牙鲆sox9基因的克隆与表达研究

通过Genome walking方法克隆得到了牙鲆(Paralichthys olivaceus)sox9的基因组全长序列,对其在成鱼各组织的差异表达进行了RT-PCR分析.结果显示:牙鲆sox9基因全长3573 bp,包含3个外显子和2个内含子,编码的蛋白全长478 aa,含有高度保守的HMG结构域;sox9基因在性腺的表达具有两性差异,精巢中的表达明显强于卵巢中的表达,属1个性别相关基因,但其在肝脏、心脏、鳃、脑、眼和胃等多种组织中也有不同程度的表达.据此进一步分析和讨论等sox9基因在牙鲆性腺发育中的作用.     

牙鲆FEL1基因的表达及功能分析

凝集素(Lectin)是一类能与糖进行非共价可逆结合的蛋白质,具有凝集细胞和聚糖的作用。在牙鲆的集约化养殖过程中,会面临许多病原微生物的入侵,造成大量的经济损失,研究表明鱼卵凝集素(Fish egg lectin)是凝集素超家族中的一员,在硬骨鱼的抗菌免疫反应中发挥作用。在本研究中,克隆验证了牙鲆FEL1基因(Fish egg lectin 1,PoFEL1),其中开放阅读框(Open reading frame, ORF)为675 bp,编码224个氨基酸,蛋白分子量为24.8 kDa。PoFEL1组织表达分析显示,PoFEL1在卵巢、肠以及肝脏中的表达量比较高;胚胎发育过程中PoFEL1表达分析显示,在胚胎发育的早期PoFEL1的表达量比较高,随着胚胎的逐渐成熟,其表达量逐渐降低,呈母源性表达。体外细胞刺激实验表明LPS、PGN、Poly(I∶C)和E.tarda刺激牙鲆卵巢细胞系后,PoFEL1的表达上调。利用牙鲆卵巢细胞研究了PoFEL1蛋白的亚细胞定位,证实其分布在细胞质中。用LPS刺激过表达PoFEL1的牙鲆卵巢细胞系,发现细胞因子p38、IL-6和TNF-α的表达显著上调。通过双荧光素酶检测系统发现,过表达PoFEL1能显著上调NF-κB报告基因的表达,从而引起机体的免疫应答,说明PoFEL1对NF-κB通路可能具有调节作用。以上研究结果说明PoFEL1在牙鲆先天性免疫过程中发挥作用。     

大菱鲆mIgD重链基因的克隆与表达分析

利用RACE技术克隆获得大菱鲆(Scophthalmus maximus)膜结合型免疫球蛋白D(Membrane-bounded Ig,mIgD)重链基因的cDNA序列全长,该基因全长3 357bp,包含1个2 997bp的开放阅读框,编码999个氨基酸,基因结构为VDJ-μ1-δ1-δ2-δ3-δ4-δ5-δ6-δ7-TM。重链恒定区δ1~δ7氨基酸序列同源比对结果显示,其与庸鲽(78%)、鳜(71%)、牙鲆(68%)具有较高的同源性;多序列比对结果显示,大菱鲆mIgD的每个δ恒定区内均存在色氨酸与半胱氨酸保守位点。利用邻位相连法构建硬骨鱼类免疫球蛋白系统发育树,结果显示,鱼类IgD聚为一大支,大菱鲆IgD与庸鲽及牙鲆聚为一支。利用RT-PCR分析了大菱鲆IgD重链基因的组织差异表达,结果显示,其在外周血白细胞、脾脏、前肾及中肾组织中具有较高的表达。将大菱鲆腹腔注射福尔马林灭活鳗弧菌后,实时荧光定量PCR检测其前肾组织中mIgD重链基因应答表达量,结果显示,mIgD重链基因在注射鳗弧菌后呈显著下调趋势,在注射后8h时降至最低值,其相对表达量约为对照组的1/28,然后呈逐渐恢复上调趋势,在48h时mIgD相对表达量与对照组无显著差异。     

