栉孔扇贝NDPK 基因的BAC-FISH 定位研究

栉孔扇贝(Chlamys farreri)是我国北部沿海一个非常重要的养殖种类。核苷二磷酸激酶(NDPK)是一类广泛存在、高度保守,在细胞能量和信息传递中具有重要作用的酶。作者利用BAC-FISH技术将两个包含栉孔扇贝NDPK基因的BAC克隆定位到染色体同一位置上,该结果验证了物理图谱相关contig组装的可靠性,同时NDPK基因的染色体定位将对深入研究该基因的结构、功能以及应用于生产实践提供理论支撑。本研究结果将对栉孔扇贝染色体的深入研究以及染色体鉴别、图谱整合等工作提供重要参考。     

栉孔扇贝DAPI带型和PI带型研究

选取栉孔扇贝Chlamys farreri担轮幼虫为材料,采用秋水仙素-低渗-空气干燥法制备染色体标本,应用荧光显带技术,分析了DAPI带和PI带在栉孔扇贝染色体上的分布。DAPI带型结果显示,栉孔扇贝所有染色体上都存在DAPI阳性带,主要分布于传统的着丝粒区和端部区域,另外还存在一些中间区DAPI带及可变带,总带数为62。PI带型结果与DAPI带型结果相似,在所有染色体上都存在PI阳性带。2种带型的阳性带所在位置与异染色质分布区域相吻合。     

热刺激对栉孔扇贝免疫功能和热休克蛋白表达的影响

为探究热刺激对栉孔扇贝(Chlamysfarreri)免疫功能的影响,以及热休克蛋白在应对急性高温胁迫时的作用。本研究对一龄栉孔扇贝进行28℃热刺激,采用流式细胞术于0、1、2、4、8h测定血细胞的吞噬率和活性氧ROS含量;以鳗弧菌和溶壁微球菌为底物测定血清抗菌、溶菌活力;用彗星实验测定DNA损伤;用AO/EB(吖啶橙/溴化乙啶)荧光染色法检测细胞凋亡;用荧光实时定量PCR检测HSP70和HSP90mRNA相对表达量。研究表明:热刺激使血细胞中活性氧含量、吞噬活性以及血淋巴抗菌、溶菌活力受到抑制,总体表现为下降趋势;DNA损伤和细胞凋亡受热刺激诱导显著上升,具有明显的时间-效应关系;HSP70、HSP90mRNA表达量显著上调,反应迅速,且HSP70受热刺激诱导更显著。研究结果表明,热刺激导致栉孔扇贝血细胞发生细胞凋亡、加剧DNA损伤,造成免疫力下降,而机体通过大量表达热休克蛋白HSP70、HSP90保护细胞和组织免受损伤。本研究为探究夏季易发扇贝大规模死亡原因提供了理论依据。     

栉孔扇贝(♀)×虾夷扇贝(♂)子一代杂种优势的SRAP分析

采用新型的分子标记技术(Sequence-related amplified polymorphism,简称SRAP)对栉孔扇贝(Chlamys farreri)(♀)×虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)(♂)子一代及其双亲的遗传变异进行分析.从不同的引物组合中筛选出9对条带清晰、多态性丰富的组合,9对引物共产生了121条扩增带,其中多态性条带107条,平均每对引物组合产生11.89条多态标记.Shannon信息指数I分别为0.299 9、0.218 9、0.334 3,Nei's基因多样性指数h分别是0.196 4、0.141 1、0.218 9,栉孔扇贝与杂交后代的遗传距离是0.107 4,虾夷扇贝与杂交后代的遗传距离是0.228 7,聚类分析也显示了这一特点.从变异贡献率来看,3个群体的总变异中,有37.31%的变异来源于群体间,62.69%的变异来源于个体间.     

栉孔扇贝对无机砷的富集与排出特征研究

以栉孔扇贝(Chlamys,farreri)为试验生物,应用生物富集双箱动力学模型,研究了暴露在不同质量浓度的As<'3+>溶液中,栉孔扇贝对无机砷的耐受性;通过对富集与排出过程中栉孔扇贝体内无机砷含量的动态监测及对检测结果的非线性拟合,得出栉孔扇贝富集无机砷的吸收速率常数(k<,1>)、排出速率常数(k<,2>)、生...     

