盐度对刺参(Apostichopus japonicus)呼吸和排泄的影响

采用封闭式呼吸器法研究了(15±0.5)℃水温条件下不同盐度(22、27、31.5、36)对四种规格刺参{S[(39.60±8.77)g]、M[(71.80±14.04)g]、L[(128.30±19.69)g]和XL[(196.65±19.81)g]}呼吸和排泄的影响。结果表明,各规格组刺参单位体重耗氧率[Rwr,μg/(g·h)]和排氨率[(Rwe,μg/(g·h)]在盐度22—31.5范围内均随着盐度的升高而降低,当盐度升高至36时,二者都明显升高;各盐度下实验刺参的单位体重耗氧率分别为17.52、16.32、15.49和17.60μg/(g·h),单位体重排氨率分别为1.05、0.88、0.87和0.95μg/(g·h);在同一盐度下,刺参体重越大,其单位个体耗氧率[Rir,μg/(ind·h)]和排氨率[Rie,μg/(ind·h)]越高,二者呈幂函数关系,可用关系式Rir(或Rie)=aWb表示;关系式Rir=aWb中,a值的变动范围为40.6656—81.1900,b值为0.6432—0.8145;而关系式Rie=aWb中,a值的变动范围为2.0947—4.8489,b值为0.6507—0.8072;盐度对刺参O∶N比的影响不显著,各盐度条件下,不同规格的刺参,其O∶N比均在15左右,表明本实验条件下该参代谢所需要的能量主要由脂肪和碳水化合物提供。从呼吸和排泄的角度来看,刺参在其最适温度(15℃)条件下,具有一定的渗透压调节能力,能够适应较广的盐度变化范围(22—36)。     

刺参(Apostichopus japonicus)不同组织基因组甲基化状态MSAP分析

利用MSAP技术分析成体刺参的呼吸树、肠、肌肉和体壁等组织的基因组DNA甲基化水平,获得了四个组织基因组甲基化率.甲基化水平由高到低依次是呼吸树、体壁、肌肉和肠,分别是35.77％、33.51％、32.72％和28.0％,其中全甲基化位点各占19.46％、18.39％、19.18％和15.97％.统计学分析结果显示肠组织的甲基化水平与其它组织的差异显著(P＜0.05),其余三个组织间差异不显著(P＞0.05),但呼吸树与肌肉的半甲基化水平差异显著(P＜0.05).由MSAP分析差异位点克隆得到四个甲基化特异性片段,经测序分析功能未知,推测为刺参基因足非编码区或新功能基因序列.     

温度和pH对刺参(Apostichopus japonicus)消化酶活力的影响

消化酶活力能够反映刺参对不同营养成分的消化能力。当某一反应条件发生改变时,消化酶的活力大小就会发生变化,因此研究不同因子对消化酶活力的影响对于了解消化酶的性质具有重要的意义。温度和pH是影响消化酶活力的最重要的反应条件。本文中作者应用酶学分析研究了温度和pH对剌参前肠和中肠各种消化酶活力的影响。蛋白酶活力测定采用福林-酚法,脂肪酶活力测定采用水解法,淀粉酶活力和纤维素酶活力测定采用水杨酸显色法。实验结果表明,反应温度和反应pH对刺参前肠和中肠中的消化酶活力具有显著影响(P<0.05)。前肠和中肠中蛋白酶活力均在反应温度为50℃时达到最大值,前肠和中肠中脂肪酶和纤维素酶均在反应温度为40℃时达到最大值,而前肠和中肠中淀粉酶最适反应温度分别为40℃和30℃。刺参前肠蛋白酶活力在酸性环境下较中肠高,且在反应pH为5.0—5.8之间酶活力相对稳定,而中肠蛋白酶活力在碱性环境下较前肠高,且在反应pH为7.0—8.6之间酶活力相对稳定;刺参前肠脂肪酶活力随着pH的升高出现两个相对稳定的峰值,分别为4.2—5.0和6.2—7.0区间,中肠脂肪酶活力在pH为3.8时达到最大值,而在pH超过9.0明显失活:剌参前肠和中肠淀粉酶活力在pH变化时表现出相似的变化趋势,在反应pH为6.6—7.4之间酶活力较高且相对稳定;剌参前肠和中肠中纤维素酶活力在pH变化时反应不一致,前肠淀粉酶在反应pH为6.2—7.4之间酶活力较高且相对稳定,中肠纤维素酶活力在反应pH为5.4—7.0之间酶活力较高且相对稳定。此外,通过比较四种消化酶比活力值的大小,可以看出剌参蛋白酶活力最高,其次为纤维素酶和淀粉酶活力,而脂肪酶活力最低。     