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。     

条石鲷mPRα基因的cDNA克隆和表达模式分析

采用同源性克隆和末端快速扩增(RACE)方法,首次获得全长为1222bp的条石鲷膜孕激素受体α(mPRα)的cDNA序列。其开放阅读框为1060bp,编码了含353个氨基酸的蛋白,N端前16个氨基酸为信号肽。氨基酸序列比较分析发现其存在7个跨膜区域。其预测的蛋白质三级结构中存在着多个蛋白结合位点。同源性比较和进化分析表明,条石鲷mPRα与鲈形目鱼类mPRα聚为一支,进化关系较近,相似度达到95%以上。实时荧光定量PCR方法检测mPRα mRNA表达情况:发现mPRα mRNA在性成熟雌性条石鲷各组织均有表达,并在脑、垂体和卵巢组织中的表达较丰富。在条石鲷繁殖周期的脑和垂体组织中,mPRα mRNA的表达水平在卵巢发育的Ⅳ期达到最大值;在繁殖周期的卵巢组织中,mPRα mRNA的表达水平从卵巢发育Ⅲ期到Ⅴ期持续升高并且在Ⅴ期达到最大值(P0.05)。条石鲷雌鱼血清中雌二醇激素的含量变化在整个繁殖周期中差异显著(P0.05),在性腺发育Ⅲ期含量迅速升高并在Ⅳ期达到峰值。本研究为条石鲷卵巢成熟调控机制研究提供了基础参考资料。     

坛紫菜碳酸酐酶基因的克隆、表达及酶活性分析

以坛紫菜丝状体为材料,采用RACE方法获得坛紫菜碳酸酐酶(CA)基因的全长cDNA。该cDNA全长1 081 bp,具有一个825 bp的开放阅读框,可编码274个氨基酸。序列同源性分析显示该cDNA序列推导的氨基酸序列与其他物种的碳酸酐酶具有较高的一致性,其中与条斑紫菜的一致性达到96%。氨基酸序列分析表明该蛋白为β-CA,含有两个CA活性位点,无跨膜结构,可能存在一个信号肽将其定位到叶绿体中,与藻类和细菌聚类。原核诱导表达得到一个72 kDa左右的融合蛋白,酶活测定结果显示此蛋白具有碳酸酐酶活性。该实验对进一步深入研究坛紫菜CA的功能及坛紫菜碳代谢、光合作用等生理过程具有重要的参考价值。     

二、三倍体牙鲆肌肉和脑组织实时定量PCR内参基因的筛选及鉴定

多倍体诱导会造成物种中不同基因的表达水平变化不同,以内参基因作为对照的相对实时定量PCR是检测基因表达水平变化的一种高效方法,这就需要对多倍体中的内参基因进行筛选以获得较适宜的参比基因.本研究以二倍体和三倍体牙鲆肌肉和脑组织为对象,以绝对定量及2-ΔCt等方法分析管家基因18S rRNA、β-肌动蛋白基因(β-acti...     

牙鲆PIK3R3-like基因的表达分析及重组表达

本文从牙鲆(Paralichthys olivaceus)中鉴定得到了PI3K家族的成员之一——PIK3R3-like,并分析其可能为PIK3R3的亚型。由于其部分外显子在转录或修饰时被删除,导致该基因会产生一种较短的mRNA(PoPIK3R3-like-Ⅱ),与完整的转录组相比缺失21 nt。对PoPIK3R3-like的可变剪接长链(PoPIK3R3-like-Ⅰ)进行序列分析发现该基因包含一个1 425 bp的开放性阅读框,共编码474个氨基酸,编码的蛋白共包含三个结构域,分别是一个nSH2结构域、一个iSH2结构域和一个cSH2结构域。同源性分析结果显示PoPIK3R3-like-Ⅰ、PoPIK3R3-like-Ⅱ均与其它硬骨鱼的PIK3R3-like相似度较高,系统进化分析显示PoPIK3R3-like与硬骨鱼聚为一支,与两栖类、鸟类和哺乳类相距较远。作者通过qRT-PCR检测了PoPIK3R3-like在各组织中的表达分布,发现其在牙鲆的各组织中均有表达,但在鳃和脑中表达量较高,使用迟缓爱德华氏菌侵染牙鲆鳃细胞及单核-巨噬细胞后,PoPIK3R3-like表达量分别呈现先上升再下降和显著上升的趋势,提示该基因在牙鲆抵抗迟缓爱德华氏菌感染相关的免疫应答中可能发挥作用。利用原核表达的方法在大肠杆菌中异源表达了PoPIK3R3-like-Ⅰ的重组蛋白,SDS-PAGE结果显示得到的重组蛋白与预测大小一致,蛋白纯化结果显示得到的蛋白纯度较高,可用于下一步PIK3R3-like基因功能的相关研究。     

