Construction of cDNA library from intestine, mesentery and coelomocyte of Apostichopus japonicus Selenka infected with Vibrio sp. and a preliminary analysis of immunity-related genes

The aquaculture of sea cucumber Apostichopus japonicus (Echinodermata, Holothuroidea) has grown rapidly during recent years and has become an important sector of the marine industry in Northern China. However, with the rapid growth of the industry and the use of non-standard culture techniques, epidemic diseases of A. japonicus now pose increasing problems to the industry. To screen the genes with stress response to bacterial infection in sea cucumber at a genome wide level, we constructed a cDNA library from A. japonicus Selenka (Aspidochirotida: Stichopodidae) after infecting them with Vibrio sp. for 48 h. Total RNA was extracted from the intestine, mesentery and coelomocyte of infected sea cucumber using Trizol and mRNA was isolated by Oligotex mRNA Kits. The ligated cDNAs were transformed into DH5α, and a library of 3.24×105 clones (3.24×105 cfu mL-1) was obtained with the sizes of inserted fragments ranging from 0.8 to 2.5 kb. Sequencing the cDNA clones resulted in a total of 1106 ESTs that passed the quality control. BlastX and BlastN searches have identified 168 (31.5%) ESTs sharing significant homology with known sequences in NCBI protein or nucleotide databases. Among a panel of 25 putative immunity-related genes, serum lectin isoform, complement component 3, complement component 3-like genes were further studied by real-time PCR and they all increased more than 5 fold in response to Vibrio sp. challenge. Our library provides a valuable molecular tool for future study of invertebrate immunity against bacterial infection and our gene expression data indicates the importance of the immune system in the evolution and development of sea cucumber.     

湖南省传统聚落景观基因的空间特征

湖南省有着悠久的历史文化和优越的自然地理环境,是全国传统聚落相对集中和保存较为完好的省区之一.本文以国家和湖南省政府正式公布的30 个历史文化名村名镇为研究对象,结合传统聚落景观基因理论,建立了包括建筑特征、文化特征、环境特征、聚落布局特征4 大类共14 项指标的传统聚落景观基因识别指标体系;根据要素提取法、图案分析法、结构提取法、含义提取法等景观基因提取方法,建立了湖南省传统聚落景观基因的识别流程,并进行了传统聚落景观基因的识别与提取.在此基础上,从建筑基因的特征、选址布局基因的特征、图腾文化基因的特征3 个角度分析了该省传统聚落景观基因的空间特征.本文对湖南省传统聚落的保护与合理、可持续开发利用具有参考意义,对开展全国其他省份传统聚落的相关研究同样具有借鉴意义.     

企鹅珍珠贝矿化基因表达模式和贝壳超微结构对珍珠质层颜色影响的研究

为探究企鹅珍珠贝贝壳内表面珍珠质层不同区域颜色差异形成的原因,选取9个生物矿化相关基因,利用实时荧光定量PCR扩增技术对其在外套膜不同部位的表达水平进行测定,并利用扫描电子显微镜对贝壳珍珠质层不同区域的内表面及纵断面的微观结构进行观察.结果 表明:有8个矿化基因在企鹅珍珠贝外套膜远端膜区和中央膜区的表达量具有显著差异(...     

Essential cellular modules for the proliferation of the primitive cell

Bacteria appeared early in the evolution of cellular life on planet Earth, and therefore the universally essential genes or biological pathways found across bacterial domains may represent fundamental genetic or cellular systems used in early life. The essential genes and the minimal gene set required to support bacterial life have recently been experimentally and computationally identified. It is, however,still hard to estimate the ancient genes present in primitive cells compared to the essential genes in contemporary bacteria, because we do not know how ancestral primitive cells lived and proliferated, and therefore cannot directly evaluate the essentiality of the genes in ancestral primitive cells. The cell wall is normally essential for bacterial proliferation and cellular division of walled bacterial cells is normally highly controlled by the essential FtsZ cell division machinery. But, bacteria are capable of reverting to their cell wall deficient ancestral form, called the "L-form". Unlike "normal" cells, L-forms divide by a simple physical mechanism based on the effects of membrane dynamics, suggesting a mode of primitive proliferation before the appearance of the cell wall. In this review, we summarize the experimental and computational investigations of minimal gene sets and discuss the minimal cellular modules required to support the proliferation of primitive cells, based on L-form proliferation.     

地下水位波动带三氮迁移转化过程研究进展

三氮是我国地下水中典型污染物,其在包气带和含水层中的迁移转化过程受到高度关注。近几年,地下水位波动带中的三氮迁移转化已经成为新的研究领域。在综合运用文献计量分析法,定量分析相关研究趋势的基础上,系统总结地下水位波动带形成及特点,梳理波动带中三氮迁移转化过程及生物地球化学过程最新研究表述及成果,并对今后可能的研究热点和方向进行了展望。现有研究表明:水位波动带中环境指标如土壤含水率、氧化还原电位、溶解氧和有机质含量均表现出一定的分带性规律,微生物菌群结构和功能基因更多样化,并呈现一定的分布特征。随着地下水位波动,包气带中的三氮易浸溶进入地下水并发生迁移。地下水位上升,硝化作用减弱,反硝化作用增强;地下水位下降,硝化作用增强,反硝化作用减弱。为完善水位波动带三氮迁移转化过程研究,应进一步关注:（1）将水化学演化分析与分子生物学高通量测序方法相结合,深入探究水位波动带三氮转化与微生物作用机理;（2）除关注硝化、反硝化作用外,增加异化还原、同化还原和厌氧氨氧化等作用过程的研究;（3）细化分析更多情境、更多影响因素的水位波动过程,识别水位波动带三氮转化的关键影响要素。     

