16S rDNA克隆文库解析刺参(Apostichopus japonicas)苗种培育池中生物絮团的细菌群落结构*

提要 通过采集东营和蓬莱地区采用生物絮团技术的刺参(Apostichopus japonicas)苗种培育池(DYt和PLt)及其对照池(DYc和PLc)海水样品,构建细菌16S rDNA 克隆文库,对其中细菌群落的多样性和群落组成结构进行了分析。结果表明,四个文库Coverage值在34.7%～54.8%之间,文库丰富度指数(Chao)66.2～314.1,shannon多样性指数从3.01～4.07变动,Pielou均匀度指数0.68～0.85,样品的细菌群落均具有很高的多样性,蓬莱刺参苗种培育池细菌多样性均高于东营;生物絮团文库中细菌包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形细菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)等八个菌门和未知类群,黄杆菌群(Flavobacteria)、α-变形菌群(Alphaproteobacteria)芽孢杆菌纲(Bacilli)为主要优势菌群;DYt和PLt处理组文库细菌多样性减少并出现特征菌群,生物絮团调控技术改变了刺参苗种培育环境的微生物群落结构。生物絮团的细菌群落结构研究,为揭示生物絮团的作用机制并进一步有效利用提供研究基础和依据。     

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。     

四个拟穴青蟹养殖池水环境中细菌群落结构的比较研究

本研究在福建、广东沿海选取了四个拟穴青蟹养殖池(编号为FJ-CB、FJ-SC、GD-C、FJ-C)作为研究水样的采集地点,通过构建上述水样中细菌16S rRNA基因克隆文库来探究青蟹养殖水体环境中的菌群结构组成.从四个所构建文库中共获得201条16S rRNA核酸序列,分析结果表明:FJ-CB、FJ-SC、GD-C和FJ-C站位的优势菌群分别为红细菌目(Rhodobacterales,25.00%)、红细菌目(Rhodobacterales,30.88%)、蓝细菌(Cyanobacteria,39.58%)和蓝细菌(Cyanobacteria,62.16%);所构建文库中也检测到一些特有菌群序列,例如浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)、绿弯菌门(Chloroflexi)等.基于不同养殖水环境中优势菌种、特有菌种的区别,一方面反映了不同养殖场管理方式的不同,另一方面也表明各养殖池水质营养程度的差异.综上所述,本研究揭示了各站位拟穴青蟹养殖水环境中基本菌群的组成特征,对于青蟹等甲壳类海洋动物养殖病害的有效防治具有重要参考价值.     

利用双因素实验和单藻培养方法研究温度和盐度对短节硬毛藻(Chaetomorpha brachygona Harvey)生长发育的影响

提要 利用双因素实验和单藻培养等方法,对采自广东南澳岛的短节硬毛藻Chaetomorpha brachygona Harvey进行了研究。在不同温度和盐度条件下,对该硬毛藻的生长、活力以及形态进行了观察与测定。结果表明,温度和盐度对短节硬毛藻的生长均有一定影响,当温度为20℃时,藻体培养第3、6和12天活力分别为0.70—0.75Y、0.60—0.70Y和0.55—0.65Y,培养12天时藻体有生殖细胞形成,此温度有利于藻体维持活力;温度为25—30℃时,培养第3天时会大量形成生殖细胞;在盐度10、20、40和50时,藻体的生长与温度相关,即30℃>25℃>20℃;在盐度20—30时,藻体长度最大达4.55 cm;在盐度10—30时,更有利于藻体生长,整体趋势为20>30>10>40>50。因此,实验条件下,温度25—30℃、盐度10—30更利于短节硬毛藻的生长和形成生殖细胞。本实验表明,短节硬毛藻为暖水、广盐性种,有可能在我国南方海区大量生长并扩散,具有引发绿潮的潜力。     