雄性半滑舌鳎雄激素受体基因的克隆与表达分析

利用RT-PCR方法从半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)中克隆了雄激素受体(Androgen receptor,AR)基因cDNA的部分序列(434 bp),经BLAST比对与狼鲈(Dicentrarchus labrax)、花溪(Kryptolebias marmoratus)、三斑海猪鱼(Halichoeres trimaculatus)和三刺鱼(Gasterosteus aculeatus)的雄激素受体同源性分别为84%,82%,82%和81%.组织表达分析表明,AR基因在半滑舌鳎的性腺、肝、胃、脾、肾、头肾、肠、鳃、心、脑和肌肉这11种组织中均有表达,表达量有所差异.肾中表达量最丰富,鳃中最少.根据其他硬骨鱼类表达模式,推测半滑舌鳎可能只含有1种AR.     

凡纳滨对虾桃拉综合征病毒主要结构蛋白基因的克隆及原核表达

根据GenBank中桃拉病毒的全基因组序列,分别设计扩增该病毒主要结构蛋白基因vp1、vp2、vp3的相应引物,以发病的凡纳滨对虾中提取的总RNA为模板,利用RT-PCR技术对目的基因进行了扩增,分别获得分子量为1 164、849、507bp的基因片段,与预期一致.再将目的基因与pET-28a载体连接,分别构建重组表达载体pET-VP1、pET-VP2和pET-VP3,重组子经酶切和测序鉴定后导入大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE检测.SDS-PAGE电泳的结果表明,在37℃下,0.5mmol/dm3的IPTG诱导表达的重组蛋白均以包涵体的形式存在,重组蛋白VP1、VP2、VP3的大小分别为48、36、24KDa.本研究的结果为制备桃拉病毒主要结构蛋白的特异性抗体,进而研制桃拉病毒快速检测试剂盒奠定了基础.     

雌核发育牙鲆同工酶基因的重组及父方基因的表达

于1998年4、5月在山东省荣成市寻出水产公司养鱼场人工采集牙Ping成熟精卵，紫外线灭活精子遗传物质，冷休克诱导，获得雌核发育牙Ping。1999年5月收集57尾雌核发育牙Ping生化样品，采用淀粉胶电泳分析了LDH、IDHP、PGM、ACP、ADH、SDH、GDH、CAT等8种在野生种群中为多态的同工酶。结果表明，牙Ping雌核发育群体的Ldh-C、Cat两个基因座位发生了重组，基因座位与着丝点之间的重组率分别为52．6％和29．8％；Idhp－1有父方基因表达现象，说明雌核发育过程中父方基因可能在分子水平整合。牙Ping雌核发育群体的多态座位比例和平均杂合度分别为7．0％和0．035，远低于野生种群；研究表明，通过抑制第二极体排出获得的牙Ping雌核发子代尚有一定基因杂合，不能用于培育纯系。     

重组酵母菌对牙鲆生长及血清激素含量的影响

于１９９８年１０－１１月间在荣成市寻山养殖场实验了饲喂具有大麻哈鱼生长激素基因的酵母菌对牙鲆的生长及其血清激素的影响。实验分为对照组和三组实验组,其中对照组的铒料中不含重组酵菌,实验组的铒料中分别含有重组酵母菌０．２５‰、０．５０‰、０．７５‰（Ｗ／Ｗ）。实验表明,通过投喂重组酵母菌,可以增加牙 血清生长激素的含量,牙促进牙鲆的生长。重组酵母菌的含量不同,对牙鲆血清甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸的影响     