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。     

牙鲆(Paralichthys olivaceus)浸泡免疫鳗弧菌(Vibrio anguillarum)灭活疫苗后11种免疫相关基因的表达变化

制备鳗弧菌(Vibrio anguillarum)全菌灭活疫苗浸泡免疫牙鲆(Paralichthys olivaceus),分别于免疫后0h、4h、8h、12h、24h、48h、72h、96h、7d、14d取脾、头肾、鳃组织,提取m RNA,应用实时荧光定量PCR法检测3种组织中Toll-like受体(TLR)2、TLR5M、髓样分化因子My D88、核转录因子(NF)-κB、白介素(IL)-6、干扰素(IFN)γ、趋化因子CXC、补体C3、热休克蛋白(HSP)70、T细胞表面分子CD4、自然杀伤细胞增强因子(NKEF)十一种免疫相关基因的表达变化。结果显示,免疫后除TLR5M、NKEF以外其它九种基因表达均显著上调,表达高峰出现在24—72h,基因表达量最高值是对照组的2—12倍;TLR5M的表达量与对照组无显著差异;NKEF基因的表达量出现显著下调趋势,下调峰值出现在24h,为对照组的0.49倍。在脾脏和肾脏中,NF-κB和CD4基因的表达峰值高于鳃;在脾脏和鳃中,IL-6、HSP70和NKEF基因的表达峰值均高于头肾;IFNγ、CXC、C3和My D88在三个组织中的表达峰值差异不大。在三个组织中每个基因表达峰值出现的时间基本一致。结果表明,浸泡免疫后,IL-6和HSP70基因在三个组织中的表达变化迅速、且丰度高,可以作为疫苗浸泡免疫后的效果评价指标;除肾和脾主要的免疫器官外,鳃也是浸泡免疫后重要的检测组织。研究结果为浸泡免疫疫苗效果的评价积累了数据。     

文昌鱼头部cDNA文库的构建

采用cDNA合成技术制备文昌鱼头部cDNA基因文库.以mRNA为模板,用NotI primer-Adaptor为引物,在反转录酶的作用下,合成第一链cDNA,进而合成第二链cDNA.含有EcoRI和NotI粘性末端的双链cDNA在T4DNA连接酶作用下与λgt11 EcoRI/NotI臂相连,包装蛋白包装,得到噬菌体颗粒,即原始的文昌鱼头部cDNA文库.经X-Gal/IPTG板测定, 该文库滴度为7.8×105 pfu/cm3,重组率为70%.cDNA文库可直接应用于目的基因筛选.     

多鳞(Sillago sihama)高密度遗传连锁图谱构建及生长性状QTL定位分析

为构建多鳞(Sillago sihama)遗传连锁图谱并鉴定生长等重要经济性状数量性状位点(QTL),实验通过基因分型测序(GBS)技术对163个多鳞个体(2个亲本和161个全同胞家系F1代)进行测序及标记分型,并通过复合区间定位法对该物种的体重、体高、体厚、眼径、体长和背鳍前长6个生长性状进行QTL定位分析。结果显示,多鳞首张高密度遗传连锁图谱全长2 154.803 c M,标记间平均遗传距离0.455 c M,共有4 735个SNP标记分配到24个连锁群。QTL定位分析结果发现在6个生长性状中共检测到20个生长显著相关QTL位点,分布在8个连锁群上,单个QTL的LOD值范围为3.02～4.23,可解释的表型变异范围为0.14%～8.42%。其中,在连锁群LG08聚集了8个生长性状显著相关的QTL。通过对候选QTL区间内的基因进行功能注释,共筛选到了19个潜在生长调控相关基因,包含igf1、igf2、sstr5、sst1a、tgfbr2、gas1、igfals、gfg6、gfg20、bmp7、kdm5c、tti1以及rbm10等。实验获得的遗传标记及相关候选基因是多鳞生长相关性状标记...     

水产用微生态制剂耐药性评估及耐药相关遗传元件检测

以市场上购买的9种水产用微生态制剂为研究对象,采用琼脂稀释法筛选其中的耐药菌株,运用微量肉汤稀释法检测分离菌株对庆大霉素、恩诺沙星、诺氟沙星、氟苯尼考、磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、四环素、土霉素、万古霉素9种抗生素的耐药性,结合聚合酶链式反应分析耐药菌株携带的耐药基因和可移动遗传元件(接合性质粒遗传标记、转座子、整合子和插入序列),为微生态制剂的安全生产与监测提供参考。结果显示,9种微生态制剂中都存在耐药菌株,100株分离菌株对除恩诺沙星以外的8种抗生素都存在不同程度的耐药, 46%的株菌同时携带氟喹诺酮类、酰胺醇类、磺胺类、四环素类、氨基糖苷类和糖肽类耐药基因,且有15株菌同时携带整合子-基因盒、质粒、转座子和插入序列,携带两种及两种以上可移动遗传原件的比例为95%。微生态制剂产品可能存在一定的安全隐患,应加强质量监测和市场监管。