养区1 000尾大黄鱼,在设计制作的抗流实验水槽中,以流速1.0m/s为筛选条件,将抗流时间>30 min的大黄鱼归为抗流组(HM组),抗流时间<5 min的大黄鱼归为非抗流组(SM组),对其肌肉进行转录组分析,并统计抗流分组后48 h内大黄鱼的累计死亡率。转录组结果显示, HM组与SM组文库共富集到1806个差异表达基因(DEGs),其中1090个上调,716个下调。GO功能注释发现显著富集的条目主要集中在肌肉收缩相关功能, KEGG富集分析发现上调的DEGs主要富集在心肌收缩、氧化磷酸化、黏着斑、ECM-受体相互作用、AGE-RAGE、MAPK、心肌细胞中的肾上腺素能等相关通路;下调的DEGs主要富集在真核生物核糖体的发生、蛋白酶体、内质网中的蛋白加工、RNA转运、泛素介导的蛋白水解信号通路等。此外,RT-qPCR结果表明,随机选取的DEGs与RNA-seq结果的表达趋势一致。48h的累计死亡率结果显示,SM组...     

马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞RNA-Seq转录组数据中补体样组分分析

补体系统在体液免疫中发挥着重要作用,是连接先天免疫和适应性免疫的枢纽。本研究基于前期转录组RNA-Seq数据检索马氏珠母贝(Pinctada fucata)补体样组分,并对其结构域及溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激后的基因表达水平进行了分析。结果表明,共获得68条补体样成分unigene,分别编码14个含C1q结构域蛋白、14个凝集素蛋白、4个纤维蛋白原相关蛋白、12个丝氨酸蛋白酶、10个含硫酯键蛋白、1个末端补体分子C6、5个补体受体、1个补体因子及7个纤胶凝蛋白;结构域分析表明,马氏珠母贝补体样组分均含有相应的保守结构域,与其他贝类补体组分的研究结果基本一致;表达量分析表明,经溶藻弧菌刺激后, 68条补体样组分unigene中共有21条unigene表达上调,其中12条为模式识别受体unigene。结合牡蛎等贝类补体组分的研究结果,推测贝类已形成一个含有多种补体组分的原始补体系统,且可能以凝集素途径或替代途径行使补体的生物学功能。以上研究结果为深入了解马氏珠母贝及其他海洋无脊椎动物免疫防御机制、探讨补体系统的进化起源提供了新的依据。     

转录组数据的大菱鲆(Scophthalmus maximus) SNP标记开发及多态性分析

大菱鲆(Scophthalmus maximus)是最具商业价值和养殖前途的海水鱼类之一, 雌雄间生长有一定的差异。其高通量雌雄转录组测序的完成为大规模鉴定和开发SNP标记提供了参考序列。本研究基于大菱鲆雌雄转录组测序数据, 选择其中45个SNP位点, 设计引物63组, 其中21个位点(46.7%)应用小片段高分辨率熔解曲线(HRM)技术分型成功。对其进行多态性检测, 21个位点均具有二个单倍型。观测杂合度Ho的分布范围为0.256—1.000, 期望杂合度He的范围为0.276—0.518, 19个位点符合Hardy-Weinberg平衡。14个SNP位点位于基因编码区, 其中3个属于非同义突变。含有这些SNP位点的基因大多与信号转导和转录翻译相关。本研究结果表明, 高通量转录组测序和小片段HRM适合大规模SNP标记开发, 为大菱鲆的分子遗传育种提供了候选标记资源。