夏季养殖刺参(Apostichopus japonicus)大面积死亡的原因分析与应对措施

夏季刺参大面积死亡正逐渐呈现常态化趋势,不仅造成了巨大的经济损失,同时使刺参资源严重衰退,制约了刺参产业的良性发展,其原因亟待揭示。本文从高温、低氧、低盐、硫化物、氨氮及藻类腐烂等环境因素,以及种质因素、病原因素、人为因素共四方面阐述了夏季刺参大面积死亡的原因,提出"建设工程化"、"养殖机械化"、"监测自动化"及"管理智能化"的应对理念,进而通过培育抗逆良种、调查关键指标并建立风险预警体系、构建综合养殖系统、完善应急处置方案、提高现代养殖技术等应对措施,综合应对夏季极端天气的威胁,为保证刺参健康度夏提供科学参考。     

微卫星标记在刺参(Apostichopus japonicus)人工繁育中亲本识别的应用

选取8个高多态性的微卫星位点, 对240只刺参(Apostichopus japonicus)幼体和14只疑似亲本进行了亲缘关系的鉴定。通过检测, 8个微卫星位点共得到53个等位基因, 平均等位基因数为6.63; 观察杂合度在0.730—0.902; 各位点的多态信息含量为0.696—0.836。通过亲缘关系分析软件CERVUS 3.0分析, 微卫星位点累积排除概率分别为0.9934、0.9997、0.99999。基于排除法个体基因型判定, 有37个子代有1个候选亲本, 194个子代有2个及以上候选亲本; 基于似然法判定, 置信度为80%时, 有198个子代个体找到最似亲本。综合排除法和似然法的亲权鉴定, 成功为229个子代个体找到它们的亲本, 鉴定成功率达95%以上。本研究结果可为刺参育种工作中亲本识别及家系分析提供技术支持和理论依据。     

南移养殖刺参(Apostichopus japonicus)原肌球蛋白基因的原核表达研究

本研究克隆和表达了刺参原肌球蛋白(Tropomyosin,TRP)基因,进一步研究刺参再生过程中重要分子的功能.结果表明,TRP基因序列总长为1203bp,5 ′非翻译区为105bp,3 ′非翻译区为240bp,该序列包含一个855bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码284个氨基酸,分子量为33.27kDa,等电点为4.56.利用Escherichia coli对TRP进行了体外重组表达,在1mmol/L IPTG和37℃条件下诱导,能产生分子质量约为38kDa的重组蛋白,Western blot证明重组TRP与鼠抗刺参原肌球蛋白的多克隆抗体能特异性结合.     

仿刺参(Apostichopus japonicus) mtDNA三个基因片段的序列分析

采用PCR技术对中国烟台、威海和莱州三个地点仿刺参的16S rRNA、COI、IrRNA-COI三个mtDNA基因片段进行了扩增和测序,分别得到了长度约为570bp、640bp和900bp的三段序列,分析了三个采样点样品的遗传多样性。结果表明,每段基因序列扩增均获得两种单倍型,已在Genbank中注册(注册号码:AY852278—AY852283)。通过比较,三个地点样品的序列差异不显著,无缺失、插入、颠换的现象,只有个别位点出现转换,其中16S rRNA序列最为保守,16S rRNA、COI、IrRNA-COI三段序列A T的平均含量为56·2%、59·2%、61·8%,均大于G C含量。三个采样点样品同源性为99·84%—99·96%。将获得的仿刺参DNA序列和Genbank中的来自东太平洋8个外群进行基因序列比较,结果发现,不同目、科的海参的序列差异显著。采用DNAsp统计了各类位点数;MEGA2·1分析了碱基组成和遗传距离,构建了系统树。系统树体现的分类关系与这些物种的形态学分类关系完全一致。     

