厚壳贻贝(Mytilus coruscus)中抗生素耐受细菌多样性研究

抗生素的滥用是当前水产养殖业发展及食品安全面临的重大威胁。贻贝体内含有丰富的附生菌群,但目前尚不清楚贻贝附生菌群在抗生素残留背景下的动态变化和耐受性特征。为此进行了厚壳贻贝中抗生素耐受细菌多样性研究。将厚壳贻贝暴露于含有青霉素、链霉素和卡那霉素的养殖水体中,之后采用超声法获取含贻贝软体部组织表面附着菌群的超声液,经Zobell 2216E液体培养基培养后,将组织超声液和培养液一并经16S rDNA高通量测序来分析厚壳贻贝微生物的群落组成。结果表明,超声处理后获得的微生物主要为拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)。多重抗生素的处理可以显著下降贻贝体内微生物的OTU数,对微生物群落结构有明显影响。经264h恢复养殖后,在门水平上观察到贻贝体内微生物群落可以恢复重建,表明其具有一定的韧性。研究结果将为今后进一步探索宿主相关微生物群落构建机制及特殊抗性微生物奠定基础。     

温度对厚壳贻贝(Mytilus coruscus)鳃组织纤毛结构及摄食率的影响机制研究

纤毛是着生在贻贝鳃上感知外界物理和化学信号并帮助食物转运的一类重要细胞结构, 温度的变化会改变纤毛的形态和生理生化特征, 从而影响贻贝的摄食行为。为探究不同温度下厚壳贻贝的摄食率变化, 以及温度对纤毛的形态、酶活和相关基因表达的影响, 实验设置16、26和32 °C三种温度处理厚壳贻贝, 处理24 h后测定1 h内每个处理组的摄食率, 同时采用组织学方法对各处理组鳃上的纤毛形态结构进行观察,并测定鳃组织的抗氧化酶活力和纤毛相关基因tekt1、tekt2、tekt3、tekt4、caf58、caf100、dnah、rsph99和ift74的表达变化。实验结果显示, 32 °C处理组厚壳贻贝的摄食率显著低于其他两组(P<0.05), 且32 °C处理组贻贝鳃上的前纤毛、侧纤毛以及纤毛细胞受损严重并部分脱落, 血腔间隙破损暴露, 而其余两组鳃上纤毛形态较为正常; 不同温度处理下鳃组织的过氧化氢(H₂O₂)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力呈现温度特异性; 与16 °C处理组相比, 26 °C处理组中除tekt4和ndah外其他7个纤毛相关基因表达均显著上调, 32 °C处理组除tekt1外其余8个基因表达均显著下调(P<0.05)。上述结果表明, 32 °C高温处理对贻贝鳃上纤毛造成严重损伤, 导致纤毛运动、纤毛再生和纤毛感知功能均受到一定程度的抑制,从而影响食物颗粒的运输, 造成摄食率的降低。     

高温胁迫下厚壳贻贝(Mytilus coruscus)消化腺代谢组学研究

在全球变暖的背景下, 海水温度不断升高、海洋暖化逐渐加剧, 高温严重影响着海洋生物的各种生命过程, 但对于海洋双壳贝类如何应对热应激的研究仍然不足。为此, 开展了以18 °C (CT)为对照组在26 °C (ST)和33 °C (HT)下对厚壳贻贝消化腺组织进行了急性热胁迫下的代谢组学分析,以便于研究其代谢反应。采用LC-MS/MS技术, 并结合生物信息分析手段对差异代谢物进行筛选, 并分析确定相关的代谢通路的变化, 共有2 532种代谢物在厚壳贻贝消化腺中被鉴定。KEGG富集分析用于探索差异代谢物的潜在代谢途径, 共有29条代谢通路被显著富集, 与对照组相比, ST组显著富集于牛磺酸和次牛磺酸代谢、神经活性配体-受体相互作用、鞘脂类代谢和视黄醇代谢等代谢通路; HT组显著富集于酪氨酸代谢、亚油酸代谢、丙氨酸新陈代谢、酪氨酸代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢等代谢通路。研究结果显示, 厚壳贻贝消化腺主要通过调节色氨酸代谢、酪氨酸代谢、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢、氧化磷酸化, 脂肪酸、赖氨酸降解等信号通路应对热应激, 从而帮助维持身体内部环境的稳定状态。上述研究为多视角探究厚壳贻贝耐热机制与应对环境中温度变化的适应性进化提供理论基础。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)4 个群体遗传多样性的 ISSR 分析

