Primary molecular basis of androgenic gland endocrine sex regulation revealed by transcriptome analysis in Eriocheir sinensis

In crustaceans, the male sexual dif ferentiation and maintenance are specially regulated by androgenic gland(AG). However, little is known about the genes involved in the regulation process.RNA-Seq was performed on AG with ejaculatory duct(AG_ED) and ejaculatory duct(ED) as control in Eriocheir sinensis, one of the most important economic and ?shery crabs with typically sex dimorphism. A total of 925 unigenes were identi?ed as dif ferentially expressed genes(DEGs) and the expression of nine genes randomly selected was con?rmed by qRT-PCR. 667 unigenes were up-regulated in AG_ED, being supposed to be AG preferential genes. Among them, the full length of i nsulin-like androgenic gland factor( IAG) cDNA named as Es-IAG was obtained as a logo gene of AG, which together with the genes i nsulin-like receptor( INR), and s ingle insulin binding domain protein( SIBD), might constitute the sex regulation pathway. Several sex related genes were identi?ed, and their function will have to be investigated. Also,the identi?cation of j uvenile hormone epoxide hydrolase 1( JHEH1), ecdysteroid 22-hydroxylase( DIB) and e cdysone receptor( ECR) preliminarily clari?ed the molecular regulation mechanism of eyestalk-AG-testis axis, which plays important roles in molting and reproduction. The results will enhance our understanding for the molecular basis of the AG involved in male sex regulation in crabs.     

Phosphorus deficiency affects multiple macromolecular biosynthesis pathways of Thalassiosira weissflogii

Phosphorus(P) is one of the key nutrients for the growth of phytoplankton. In this study, we used a method coupling label-free quantitation with liquid chromatography–mass spectrometry(LFQ–LC–MS/MS) to track the change of relative protein abundance between P-replete and P-deficient treatments in a non-model diatom, Thalassiosira weissflogii. Out of the 631 proteins identified, 132 were found to have significant changes in abundance(1.5 folds) between the two treatments, especially those proteins involved in macromolecular biosynthesis pathways. For example, the up-regulation of sulfolipid biosynthesis protein in the P-deficient culture suggested a switch from using phospholipids to sulfolipids. In addition, the ribosome subunits and tRNA synthetases were down-regulated, which might explain the decrease in protein content in the P-deficient culture. A vacuolar sorting receptor homologous protein was found to be 9.2-folds up-regulated under P-deficiency, indicating an enhancement in the vacuolar sorting pathway for protein degradation. Our results show that T. weissflogii has sophisticated responses in multiple macromolecular metabolism pathways under P-deficiency, a mechanism which can be critical for this species to survive under various levels of P availability in the environment.     

五种植物提取液的抗鱼病菌和抗鱼病毒效应(英文)

本文旨在探索用廉价的野生植物防治鱼病。所用的植物有牛繁缕(Stellaria aqu-atica),双花凤仙(Impatiens biflora),夜来香(Oenothera biennis),艾草(Artem-isia vulgaris)和忍冬(Lonicera japonica)。用作试验的鱼病菌共13种(18个菌株),分属于气单孢菌属、假单孢菌属、爱德华氏菌属、耶尔森氏菌属、弧菌属。所用的鱼病毒为传染性胰脏坏死病毒IPNV,传染性造血组织坏死病毒IHNV。上述病原微生物均获自美国马里兰大学微生物系。实验结果表明,五种植物提取液均有不同程度的抗鱼病菌作用,其中以牛繁缕的抗菌谱最广,作用力最强。忍冬、艾草、牛繁缕有抗鱼病毒作用。其中以忍冬的效果最好,它能抑制IPNV和IHNV。而艾草和牛繁缕只能抑制IHNV。     

养殖期中国对虾抗菌肽的表达

利用半定量RT-PCR方法,根据中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)抗菌肽的cDNA序列,设计一对特异引物,首次对中国对虾养殖期(PL11期仔虾～稚虾)抗菌肽的表达进行了研究。结果在各时期样本所提取的总RNA中,均扩增出一条长度约为200bp的特异性条带,表明中国对虾养殖期不同阶段均有抗菌肽的表达,提示中国对虾抗菌肽基因为组成型表达,并可能是中国对虾抵抗微生物感染的一个重要分子基础。     

Changes in serum thyroid hormone levels and thyroid gland activity of artificially maturing female Japanese eel(Anguilla japonica)

In order to evaluate the involvement of the thyroid gland in reproduction, thyroid functioning was described in female cultivated Japanese eel (Anguilla japonica) in progressive stages of sexual maturation induced by chum salmon pituitary homogenate (SPH) treatment. Serum thyroid hormones, thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3) were also measured in each stage. Thyroid gland activity (epithelial cell height) was high before SPH injection (previtellogenic stage), further increasing at the early vitellogenic stage, thereafter decreasing to late vitellogenic and migratory nucleus stages. The profiles of both T3 and T4 changed during vitellogenesis, being high during previtellogenic and early vitellogenic stages, and subsequently declining, thus mimicking thyroid gland activity. These results suggest that the thyroid has relation with eel ovarian development during artificial maturation.     