汞、镉、硒对刺参(Apostichopus japonicus)幼参的单一毒性与联合毒性

在水温15.5-17.0℃的静水条件下,以Hg2+、Cd2和Se4+对刺参幼参进行了单一毒性和联合毒性实验.联合毒性实验采用等毒性配比法,并以Marking相加指数评价联合毒性效应.单一毒性实验结果表明,Hg2+、Cd2+、Se4+对刺参幼参急性毒性的96h半致死质量浓度(LC50)分别为0.0912、4.6433和0.7413mg/L,三者对幼参的毒性大小依次为Hg2+>Se4+>Cd2+.Hg2+、Cd2+、Se4+对刺参幼参的最大容许质量浓度分别为0.0009、0.0464、0.0074mg/L.联合毒性实验结果表明,当Hg2+-Cd2+、Hg2+-Se4+以及Cd2+-Se4+分别以等毒性混合物共存时,它们对刺参幼参在24h、48h、72h和96h的联合毒性均为拮抗作用;当Hg2+-Cd2+-Se2+三者以等毒性混合共存时,它们对刺参幼参在24h、48h、72h和96h的联合毒性仍为拮抗作用.讨论了Hg2+、Cd2+、Se4+对刺参幼参联合毒性效应的机制.     

刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫应答基因应激表达特性的分析

采用实时荧光定量PCR技术对刺参高温胁迫抑制性消减cDNA文库中2个上调表达差异基因hsp70和l(2)efl,2个下调表达差异基因pcsk9和myp,在不同温度、不同胁迫时间以及不同组织中的应激表达特性进行了分析.在15-30℃范围内,温度越高hsp70和l(2)efl基因相对表达量越多;而pcsk9、myp基因随着温度升高其表达量下降.在30℃高温胁迫0-3h时间内,hsp70表达量的变化最为显著,表现为先升后降再升;l(2)efl在1h后开始明显的上调表达,在2.5h之后呈下降趋势;pcsk9和myp基因表现为表达下调,表达量最小值分别在3h和2h.常温下hsp70、l(2)efl和pcsk9均在体壁中的表达量最高,在呼吸树中表达量最少,myp在消化道中表达量最高,在纵肌中表达量最少;高温胁迫后hsp70、l(2)efl均在呼吸树中上调表达量变化最显著;pcsk9和myP分别在呼吸树和纵肌中下调表达量变化最显著.这4种基因通过表达产物量的变化或作为功能蛋白直接参与代谢调节,或作为调节蛋白调控胁迫功能蛋白的表达及活性来提高刺参对高温胁迫的耐受能力.     

刺参(Apostichopus japonicus)EST序列中微卫星分布分析及其标记的筛选

利用微卫星查找软件对现已公布的6632条刺参ESTs的数据库中2—6个碱基重复单元组成的简单序列重复进行筛选,进而对其微卫星的丰度和分布进行比较研究。共发现微卫星序列416个,占整个ESTs数据库的6.48%;其中含双碱基重复序列146个,数量最多,占ESTs数据库中发现微卫星序列总数的65.86%;三、四、五、六碱基重复序列分别占微卫星序列总数的26.68%、1.68%、0.24%、5.53%。对含有SSR位点符合微卫星引物设计的EST序列利用Primer软件结合人工方法设计合成引物21对,其中13对有扩增产物且均为多态位点。扩增产物变性聚丙烯酰胺胶电泳,统计每个微卫星标记等位基因数目,计算等位基因频率、观测杂合度、期望杂合度等统计学指标的评价。结果表明,在13个微卫星位点上,等位基因的数目从3到8不等,等位基因长度从175—382bp,观测杂合度和期望杂合度分别为0.158—0.650和0.198—0.841,所筛选微卫星标记可于遗传分析。     

仿刺参(Apostichopus japonicus)肠道源乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的分离鉴定及其益生特性分析