采用ISSR分子标记对中国沿海4个厚壳贻贝群体进行遗传多样性和遗传结构分析,筛选出13条引物对4个群体120个样品共扩增出192个清晰的扩增位点,其中多态位点188个,多态位点百分率为97.92%,在物种水平上遗传多样性较为丰富。群体遗传多样性结果表明,PPL在81.77%—89.58%之间,H在0.2950—0.2818之间,I在0.4213—0.4447之间,其中福州群体多样性指数最低,温州群体最高。4个群体间GST为0.1519,Nm值范围介于3.0576—5.9714之间,AMOVA分析显示遗传变异主要来自群体内个体间。群体间遗传距离和聚类分析显示,温州群体和宁德群体首先聚为一支,再与舟山群体聚类,最后与福州群体聚在一起。表明地理位置较远的群体,遗传距离也较大,地理距离和遗传距离一致。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)组织及其海水环境中真菌群落结构差异分析

海洋真菌广泛参与近海生态系统的物质循环和能量流动, 同时与海洋动物之间存在复杂的相互作用。贝类是我国主要的海水养殖生物, 为深入了解海洋真菌与贝类养殖的潜在关系, 选择厚壳贻贝养殖区海水及8种组织真菌为研究对象, 利用荧光定量PCR以及ITS rDNA高通量测序解析养殖厚壳贻贝各组织及所处海水环境的真菌群落丰度和结构特征。结果显示厚壳贻贝养殖区内和边缘海域的真菌丰度显著高于养殖区外围海域; 从贻贝养殖区和组织中共获得1 409个OTUs, 其中粪壳菌纲(Sordariomycetes) 在海水真菌群落为优势纲; 而在贻贝组织中, 锤舌菌纲(Leotiomycetes, 足20.13%、肾脏14.72%)、座囊菌纲(Dothideomycetes, 鳃2.89%、后闭壳肌1.92%、血淋巴1.36%)、散囊菌纲(Eurotiomycetes, 性腺3.59%、足1.57%)和伞菌纲(Agaricomycetes, 性腺3.09%、消化腺2.71%、鳃2.50%)占据优势地位。多样性分析显示厚壳贻贝和海水间真菌群落存在显著性差异; Bray-Curtis相似距离分析显示贻贝真菌群落与养殖区内海水更为相似, 而与边缘和外围海水差距较大。厚壳贻贝不同组织间、不同区域海水间的Beta多样性差异主要来自物种替换; 贻贝与海水间真菌Beta多样性的差异主要来自丰富度差异。综上所述, 厚壳贻贝体内真菌具有组织差异性, 并且养殖活动改变了养殖区海水的真菌群落。研究结果将为贝类真菌资源、贝类-真菌相互作用及生态影响提供基础。     

基于线粒体COⅢ基因分析厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖群体遗传多样性

基于线粒体DNA的COⅢ基因序列对我国沿海重要经济贝类厚壳贻贝3个养殖群体(温州、宁德、福州)的遗传多样性和遗传结构进行了分析。由PCR扩增获得23个体的COⅢ基因787bp的部分序列,其多态性遗传参数统计显示,23个个体共检出21个单倍型,总群体单倍型多样性指数(Hd)为0.978,核苷酸多样性指数(Pi)为0.01045,平均核苷酸差异数(K)为8.534,三个群体均显示出较丰富的遗传多样性。遗传分化系数(Fst)表明,福州群体与宁德群体和温州群体间有一定程度的遗传分化,而宁德群体和温州群体间无遗传分化。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)血细胞cDNA文库的构建及部分EST 序列分析