温度和盐度对华贵栉孔扇贝免疫相关酶的联合效应

为研究温度和盐度对华贵栉孔扇贝免疫相关酶活力的联合效应,采用中心复合设计(CCD)和响应曲面分析法(RSM)进行试验,在实验室条件下研究了温度(19~31℃),盐度(22~38)对华贵栉孔扇贝酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、谷胱甘肽还原酶(GR)三种免疫相关酶活性的联合效应,旨在考察温度与盐度对ACP,AKP和GR活性的影响及华贵栉孔扇贝免疫水平较高时的最佳温度和盐度组合,为华贵栉孔扇贝人工养殖所需条件提供理论基础。结果表明:温度的一次效应和二次效应对ACP,AKP和GR活力影响显著(P0.05);盐度的一次效应和二次效应对ACP,AKP和GR的活力影响显著(P0.05);温度和盐度的交互作用对ACP,AKP和GR活力的影响显著(P0.05)。采用响应曲面法,建立了温度和盐度对华贵栉孔扇贝ACP,AKP和GR活性影响的模型方程,该模型方程决定系数分别为0.986 6,0.981 3和0.957 6(P0.01),预测系数分别为0.934 5,0.888 0和0.738 4,表明该模型可以用于预测华贵栉孔扇贝ACP,AKP和GR活力变化。通过模型优化和验证实验,得到在温度24.30℃、盐度30.55时,ACP和AKP活力达到最小值,分别为170.43,181.74U/mg,而GR活力最大为0.34U/mg,满意度达0.95。     

栉孔扇贝Smad基因家族的表达特征和对鳗弧菌侵染的免疫应答分析

栉孔扇贝是我国海水养殖业的重要品种之一,但养殖扇贝陆续暴发大规模细菌性疾病,造成了巨大的经济损失。深入研究扇贝的免疫防御机制,是改良种质、培育抗病品系的必要措施。近年来研究发现,Smad基因可以通过调控增强子结合蛋白(CEBP/ε)来促进中性粒细胞的成熟和功能极化,在引发脊椎动物的先天免疫调节中发挥着重要的作用。然而目前对于Smad及其在免疫中的作用的研究大都集中于脊椎动物中,在海洋贝类中的研究还较为匮乏。因此,对栉孔扇贝的Smad基因家族进行了系统发生、共表达网络的构建、以及鳗弧菌侵染的免疫应答分析,以解析贝类Smad基因家族的表达调控机制和在免疫应答中的作用。结果表明,Smad3和Smad6可能在两侧对称动物的共同祖先中位于同一染色体上;栉孔扇贝Smad5与Toll样受体信号通路的关键基因协同表达;受鳗弧菌侵染后,血淋巴中的Smad5显著上调,说明Smad5基因可能通过与Toll样受体信号通路相互作用,参与了机体的免疫应答。研究结果可为深入研究贝类Smad基因在天然免疫系统中的作用提供重要参考。     

高温下3种壳色虾夷扇贝存活率、代谢率、免疫酶活力及HSP70表达的比较研究

以3种壳色虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)(枫叶贝、红贝、白贝)为实验材料,将在15℃暂养的3种壳色虾夷扇贝分别驯化至20,22,24和26℃4个温度梯度(升温幅度为1℃/d),待各处理组达到对应温度梯度后暂养7 d,测定比较3种壳色虾夷扇贝的存活率、耗氧率和排氨率、抗氧化酶活力和热激蛋白HSP70表达等指标。结果表明:随着温度的升高,3种壳色的虾夷扇贝的存活率呈先上升后下降趋势,其中,白壳色虾夷扇贝的存活率在同一处理组中最高;3种壳色的虾夷扇贝耗氧和排氨率均随温度升高呈现先升高后降低的趋势,同一温度处理组下白壳色虾夷扇贝的代谢率始终高于红贝和枫叶贝;另外,总抗氧化能力(total-antioxidant capacity,T-AOC)、超氧化物歧酶(activity of superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)4种免疫酶的活性随温度升高也呈现先升高后降低的趋势,且同一温度处理组下白壳色虾夷扇贝的免疫酶活力始终高于红贝和枫叶贝;3种壳色虾夷扇贝鳃HSP70的表达模式基本相同,随着温度的逐渐升高,HSP70持续表达,到26℃时表达量最高,且白壳色扇贝HSP70的相对表达量最高为5.07。综上,白壳色虾夷扇贝在高温应激下表现出较强的抵抗和耐受能力,因此,可将其作为后期耐高温型虾夷扇贝新品系的重要培育材料。     