利用MRS固体培养基从南移仿刺参肠道中分离得到1株优势乳酸菌,命名为AJC-XP-15,其最适生长温度为30°C,最适生长pH为6.5;其表面疏水性和自聚率分别为34.56%和35.61%,经16S RNA基因序列分析,并结合形态学和生理生化特性将其鉴定为乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)。拮抗实验结果显示,菌株AJC-XP-15及其发酵上清液对塔氏弧菌(Vibriotubiashii)、哈维氏弧菌(V.harveyi)、副溶血弧菌(V. parahaemolyticus, VP)和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)等病原菌具有很好的抑制作用;体外益生实验表明,菌株AJC-XP-15对人工胃肠液的耐受性很好,在pH3.0的模拟人工胃液处理3 h后的存活率为71.43%,在pH 6.8的模拟人工肠液处理3 h后的存活率为92.1%;抗氧化能力结果显示,菌株AJC-XP-15的无细胞提取物对DPPH自由基和羟自由基的清除能力最强,分别为(82.67±6.92)%和(15.36±2.95)%,其发酵上清液对超氧阴离子自由基的清除能力最强,为(26.36±...     

基于FT-IR、GC及核磁共振的仿刺参(Apostichopus japonicus)消化道多糖结构解析研究

仿刺参(Apostichopusjaponicus)因其高营养价值并富含多种生物活性成分,具有重要的经济价值。为了充分利用仿刺参加工下脚料,提高养殖经济效益,本文采用复合蛋白酶解法提取仿刺参消化道多糖,研究了酶解温度、时间、pH及加酶量对仿刺参消化道多糖得率的影响,并通过正交实验对仿刺参消化道多糖提取工艺进行优化,利用DEAE-sepharoseFastFlow层析柱对多糖进行纯化,通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、气相色谱(GC)及核磁共振(13C, 1H谱)对多糖的结构及组成进行分析。结果表明,复合蛋白酶在pH 7,加酶量1.2?104 U/g,温度60℃酶解6h;利用Sevage法脱蛋白提取得到的仿刺参消化道多糖纯度均一,效果最佳。通过FT-IR结果判断其为糖类化合物,含有β型葡萄毗喃糖苷键;利用气相色谱确定该多糖主要由鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖六种单糖组成,其摩尔比为1︰32.86︰14.56︰1.66︰0.78︰10.43,其中岩藻糖的含量最高;核磁共振综合分析结果进一步证实仿刺参消化道多糖含有β型毗喃已糖,且主要是以l, 4-糖苷键相连接。     

温度和盐度对紫刺参(Apostichopus japonicus Selenta)稚参存活、生长和着色的影响

采用实验生态学方法,以紫刺参为研究对象,分别研究了6个温度条件下(14oC,18oC,22oC,26oC,30oC,34oC)和5个盐度条件下(23,27,31,35,39)紫刺参稚参和对照组普通刺参稚参的存活、生长及体色变化情况。结果表明:水温22oC实验组紫刺参在不同水温实验中的成活率最高,为87.0%,水温18oC和34oC时的紫刺参成活率高于普通刺参;水温高于22oC实验组的紫刺参体长增长显著高于普通刺参,以水温为14oC实验组的紫刺参SGR最低,为4.63%/d。盐度31实验组紫刺参在不同盐度实验中的成活率最高,为86.3%;紫刺参与普通刺参SGR随盐度的升高均呈现先上升后下降的趋势,在盐度39实验组中,紫刺参SGR为5.47%/d,显著高于普通刺参;在不同环境条件下,刺参开始着色到变色完成的时间为7—23d,当水温为22oC、盐度为31时,紫刺参在32—48日龄完成变色,随着盐度或水温的改变,变色时间逐渐从16d延长至22d。紫刺参相比普通刺参有更广的适温范围和耐高盐能力。     