采用TRIZOLReagent提取厚壳贻贝血细胞总RNA,分离纯化mRNA,在此基础上以pCMV sport6质粒为载体通过Gateway技术构建了高质量的厚壳贻贝血细胞cDNA文库,以期获得厚壳贻贝血细胞的EST序列标签以及可能的免疫相关功能基因序列。从文库中随机挑选28个克隆进行序列测定及在线BLAST分析。结果表明,在28个随机克隆中,有4个克隆为rRNA基因,7个克隆为未知基因,推测是新基因,17个克隆为功能基因,包括脱氢酶,细胞色素氧化酶,热休克蛋白,金属结合蛋白,肌动蛋白等。以上研究结果为筛选厚壳贻贝免疫相关的新基因,深入研究厚壳贻贝免疫相关因子的分子多样性及免疫机制奠定了基础。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)金属硫蛋白MT-10:cDNA克隆、结构分析及铜离子胁迫下的表达

近年来我国沿海海域重金属污染日趋严重,软体动物尤其是双壳贝类响应重金属污染胁迫的研究发展成为目前的研究热点。金属硫蛋白是一类广泛存在于生物体内富含半胱氨酸(Cys)的小分子蛋白,具有结合金属离子的能力,能有效调节生物体细胞内的金属离子平衡,具有清除自由基,重金属解毒的功能,关于厚壳贻贝MT蛋白的研究尚未见报道。本文首次利用RT-PCR和c DNA末端快速扩增技术克隆了厚壳贻贝MT-10蛋白c DNA全长(Mc-MT-10),其包含101bp的5′UTR区,108bp的3′UTR区以及222bp的ORF区,编码73个氨基酸。经比对发现Mc-MT-10富含Cys,且具有9个软体动物中常见的CXC结构以及CKCXXXCXCX结构,系统进化树中同科或属中MT-10聚合成一个分支,显示出高度保守性。采用Q-PCR技术分析了MT-10 mRNA在Cu~(2+)胁迫下厚壳贻贝外套膜及消化腺中表达变化,结果表明Mc-MT-10 mRNA在Cu~(2+)胁迫下两种组织中的表达量急剧升高,说明Cu~(2+)能够诱导Mc-MT-10 mRNA的表达,并且表现出诱导具有阈值性特点。研究结果可为深入研究厚壳贻贝MT蛋白的功能奠定基础,为厚壳贻贝抗重金属污染新品种选育提供数据支持。     

厚壳贻贝（Mytilus coruscus）McNF-κB基因的克隆及其在发育中的作用

核因子κB（Nuclear Factor kappa-B,NF-κB）具有免疫、炎症、凋亡、细胞增殖和发育的调节作用,目前NF-κB在脊椎动物和果蝇中的研究较为丰富,在贝类中的报道较少。为进一步探究NF-κB在厚壳贻贝（Mytilus coruscus）免疫和发育中的作用,本研究克隆了厚壳贻贝McNF-κB基因的序列全长,其全长为4 087 bp,开放阅读框为2 613 bp,编码871个氨基酸,具有典型的锚蛋白重复序列（ankyrinrepeat, ANK）结构域和死亡结构域。氨基酸序列分析结果发现,该基因与欧洲贻贝（Mytilus edulis）和地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）分别具有72.76%和66.58%同源性,且在系统进化树中与欧洲贻贝和地中海贻贝聚为一支。经实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检验表明,McNF-κB基因于厚壳贻贝各组织均有分布,在鳃中表达最高;McNF-κB基因在厚壳贻贝眼点幼虫阶段和稚贝阶段均有表达,且在稚贝阶段表达量显著高于眼点幼虫阶段。利用RNA干扰技术沉默眼点幼虫McNF-κB基因后幼虫变态率显著下降,推测McNF-κB基因调控厚壳贻贝幼虫变态过程。本研究为探究McNF-κB基因如何调控厚壳贻贝发育奠定了基础。     