长牡蛎两个Dmrt家族基因的时空表达

本文以长牡蛎27个幼虫发育阶段个体以及成体的5个组织织作为实验材料,采用实时荧光定量PCR技术对Dmrt家族中的2个基因（CgDsx和CgDmrtA2）的主要对长牡蛎Dmrt家族中的2个基因（CgDsx和CgDmrtA2）在幼虫时期和成体组织中的表达模式以及在性别决定中可能发挥的作用进行了研究。采用实时荧光定量PCR技术对幼虫27个发育阶段以及成体5个组织的表达进行了测定。结果表明,长牡蛎CgDsx基因在胚胎发育初期有大量表达,其中囊胚期到担轮幼虫初期表达量最高从囊胚期到担轮幼虫初期表达量最高,其后之后表达量开始降低,在D形幼虫后期之后一直维持在极低的表达水平,此后仅在成体的雄性性腺中具有高度表达。该结果表明由此可见,CgDsx 可能也对早期胚胎发育起一定调控作用,除了同时参与了性别决定外,可能也对早期胚胎发育起一定调控作用。CgDmrtA2在长牡蛎所有组织中均有表达,各组织间表达差异不显著,在长牡蛎D形幼虫至壳顶后期表达量较高,表明其参与了胚胎中后期的发育过程说明它参与了胚胎中后期的发育过程,可能与神经的形成相关,但是其具体功能还需要进一步研究。     

硒化物在文蛤响应镉胁迫过程中作用的转录组学分析

研究两种硒化物在文蛤富集、排出镉过程中的作用,对文蛤进行转录组测序,并进行生物信息学分析,以探讨硒化物对Cd2+代谢相关机制。硒化卡拉胶组和亚硒酸钠组共产出587 855条高质量reads。基因本体分析功能注释到15 380条unigenes, KEGG通路注释到18 866条unigenes。差异基因主要富集到肌球蛋白复合物(myosin complex)、离子通道抑制(ion channel suppression)等基因本体分析功能中。差异基因KEGG通路富集显示,在嘌呤代谢(purinemetabolism)、ECM受体相互作用(extracellularmatrix receptor interaction)、硒化合物代谢(metabolism of selenium compounds)等通路显著富集。从结果分析Cd2+可以使文蛤体内蛋白转录修饰出现异常;有机硒可以通过调控金属离子通道活性来排出细胞内的Cd2+;无机硒主要作用于文蛤细胞表面,增强其表面活性抵御Cd2+进入细胞;差异基因KEGG注释结果表明有机硒与无机硒在文蛤重金属代谢中作用机制以及途径不相同。     

鬼手海葵(Aiptasia pulchella)白化恢复后的基因表达差异

海葵白化是由于海葵失去体内共生的虫黄藻和(或)共生的虫黄藻失去体内色素而导致海葵变白的生态现象。为探究鬼手海葵(Aiptasia pulchella)白化和白化恢复后相关的分子机制, 本研究对海葵进行慢性热胁迫处理, 以白化海葵和白化恢复后的海葵为研究对象, 采用2代IIlumina Hi-seq测序技术进行转录组测序, 探究两者在基因表达水平方面的差异变化, 分别获得50109686和43163786条Clean reads, 注释后获得24565和24157个Unigene。比较转录组分析结果显示, 白化海葵与白化恢复后的海葵之间存在214个差异表达基因, 其中白化海葵的高表达基因有101个, 白化恢复后海葵的高表达基因有113个, 这些差异表达基因主要与DNA复制、新陈代谢、离子转运和胶原蛋白有关。对不同处理所涉及的全部28050个表达基因进行基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA), 结果发现, 白化海葵在胶原蛋白和离子转运方面显著富集表达, 白化恢复后的海葵在核酸修复方面显著富集表达, 推测这些生物学过程在海葵白化和白化后修复过程中发挥重要作用。本研究获得的转录组数据和研究结果初步揭示了海葵共生体系在共生失衡后进行适应性调节的分子机制, 为海葵及珊瑚共生体系应对环境变化的适应性机制研究提供了理论依据。     