野生和养殖牙鲆(Paralichthys olivaceus)遗传差异的RAPD和ISSR研究

利用RAPD和ISSR两种分子标记技术,分析了山东威海近海野生和养殖牙鲆的遗传多样性差异。结果表明,用10个RAPD引物对两个样本各30个个体的基因组DNA进行扩增,共获得110个重复性好且带谱清晰的扩增位点,片段大小在200—2500bp之间,野生样本和养殖样本的多态位点比例分别为59.09%和60·91%,Shannon多样性值分别为16·563和16·917,野生样本内平均遗传距离为0·17427,养殖样本为0·17553,样本间遗传距离为0·17419。用6个ISSR引物共在两样本中检测到161个位点,野生样本有111个(68·94%)为多态位点,养殖样本有112个(69·57%)为多态位点,野生和养殖样本的样本内平均遗传距离分别为0·19996和0·20007,样本间遗传距离为0·20002,Shannon多样性值分别为29·254和29·688。平均位点多态率显著性检验标明,无论是利用RAPD还是ISSR技术,两群体间平均位点多态率皆差异不显著,说明第一代养殖群体的遗传结构尚未发生明显变化。     

重组酵母菌对牙鲆非特异性免疫能力的影响

于１９９９年１０－１１月间在荣成市寻山养殖场实验了饲喂含有大麻哈鱼生长激素基因的重组酵母对１龄牙鲆非特异性免疫能力的影响。实验分为对照组和３个实验组,对照组的饵料中不含重酵母菌,实验组我饵料中分别含有重组酵母菌０．２５‰、０．５０‰、０．７５‰（Ｗ／Ｗ）。实验表明,通过投喂重组酵母菌,可以增加牙鲆血清蛋白的含量,增强牙鲆血清中深菌酶及抗蛋白酶物质的活性,这种影响与重组酵母菌的含量成正相关。     

实验微粒饲料中花生四烯酸含量对牙鲆(Paralichthys olivaceus)仔稚鱼生长、存活的影响

采用花生四烯酸即廿碳四烯酸（AA, 20∶4n-6）含量梯度法,制备了四种n-3HUFA含量相等、DHA/EPA比例相同、AA含量分别为0.06%、1.00%、1.5%、2.0%的实验微粒饲料,进行了AA的不同含量对牙鲆仔稚鱼生长、存活、体内相关成分以及对外部压力耐受性的影响研究.26天的养殖试验结果表明,当牙鲆仔稚鱼实验微粒饲料中AA的含量为1.5%时,牙鲆仔稚鱼的生长、存活以及对不同压力的耐受性都达到最佳.养殖试验结束后,对稚鱼体内相关成分的分析结果表明,稚鱼体内AA的含量随着实验微粒饲料中AA含量的增加而增加.     

山东近海牙鲆(Paralichthys olivaceus)自然和养殖群体10个微卫星基因座位的遗传多态性分析

采用微卫星遗传标记技术对山东近海牙鲆自然群体和养殖群体的遗传多样性进行了研究。实验所用牙鲆于2003年5月分别采自山东近海和青岛胶南养鱼场，各20尾，取全血或肌肉组织，以酚-仿抽提方法提取基因组DNA，利用筛选获得的10对微卫星引物进行PCR扩增，反应产物经8％非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离、EB显色，用ImageMasterl D Elite(Version 3．01)软件分析电泳结果，并计算了相应的遗传学参数。结果表明，在自然和养殖群体中，10个基因座位的等位基因平均数(α)分别为6．7和6．1，每个基因座位有效等位基因数(αe)分别为1．8—6．8和2．5—6．7，群体平均杂合度(H)分别为0．8120和0．7310；两个群体间的遗传相似性系数、遗传距离和基因分化系数为0．8558、0．1557和0．0558；自然群体内每个座位上的多态信息含量(PIC)为0．59—0．84、个体识别率(DP)为0．54—0．86、非父排除率(PPE)为0．41—0．72，其累积个体识别率和非父排除率均达到0．9999，表明所选座位属中高识别力的遗传标记，可以将它们应用于今后牙鲆雌核发育群体的遗传变异分析以及进一步的遗传育种的研究中。     