我国东南沿海厚壳贻贝(Mytilus coruscus)4 个群体线粒体16S rRNA 序列及遗传结构分析

采用16S rRNA基因测序技术,对我国东南沿海4个地理群体的厚壳贻贝遗传结构及遗传变异进行研究。通过对4个厚壳贻贝群体共83个个体的线粒体16S rRNA基因进行测序,获得1个长度为305bp的同源序列,共检测到150个多态位点,多态位点比例达49.18%。83个个体中共检测到28个单倍型,单倍型多样性指数(Hd)为0.810,核苷酸多样性指数(Pi)为0.09602,平均核苷酸差异数(K)达27.846。结果表明,我国东南沿海厚壳贻贝群体具有较高的遗传多样性水平。遗传结构检测结果表明,舟山群体、温州群体、宁德群体间的遗传距离小,遗传分化系数(Fst)为-0.0141—0.0059之间,群体内部无显著分化(P>0.05),而福州群体与其它群体间遗传距离较大,为0.215—0.217之间,遗传分化系数(Fst)也较大,为0.6217—0.6319之间,存在极显著的遗传分化(P<0.001)。     

海水酸化对厚壳贻贝(Mytilus coruscus)外套膜代谢组的急性影响

海洋酸化是当前全球面临的最为紧迫的环境问题之一,已显现出对海洋生物的严重影响。贻贝是我国重要的经济贝类之一,但目前尚缺乏海洋酸化背景下厚壳贻贝的分子响应相关研究。为此,对厚壳贻贝外套膜组织开展了急性酸化条件下的代谢组学分析,以期了解厚壳贻贝在酸化条件下,其外套膜组织的代谢物组成和含量变化。采用超高压液相色谱-串联质谱技术,结合代谢物数据库搜索和鉴定,从厚壳贻贝外套膜中鉴定代谢物总计7882种。与对照组相比,酸化处理后的厚壳贻贝外套膜组织中共有497种代谢物含量发生显著变化(P<0.05),其中,320种差异代谢物显著上调,177种显著下调。差异代谢物富集的代谢通路主要包括脂代谢、信号转导、维生素代谢、核酸代谢、氨基酸代谢以及ABC转运体。结合外套膜游离氨基酸组成分析以及抗氧化活性分析,推测厚壳贻贝通过激活尿素合成、增强细胞膜流动性以及加强渗透压调节和钙离子转运等方式来应对海洋酸化的威胁。上述研究为深入了解贻贝应对海洋酸化的分子策略,以及在海洋酸化大背景下的贻贝健康养殖奠定了基础。     

紫贻贝(Mytilus edulis)与厚壳贻贝(M.coruscus)杂交的细胞学观察及子一代的早期生长比较

为了研究紫贻贝与厚壳贻贝种间杂交的核相变化,并评估其杂交优势,本实验以两种贻贝亲本为材料建立了4个交配组合,分别为:紫贻贝自交组EE(Mytilus edulis♀×M.edulis♂)、厚壳贻贝自交组CC(Mytilus coruscus♀×M.coruscus♂)、正交组EC(M.edulis♀×M.coruscus♂)和反交组CE(M.coruscus♀×M.edulis♂)。通过Hoechst 33258染色、荧光显微观察的方法,对4个交配组从受精、减数分裂到卵裂的核相变化过程进行了观察,并对孵化后幼虫到稚贝期的生长情况进行了记录。结果表明:正反交组的受精细胞学过程与自交组较为相似,但第二极体排出时间延长。对各实验组子一代早期的生长和存活研究表明:浮游阶段,杂交组幼虫生长优势不明显;附着变态后,正交组EC在壳长及壳高等生长指标的杂交优势表现明显,且正交组(EC)大于反交组(CE)。自交组的受精率、孵化率、成活率均高于杂交组。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)Hox基因家族的鉴定、进化与表达分析