用微卫星分析细鳞鲑(Brachymystax lenok)连续3代选育群体的遗传结构

本研究拟利用微卫星标记分析细鳞鲑(Brachymystax lenok)连续3代选育群体的遗传结构及差异。通过筛选出的22对细鳞鲑微卫星引物,利用PCR进行扩增后进行毛细管凝胶电泳,利用Gene Mapper V4.1软件进行图像收集和数据分析。在3代共96个样本中共检测到181个等位基因,各标记检测的等位基因数为2—26个,平均为8.227个;3代平均等位基因数(Na)为6.500—6.773,平均有效等位基因数(Ne)为3.356—3.649,3代间Na和Ne差异均不显著;3代平均观测杂合度(Ho)为0.462—0.530,平均多态信息含量(PIC)为0.459—0.525,平均期望杂合度(He)为0.494—0.566;F2和F3的Ho、He、PIC 3项遗传多样性参数均显著低于F1(P0.05);Hard-Weinberg平衡检验结果表明细鳞鲑3代选育群体整体保持了遗传平衡状态,但经Bonferroni校正后,尚有2个标记在F1和F3极限著偏离遗传平衡(P0.0005),3个标记在F2极限著偏离遗传平衡(P0.0005)。细鳞鲑在选育过程中通过群体选育等方法注重了对稀有等位基因的保护,在细鳞鲑多代选育过程中保持了较高的多态性水平,但在选育过程中某些等位基因出现了富集现象,3代间的遗传分化也较小,仅1.49%的遗传变异来自群体间,表明细鳞鲑群体尚具有持续选育的潜力。     

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。     

基于16S rDNA基因序列探讨引进物种紫扇贝(Argopecten purpuratus)在海湾扇贝属(Argopecten)中的分类地位

秘鲁紫扇贝(Argopecten purpuratus)于2008年被引进我国,与海湾扇贝(Argopecten irradians irradians)成功杂交。为探讨紫扇贝在海湾扇贝属中的分类地位及与相似种海湾扇贝的进化关系,随机选取紫扇贝和海湾扇贝各10个个体,利用通用引物进行16S rDNA基因片段扩增并双向测序。序列分析结果表明,紫扇贝和海湾扇贝扩增获得基因片段长度均为542bp,碱基组成A+T所占比例分别为紫扇贝54.2%和海湾扇贝55.1%。紫扇贝和海湾扇贝种内分别有6和10个变异位点,种间有41个变异位点,且种内和种间变异均为转换或者颠换,无插入/缺失类型。结合Gen Bank同源序列信息,对海湾扇贝属物种进行遗传距离分析及分子系统树的构建。结果表明:海湾扇贝属7种扇贝[紫扇贝(A.purpuratus)、A.irradians、墨西哥湾扇贝(A.i.concentricus)、A.i.irradians、A.nucleus、A.gibbus和A.ventricosus]在系统树上聚为2支,与紫扇贝亲缘关系最近的是A.ventricosus,且该两种扇贝单独聚为一支。其余5种扇贝中,A.irradians、A.i.concentricus和A.i.irradians最先聚为一支,支持A.i.concentricus和A.i.irradians为A.irradians两个亚种的结论;另外,A.nucleus与以上三者也有很近的亲缘关系。该研究结果为海湾扇贝属物种进化、迁移及其遗传育种研究提供了理论基础。     

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。     

刺参(Apostichopus japonicus)腐皮综合症发生相关蛋白的分离与鉴定

采用比较蛋白质组学的方法,对2011年10月20日取自辽宁省普兰店室内养殖厂腐皮综合症刺参和健康个体肠组织中差异表达蛋白进行了研究。结果表明,在优化的电泳条件(80μg脱盐蛋白、pH4—7[NL,13cm]的IPG预制胶条)下,共检测到约700个蛋白质点;表达量差异两倍以上的蛋白点51个,最大表达差异比率为4.32;对其中重复性一致的30个差异点进行质谱鉴定,成功鉴定了23个差异蛋白,包括铁蛋白,过氧化氢酶,泛素相关修饰子3,细胞色素氧化酶和肌动蛋白等;进一步扫描实验室完成的刺参转录组数据,筛选了过氧化氢酶和泛素相关修饰子3的EST序列。本研究是蛋白层面上刺参腐皮综合症发生机制的有效尝试,研究结果为进一步认识该疾病的发生机制提供了参考。     

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%。     

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±...