人工诱导雌核发育牙鲆的染色体及核型证明

于1994-1996年,分别在威海海洋渔业捕捞公司（石岛）和鸿洋实业总公司龙须岛育苗场采集人工培育的3－5龄牙鲆亲鱼,采用紫外线照射法使牙鲆精子遗传物质失活,并用冷休克法抑制受精卵第二极体释放,从而获得雌核发育二倍体牙好。原肠期采用空气干燥法、Giemsa染色,得到雌核发育二倍体、正常二倍体及单倍体的染色体制片,进行染色体和核型的分析。结果表明,牙鲆的雌核发育二倍体和正常二倍体的染色体数均为2n=48,核型为48t,即48条端部着色点染色体,臂数NF=48,两者的核型设有明显差异;单倍体为24条端部着丝点染色体;在3个组别中,第一号染色体上都有一明显的次缢痕。雌核发育二倍体牙鲆的诱导率为98％。     

牙鲆体内消化酶活性的研究

采用生化方法对一年龄牙鲆胃、肠中不同消化酶的活性进行了研究。实验组I的牙鲆平均体重为 ( 35 0± 2 0 )g ,实验组II的牙鲆平均体重为 ( 4 60± 30 )g。结果表明 ,在牙鲆的胃、前肠、中肠、后肠中可以检测出蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性。胃中的蛋白酶主要为酸性蛋白酶 ,肠中的蛋白酶主要为碱性蛋白酶。肠中蛋白酶活性由前肠向后肠递减 ,前肠与中肠的酶活性没有显著差异 (P >0 .0 5 ) ;牙鲆肠中脂肪酶活性较胃中的高 ,在肠的不同部位脂肪酶的活性无显著差异 (P >0 .0 5 ) ;牙鲆前肠中的淀粉酶活性最高 ,胃次之 ,中肠、后肠中淀粉酶活性较低。随着牙鲆的生长 ,蛋白酶、脂肪酶活性增强 ,淀粉酶活性减弱。对产生上述实验结果的原因进行了初步分析。     

海水工厂化养殖大菱鲆(Scophthalmus maximus)和褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)腹水病病原菌的分离与鉴定

从患腹水病大菱鲆和褐牙鲆成鱼体内分离到两株致病作用强的病原菌FS1和FS2,经人工感染实验表明菌株FS1和菌株FS2为腹水症的致病菌。采用常规的生理生化鉴定方法及梅里埃全自动微生物分析系统(VITEK32),结合分子生物学方法进行病原菌的鉴定。结果表明,菌株FS1和菌株FS2分别为迟缓爱德华氏菌(Edwardsiellatarda)和溶藻弧菌(Vibrioalginolyticus)。菌株FS116SrRNA基因序列与迟缓爱德华氏菌的同源性达99%;菌株FS2的16SrRNA基因序列与溶藻弧菌、哈维氏弧菌、副溶血弧菌等的同源性均达99%。为最终确定菌株FS2的分类地位,测定了其HSP60基因序列,进行网上同源性比对。分析结果表明,菌株FS2与溶藻弧菌的同源性达99%,而与其他弧菌HSP60基因的同源性均低于91%。这两种致病菌混合感染或分别感染均可造成养殖鲆鱼腹水病。     

牙鲆(Paralichthys olivaceus)秦皇岛弧菌感染症及其病原细菌研究

采用病原分离与鉴定、人工感染试验等方法,在对养殖牙鲆病例进行发病情况、病理变化特征检验的基础上,进行病原学检验。结果表明,此病例属于由弧菌属(VibrioPacini1854)细菌引起的败血感染症。经对12株纯培养菌(HQ010712-1—HQ010712-12)进行形态特征、理化特性等表观分类学指征的检验,选择代表菌株(HQ010712-1株)进行16S rRNA基因的测定与系统发育学分析等,判定为弧菌属的一个新种。将HQ010712-1株送中国典型培养物保藏中心(CCTCC)进行了复核鉴定与分类定名,依据分离地定名为秦皇岛弧菌(Vibrioqinhuangdaorasp.nov.);参考菌株为HQ010712-1。