为探究厚壳贻贝Hox基因家族的定位、进化以及在不同成体组织中的表达模式,基于厚壳贻贝全基因组数据,结合生物信息学方法,鉴定分析厚壳贻贝Hox基因家族成员的理化性质、染色体分布、系统进化关系、基因结构以及表达分析。结果显示,从厚壳贻贝全基因组数据中鉴定出11条Hox基因序列,并分别命名为Hox1-5、Antp、Lox2、Lox4、Lox5、Post1、Post2。对11条Hox序列的基本特征分析发现最长的是编码703个氨基酸的Hox2,最短的是编码190个氨基酸Post2,等电点5.11～10.22,且不均等分布于同一条染色体上。亚细胞定位预测结果显示,除Post1基因在细胞质和细胞核中均有发现,其余10个基因亚细胞均定位在细胞核内。系统进化分析发现,使用厚壳贻贝中鉴定出的101条氨基酸序列进行建树,聚类的结果倾向于四类,而从已鉴定的厚壳贻贝11个基因结合软体动物Hox建树结果分析, Post1和Post2聚为一支, Hox4、Antp、Lox5、Lox2和Lox4聚为一个大类,Hox1、Hox2和Hox3各自聚为一类Hox,此外,Hox5单独聚为一类。厚壳贻贝不同组织的qRT-PCR结...     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖区沉积物微生物多样性及固碳潜力研究

海洋蓝碳是海洋碳汇研究的重要领域,厘清不同蓝碳生境中沉积物有机碳组分格局是当前研究的热点之一。为更好地理解此问题,现以近海厚壳贻贝养殖区这一特殊蓝碳生境为对象,解析沉积物中的碳氮组分格局;进一步通过关联沉积物微生物群落、结合卡尔文循环和还原三羧酸循环的关键基因相对丰度分析,评估厚壳贻贝养殖区沉积物的固碳潜力。结果表明,相较于非养殖区,厚壳贻贝养殖区沉积物惰性碳的累积较大,氮组分主要以氨氮形式存在;同时养殖区高微生物量碳和微生物量氮指示了其沉积物中碳周转较快,碳氮组分特征差异明显。沉积物微生物高通量测序结果显示养殖区沉积物微生物主要以Gamma变形菌纲和Delta变形菌纲为主,且微生物类群与颗粒有机碳、惰性碳等碳组分存在明显的相关性。与惰性碳存在明显正相关关系的硫微螺菌科(Thiomicrospiraceae)丰度在养殖区沉积物中显著高于非养殖区沉积物。贻贝养殖区沉积物包含cbbL在内的6种关键功能基因,固碳潜力明显。研究结果将为进一步探究蓝碳生境的有机碳来源和微生物固碳效率提供基础依据。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖海域与天然生长海域的微生物群落比较研究

为研究厚壳贻贝(Mytilus coruscus)生长海域微生物群落的结构与多样性特征,初步探究海域微生物群落及共生菌对贻贝生长的影响,分别采集舟山市东极镇庙子湖岛和嵊泗县枸杞岛厚壳贻贝养殖区和野生生长区海水样品,利用16SrRNA扩增子测序技术,比较分析不同海域微生物群落的组成及丰度特征以及微生物群落的差异;同时对厚...     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)足丝蛋白mcofp3和mcofp6的cDNA克隆及序列分析

通过设计特异性引物,采用PCR扩增的方法对厚壳贻贝足腺细胞cDNA文库进行筛选,共克隆得到14条厚壳贻贝mcofp3的cDNA序列和8条mcofp6的cDNA序列,并对其基因序列及推导的氨基酸序列进行了序列比对和变异位点初步分析。结果表明,14条mcofp3cDNA序列分属于厚壳贻贝mcofp3家族的两个亚家族,其成熟肽序列变异相对活跃;而8条mcofp6 cDNA序列并无明显的亚家族划分,序列相对保守。本次实验所获得的mcofp cDNA序列初步显示了厚壳贻贝足丝蛋白家族基因的分子多样性,为将来深入了解厚壳贻贝足丝蛋白的分子多样性机制以及在此基础上开发相关的新型生物黏附剂奠定了基础。