栉孔扇贝精巢组织细胞的体外培养及特征分析

本研究建立了一个栉孔扇贝精巢组织细胞的原代培养体系,鉴定了原代细胞的功能基因表达特征。结果显示,原代培养体系中的精巢细胞以圆形细胞为主,直径为4~11μm,其在体外已存活9个月以上。使用栉孔扇贝vasa基因(生殖细胞标记基因)的地高辛RNA探针和原位杂交技术检测,约98%的原代细胞呈阳性。利用免疫组化技术鉴定了栉孔扇贝SCP3、KLF4、PIWI、C-MYC、SOX9和SOX17在这些细胞中的表达特征,发现这些靶蛋白在精巢原代细胞中的表达特征与栉孔扇贝精巢中的细胞定位基本一致。上述结果表明,本实验所获得的原代细胞以生殖细胞为主,它们保留了栉孔扇贝雄性生殖细胞原有的基因表达特征,可以用于贝类精子发生和性别相关的功能基因研究。     

栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及时空表达模式分析

长末端重复序列(LTR)逆转录转座子在真核生物中是普遍存在的,通过"复制-黏贴"的方式插入到基因组的其它位置,影响基因的活性及基因组的结构。DNA测序技术的快速发展为分子生物学研究提供了大量的组学资源,也为全基因组水平逆转录转座子的系统分析提供了数据支持。本研究基于已发表的栉孔扇贝(Chlamys farreri)基因组信息,系统分析了栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及在胚胎发育各个时期和成体各个组织的表达模式。研究发现栉孔扇贝LTR总长度与染色体长度呈正相关关系,而LTR密度(每Mb染色体上的LTR拷贝数)与染色体长度呈负相关关系;Gypsy、Ngaro和DIRS是栉孔扇贝基因组中数量最多、总长度最长的三类LTR亚家族,且主要分布在基因间区;相比于其它种类的LTR,Gypsy和Ngaro在胚胎发育各个时期和各个成体组织/器官中具有显著的表达优势,而且在胚胎发育过程中呈现动态表达模式,其中表达量的峰值和低谷分别出现在担轮幼虫时期和壳顶幼虫时期;Gypsy和Ngaro在大部分组织/器官中占据表达优势,唯一例外的组织是肝胰腺,其表达量最高的LTR类型为ERV1。本研究对栉孔扇贝逆转录转座子基因组分布特征及时空表达模式的系统分析为进一步理解转座子的功能以及对基因组进化的作用提供了重要线索。     

太平洋真宽水蚤(Eurytemora pacifica)热休克蛋白70(HSP70)基因克隆及在金属胁迫下的表达分析

热休克蛋白70(HSP70)是生物体内一种重要的机体与细胞保护性蛋白。本文利用RT-PCR以及RACE技术首次克隆获得太平洋真宽水蚤(Eurytemora pacifica)HSP70简称Ep.HSP70 c DNA的全长序列,序列全长为2252bp(KY807149),开放阅读框(ORF)长1947bp,编码649个氨基酸,5′端99bp,3’端206bp;预测蛋白分子量为70.81k Da,等电点为5.16,为一种亲水性蛋白,不存在信号肽及跨膜区,含有丰富的α螺旋结构(37.60%),β折叠(18.80%)。同源氨基酸序列比对发现,与其他甲壳动物的同源基因保守性较高,尤其是HSP70家族典型的结构位点序列在甲壳类动物中具有高度保守性。系统进化分析表明,太平洋真宽水蚤和安氏伪镖水蚤(Pseudodiaptomus annandalei)进化关系最近;桡足类种内同源性要高于虾蟹类,与虾类同源性高于蟹类。荧光定量数据分析表明,不同浓度铜、镉、锌胁迫下太平洋真宽水蚤HSP70基因表达水平具有显著的时间效应与浓度效应的特征,三种金属对Ep.HSP70抑制效应呈现CuCdZn的趋势。Ep.HSP70基因的成功克隆及金属胁迫下的表达分析为深入研究HSP70蛋白生物学功能具有重要意义。     