褐藻酸降解菌在海带绿烂病发生中的作用

从海带幼苗上病烂明显处分离得到 2 3株褐藻酸降解菌 ,并对其菌落形态、细胞形态及革兰氏染色反应等进行了观察。通过对褐藻酸钠的降解实验 ,筛选出 4株具较高降解能力的菌株。感染实验表明 ,分离到的褐藻酸降解菌为海带幼苗病烂的主要病原菌。     

不同时期和生长状态条斑紫菜总可溶性蛋白差异表达初探

用SDS-PAGE技术研究了不同时期条斑紫菜样品、高温下培养的丝状体以及不同季节收获的叶状体的总可溶性蛋白。结果表明,这些样品总可溶性蛋白的表达数量和种类相差很大。壳孢子中总可溶性蛋白的表达数量和种类明显比丝状体中多,但比膨大丝状体中少;高温条件下培养的丝状体比正常条件下培养的丝状体表达更多数量和种类的可溶性蛋白;所有样品中,以叶状体表达的溶性蛋白的表达数量和种类最多;上年收获的与本年度不同季节收获的叶状体在蛋白质表达图谱上差别很小。     

长牡蛎(Crassostrea gigas)两个Dmrt家族基因的时空表达

本文以长牡蛎27个幼虫发育阶段个体以及成体的5个组织织作为实验材料,采用实时荧光定量PCR技术对其Dmrt家族中的2个基因(CgDsx和CgDmrtA2)的表达模式以及在性别决定中的作用进行了研究。结果表明,长牡蛎CgDsx基因在胚胎发育初期有大量表达,从囊胚期到担轮幼虫初期表达量最高,之后表达量开始降低,在D形幼虫后一直维持在极低的表达水平,此后仅在成体的雄性性腺中具有高度表达。由此可见,CgDsx可能也对早期胚胎发育起一定调控作用,同时参与了性别决定。CgDmrtA2在长牡蛎所有组织中均有表达,各组织间表达差异不显著,在D形幼虫至壳顶后期表达量较高,说明它参与了胚胎中后期的发育过程,可能与神经的形成相关,但是其具体功能还需要进一步研究。     

双锯鱼(Amphiprion)胚胎不同发育阶段和成鱼不同组织中内参基因的筛选及应用

双锯鱼(Amphiprion)亦称为海葵鱼,又称为小丑鱼,是一类经济价值较高的海水观赏鱼。目前国内在双锯鱼的胚胎发育、人工饲养以及形态学观察等方面已经取得了有效成果,但在分子生物学水平上对其基因表达的研究较少。为了筛选出适用于双锯鱼胚胎不同发育阶段以及成鱼组织的内参基因,分析酪氨酸酶(TYR)基因的表达情况,以眼斑双锯鱼(A.ocellaris)和白条双锯鱼(A.frenatus)为材料,利用实时定量聚合酶链式反应(qPCR)对18SrRNA、GAPDH(甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因)、Ef-1α(转录延伸因子基因)和β-actin(β-肌动蛋白基因)这4个候选内参基因的表达水平进行检测,同时通过geNorm和Norm Finder软件对其稳定性进行评估,最后以合适的内参基因作为参考,研究TYR mRNA的表达水平。结果表明,在双锯鱼胚胎的不同发育阶段,18S和β-actin的表达量相对于其他基因较为稳定;在双锯鱼的不同组织中,稳定性依次为18S>β-actin>Ef-1α>GAPDH。以18S作为内参基因时分析发现TYR基因的表达在双锯鱼胚胎发育过程中呈先上升后下降的趋势,在体节期表达量最高;在双锯鱼各组织中均有表达,且在眼、尾和红皮中表达量最高。     

Genetical study on the parthenogenesis in Laminaria japonica

The parthenogenesis and natural doubling of chromosomes in wild type female gametophytes of Laminaria japonica were studied. The results indicate that not all the female gametophytes from the wild type hybrid parent can propagate through parthenogenesis. Most parthenosporophytes can mature, their spores germinate into gametophytes, the latter then developed into female sporophytes. To form these parthenosporophytes the natural doubling of chromosomes occurred mainly at the first and second cell divisions of the spores. It is thus considered that the parthenogenesis of L. japonica is inheritable and the relative genes link closely with the genes controlling the natural doubling of chromosomes and the female determination.     