仿刺参(Apostichopus japonicus)肠道菌群的地域性差异与共性研究

作为高附加值水产养殖物种,仿刺参(Apostichopusjaponicus)的病害和病原微生物研究受到人们关注,但对其共生菌群组成、地域性差异及与水体环境间交流等方面的研究仍十分有限。本研究收集了来自中国、日本和韩国共786例仿刺参肠道、水体和沉积物的16SrRNA基因高通量测序数据,比较细菌群落组成以探寻仿刺参肠道微生物与环境和地域之间的关系。分析结果显示,尽管仿刺参肠道、水体和沉积物中各细菌组分的比例不同,但共有菌属甚多,表明仿刺参可以从外界环境大量获取微生物。与水体和沉积物的样本类型相比,仿刺参肠道微生物多样性最低且所含菌属的种类最少,进一步提示仿刺参肠道对外界来源的微生物进行了富集和筛选,其中变形细菌门(Proteobacteria)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和利斯顿氏菌属(Listonella)的富集尤为明显。中国、日本和韩国来源的仿刺参肠道微生物Alpha多样性无显著差异,但主坐标分析将它们聚为不同的簇,且各自拥有独特的细菌门类。比较中国渤海和黄海两个海区的仿刺参肠道菌群获得了相似的结果,体现出广泛的地域性差异。基于细菌分类的功能预测发现三个国家仿刺参肠道微生物均具有发酵、化能异养和需氧化能异养功能,表明共生菌群在功能上存在共性,并可能对宿主生理产生相同的作用。本研究揭示了仿刺参肠道微生物在不同地域之间存在明显差异,并且与水体环境之间存在着密切的联系,能够为仿刺参共生微生物及其与宿主健康的相关性研究提供基础性资料,并可能在自然循环过程和渔业资源保护过程中发挥作用。     

南移养殖的刺参(Apostichopus japonicus)cDNA文库的构建及原肌球蛋白基因的研究

以南移养殖的刺参为实验材料,采用非均一化的Oliga-dT引物定向克隆技术构建了南移刺参混合组织的cDNA文库。对文库质量的分析结果表明,cDNA文库的库容量为2.2×107cfu,重组率达95.8%,平均插入片段长度750bp左右。挑取cDNA克隆进行5’端测序,成功测序185个反应,分析得到136个单基因簇(Unigene),其中包括40个重叠群(Contigs)、96个单拷贝EST(Singletons)。结果表明,克隆南移养殖的刺参原肌球蛋白(tropomyosin,Trp)cDNA全长序列为1112bp,ORF编码284个氨基酸,其预测蛋白的分子量为33.27kDa,等电点为4.56。该氨基酸序列与紫石海胆、南极大磷虾、锯缘青蟹、文昌鱼、河蟹、家蚕同源性分别为62%、51%、46%、49%、47%、46%。     

不同产地浒苔对幼刺参生长、消化和非特异性免疫的影响

为探究不同产地浒苔型饵料对幼刺参生长、消化和非特异性免疫的影响,本实验将青岛浒苔与宁波浒苔的干粉与海泥分别按一定质量比例混合,开展刺参饲喂实验,并与刺参天然饵料马尾藻进行对比。结果表明,青岛浒苔饵料和马尾藻饵料喂养的刺参的粗蛋白含量分别为14.31%±0.10%和15.43%±1.41%,显著高于宁波浒苔饵料(11.17%±0.63%),粗脂肪和灰分含量无显著差异;青岛浒苔组、宁波浒苔组和马尾藻组的增重率分别为22.65%±5.68%、3.03%±1.17%和20.47%±2.01%,特定生长率分别为(1.44±0.33)、(0.21±0.08)、(1.33±0.12)%/d,青岛浒苔组和马尾藻组刺参的增重率和特定生长率显著高于宁波浒苔组;青岛浒苔组、宁波浒苔组和马尾藻组刺参肠道淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和纤维素酶活力无显著差异;马尾藻组刺参体腔液碱性磷酸酶活力为(17.57±4.56)金氏单位/100mL,显著高于青岛浒苔组[(5.56±1.32)金氏单位/100mL]和宁波浒苔组[(2.83±0.75)金氏单位/100mL],超氧化物歧化酶和酸性磷酸酶活力无显著差异。由此可见,绿潮暴发时,通过打捞浒苔用以配制刺参饵料,既有助于缓解绿潮的生态灾害,又能够补充刺参饵料来源,具有广阔的生态效益和市场前景,但是其营养成分影响因素较为复杂,配制饵料时应充分考虑不同品种、采集时间和生长地点的差异,并通过一些前处理手段充分发挥浒苔的饵料价值。     

南移养殖仿刺参（StichopusjaponicusSelenka）铁蛋白基因的克隆及表达特征分析

采用cDNA文库、RACE、荧光定量PCR和Westernblot技术,克隆了南移养殖仿刺参铁蛋白基因的全长序列,并对其表达特征进行了研究。结果表明,南移养殖仿刺参铁蛋白cDNA全长1222bp,包括187bp的5’UTR;513bp的3’UTR和编码173个氨基酸残基的522bp的开放阅读框。诸如铁结合序列标签和铁调...