中国沿海9种红藻hsp70基因序列及系统进化分析

本研究自山东青岛、浙江象山和江苏南通采集共9种红藻样品, 隶属于2纲、5目、6科、8属(据NCBI), 克隆各红藻hsp70 基因, 并对所获序列进行分析。利用特异性引物P1/P3扩增, 得到的目的条带约630 bp, 分析所推导的氨基酸序列发现:所获得片段均位于HSP70的ATPase结构域附近。9种红藻hsp70 序列之间的遗传距离在0.078～0.319之间, 序列相似度在73%～92%之间, 其保守性略低于HSP70蛋白;基因对A或T结尾的密码子表现出很高的偏好性, CGC与TGG这两种密码子在这9种红藻HSP70氨基酸密码子中未出现。上述表明hsp70 及HSP70密码子偏好性可应用于红藻分子系统学研究。基于多物种HSP70构建的进化树可见, Cyanidium caldarium与Cyanidioschyzon merolae strain 10D两种原始红藻的起源早于其他红藻, 紫菜次之, 本研究中9种红藻系统发生符合NCBI的描述。在真菌、藻类和植物中, 营养方式的差异可能是造成HSP70进化树分化的基本原因, 而相同形态类型的物种中, 环境适应是抗逆能力强、遗传结构稳定的物种生物分子进化的重要因素。     

栉孔扇贝、虾夷扇贝及其杂交子代线粒体COI和Cytb基因遗传多样性分析

为了解栉孔扇贝(Chlamys farreri)、虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)及其杂交子代(F1)的种群遗传多样性和遗传结构,对3个群体的线粒体COI和Cytb基因的部分序列进行了扩增和分析。经比对分别获得781bp和725bp核苷酸片段,74个样本共检测到47个单倍型;F1群体的单倍型数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性及平均核苷酸差异数都是最高的,而双亲的较低;F1和栉孔扇贝间的遗传距离最小,其次为栉孔扇贝和虾夷扇贝群体之间,F1和虾夷扇贝群体之间的遗传距离最大;F1和栉孔扇贝之间的遗传分化系数较小而两者间的基因流比较大,F1和栉孔扇贝与虾夷扇贝之间的遗传分化系数较大而基因流较小,说明栉孔扇贝和虾夷扇贝群体群体很早就发生了遗传分化;采用UPGMA法和简化的中介网络法构建的系统树表明,3个群体的所有个体被分为2个族群,栉孔扇贝和F1交叉聚为一类,虾夷扇贝独自聚为一类,2个分支间没有交叉;使用特异性引物分别对3个群体进行PCR扩增检验,结果栉孔扇贝的特异引物能在杂交子代中扩增,而虾夷扇贝的特异引物不能在子代中扩增出条带,说明栉孔扇贝和虾夷扇贝杂交,其子代的线粒体遗传模式为严格的母系遗传。本研究结果表明杂种优势的形成与线粒体遗传多样性的变化有关。     

干露胁迫对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)HSP70和ferritin基因表达的影响

采用常规急性实验方法,研究了不同干露胁迫条件对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)成活率的影响。结果表明,保持虾体湿润并用冰块降温的P组干露胁迫12h后成活率为75%,显著高于其它各实验组(P<0.05)。采用实时荧光定量PCR方法研究了不同干露胁迫条件对脊尾白虾血细胞和肝胰腺组织中热休克蛋白70(HSP70)和ferritin基因表达的影响。干露胁迫能诱导脊尾白虾血细胞、肝胰腺HSP70基因的表达上调,肝胰腺中的高表达时间相对血细胞中出现的较早;干露胁迫能诱导湿润低温P组脊尾白虾血细胞和肝胰腺ferritin基因的表达上调,并显著高于对照组(P<0.05),而且各组织ferritin基因表达的上调时间具有差异性,血细胞最先上调。其余实验组脊尾白虾各组织ferritin基因表达均下调,并显著低于对照组(P<0.05)。上述结果表明,在脊尾白虾受干露胁迫的耐受范围内,HSP70和ferritin基因发挥抗氧化功能。     