高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究

坛紫菜是潮间带重要的经济藻种,对高温、渗透压等逆境具有独特的调控机制。本文采用基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术研究了坛紫菜在高温胁迫下的基因表达差异,并分析其相应的响应方式;利用实时定量PCR技术对DGE部分数据进行验证;检测了其中较有代表性的应答基因hsp70的差异表达。结果显示,高温胁迫下坛紫菜中有256个unigene上调表达,以HSP、核糖体蛋白L12、延伸因子EF-Tu及部分光合作用相关基因为代表,3 820个unigene下调表达,主要为核酸、蛋白以及糖类等合成代谢相关基因。Gene Ontology分析表明,差异表达基因主要定位于质体等有膜细胞器,参与繁殖和发育过程,行使催化和连接酶活性的功能。Pathway分析显示,这些基因分布于107条pathway中。其中,下调表达基因最显著富集于mRNA监督和RNA转运途径,而上调表达基因部分富集于内质网的蛋白加工、RNA降解及光合作用途径。验证表明此次DGE结果具有较高准确性,hsp70基因对高温响应积极。综上所述,DGE结果反应出,在高温胁迫时,坛紫菜出现基础代谢减慢、合成速度下降、能量合成受阻、碳同化降低等现象,但光合作用前期未受影响,同时补救途径启动。     

长江口2005年4个航次中大型砂壳纤毛虫的水平分布

研究了2005年4个季度用浅海Ⅲ型网在长江口40个站位采集的浮游生物样品,发现砂壳纤毛虫11种:Codonellopsis ostenfeldi,C.parva,Eutintinnus tenuis,Favella panamensis,Leprotintinnus nordqvisti,Leprotintinnus sp.,Tintinnopsis japonica,T. karajacensis,T. mortensenii,T. radix,T. schotti.Leprotintinnus sp.,最大丰度可达32 400个/m3,有的种的最大丰度不足200个/m3,如Codonellopsis parva,E. tenuis和T.mortensenii.冬季T.japonica主要分布于长江口外,Leprotintinnus sp.在春、夏、秋季都主要分布于长江口外,其他种的分布没有明显规律.在4个季度长江口内都没有发现砂壳纤毛虫.     

microRNA介导雨生红球藻在高光胁迫下次级细胞壁形成和虾青素积累的分子机制

雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)是天然虾青素的最佳来源,它可以在高光胁迫等不利条件下转变成厚壁细胞并积累大量虾青素。然而,目前从微小RNA (microRNA, miRNA)层面来揭示在高光胁迫下雨生红球藻次级细胞壁形成和虾青素合成的机理研究尚未见报道。对高光处理下三个时间点的雨生红球藻样品进行microRNA测序,共鉴定出342个已知miRNA和283个新miRNA。在这625个miRNA中,其中有206个miRNA的表达量受高光影响,这些差异表达的miRNA的靶基因参与了淀粉与蔗糖代谢、甘露糖与果糖代谢、糖酵解和萜类骨架生物合成等重要代谢通路。结合转录组结果发现,高光胁迫下有6个miRNA调控了3个和次级细胞壁形成相关靶基因的表达,有5个miRNA调控了5个和虾青素生物合成相关靶基因的表达。以上结果揭示了雨生红球藻在高光下miRNA调控次级细胞壁形成和虾青素生物合成的潜在机制,为雨生红球藻虾青素的代谢工程奠定了理论基础。     

日本凋毛藻(Griffithsia japonica)硫氧还蛋白基因及其编码的蛋白特征

从日本凋毛藻的表达序列标记EST库中筛选到2条全长的编码硫氧还蛋白的cDNA序列,分别命名为GjTRX1和GjTRX2。将这2条基因编码的蛋白序列与其它藻类(包括酵母)进行比较,结果表明不同物种及同一物种间TRX的相似性都较差,除GjTRX2编码的蛋白序列外,所有蛋白在活性位点序列WCGPC处都完全保守。推测GjTRX1属于细胞质内分布的硫氧还蛋白。GjTRX1序列推导的蛋白二级结构单元与以往报道的传统上保守的TRX的二级结构单元类型一致,但是顺序有所不同。     

斑马鱼(Danio rerio)胚胎免疫反应: 补体基因在早期胚胎以及LPS 刺激胚胎中的表达

以模式生物斑马鱼(Danio rerio)为研究对象, 使用原位杂交及实时荧光定量PCR 方法, 对 斑马鱼补体基因(C3, C4, C9, Bf1, Bf2, Bf3)及其调节因子(RCA2.1, RCA2.2)在早期胚胎中的时空表达 模式及LPS 刺激后表达量的变化进行了研究。结果表明, 上述基因在胚胎早期(卵裂期至体节期)均 为泛表达, 从受精后24h 至幼鱼阶段特异性表达于肝脏及消化道等器官。对胚胎显微注射LPS 后, C3、C9、Bf1、Bf2、Bf3 基因在早期胚胎中表达上调, RCA2.1 基因表达下调, 这与斑马鱼成鱼受到 革兰氏阴性菌感染后补体分子(C3, C9, B 因子等)的反应类似, 表明其参与补体激活途径、溶膜途径 及补体调节, 提示斑马鱼可在胚胎发育早期构建补体系统, 参与急性期反应等免疫反应。