中国栉孔扇贝养殖和育种的回顾与展望

栉孔扇贝作为一种双壳贝类，其营养和经济价值较高，在中国海水养殖业中占有重要地位。自20世纪50年代开始，栉孔扇贝养殖产业先后经历了自然采苗、半人工采苗、人工育苗、提纯复壮和新品种培育等过程，逐渐成为中国北方主要的浅海浮筏养殖品种。本文综述了中国栉孔扇贝养殖产业的发展历程，简要总结其养殖和育种过程中存在的问题，并对其今后的发展进行展望。     

三种软体动物闭壳肌-壳界面结构研究

闭壳肌的疤痕部位（AMS）是闭壳肌和壳的固定点。它是一个重要的有机-无机界面和应力分布面。尽管有一些近期的研究进展,我们对AMS组成和结构的了解仍然是有限的。这里,我们研究比较了三种双壳类动物：厚壳贻贝、栉孔扇贝、菲律宾蛤仔的AMS。结果表明这三种动物的AMS明显不同。厚壳贻贝和栉孔扇贝在AMS的壳结构珍珠片层上部有一柱状层,该层在厚壳贻贝中的结构更有规律。菲律宾蛤仔缺乏此柱状层。原子力显微镜结果显示在三种软体动物中AMS的结构比珍珠层结构更光滑。傅立叶变换红外分析结果显示珍珠层和AMS层组成成分略有不同。聚丙烯酰胺凝胶电泳蛋白分离结果显示在厚壳贻贝界面柱状层存在一种约70 kDa的蛋白。对这种蛋白的进一步分析显示其还有较高摩尔比的Asx（Asp+Asn）,Glx（Glu+Gln）和Gly。AMS的特殊结构和组成对其稳定性、粘性以及在该应力分散部位的功能有重要作用。     

大菱鲆家系选育二代7种免疫因子的分析

为选育高成活率的大菱鲆(Scophthalmus maximus)抗鳗弧菌(Vibrio anguillarum)群体,对30个大菱鲆选育二代家系(F2)和1个普通养殖群体进行鳗弧菌攻毒实验(周期为14 d),统计分析死亡率。选取死亡率不同的6个选育家系和普通养殖群体构成7个实验组,采用半定量-聚合酶链反应(semi-quantitative polymerase Chain reaction,RT-PCR)技术对它们肝脏、脾脏、头肾的相关免疫因子——溶菌酶(Lysozyme)、抗菌肽(Hepcidin)、热激蛋白70(HSP70)、热激蛋白90(HSP90)、免疫球蛋白(Ig M)、C-型凝集素(C-type lectin)、Lily-型凝集素(Lily-type lectin)的表达量开展研究,并应用SPSS 16.0软件对攻毒前后各免疫因子的表达量与攻毒后存活率之间的相关性进行分析。研究结果表明:攻毒前后选育家系幼鱼肝脏、脾脏、头肾中7个免疫因子的表达量普遍高于普通养殖幼鱼,且在7个实验组中,攻毒后的表达量相较攻毒前均呈现下降趋势;攻毒前,肝脏中lysozyme、Ig M的表达量与存活率为极显著性正相关(P0.01),HSP70、HSP90、C-type lectin、Lily-type lectin的表达量与存活率为显著性正相关(P0.05);脾脏中,Hepcidin、HSP70和HSP90的表达量与存活率为极显著性正相关(P0.01);头肾中,HSP70的表达量与存活率为显著正相关(P0.05)。综上,可以推断选育家系相对于普通养殖群体大菱鲆抗鳗弧菌性能更强,且7种免疫因子在鳗弧菌感染鱼体的过程中发挥重要的抗感染作用;从F2中获得一个抗鳗弧菌性能较强的家系(23号),可用于今后大菱鲆抗鳗弧菌品系的选育指导工作,为大菱鲆高成活率群体的选育提供参考资料和理论依据。