中国卤虫早期胚胎发育相关基因的研究——卤虫幼体trh基因的整体荧光原位杂交技术的建立

中国卤虫(Artemia sinica)是重要的饵料生物,是当前海洋生物学研究的热点生物和重要的生物模型。本文报告了卤虫无节幼体整体荧光原位杂交(WFISH,whole-mount fluorescent in situ hybridization)技术,用于快速对卤虫早期发育相关基因的特定时空表达图式进行分析,有助于对卤虫早期发育相关基因功能进行鉴定。人工合成带有FITC标记的卤虫trh基因(trachealess gene)寡核苷酸探针,检测到trh基因在卤虫无节幼体的头部背面盐腺中表达。     

三氯生对雌性斑马鱼肝胰脏凋亡相关基因表达的影响

【目的】研究三氯生(TCS)对雌性硬骨鱼类肝胰脏损伤的相关分子机制。【方法】采用半静态水体接触染毒法,将雌性斑马鱼(Danio rerio)暴露于0、0.017、0.034、0.068 mg/L的TCS溶液42 d,采用普通PCR和实时荧光定量PCR技术测定雌性斑马鱼肝胰脏凋亡相关基因(Bcl-2、p53、MDM2、Bax)的表达情况。【结果】0.017~0.068 mg/L组的雌性斑马鱼肝胰脏Bcl-2、MDM2和Bax基因的表达极显著下调(P<0.01),p53基因的表达极显著上调(P<0.01)。【结论】0.017~0.068 mg/L的TCS显著影响雌性斑马鱼肝胰脏凋亡相关基因的表达,促进雌性斑马鱼肝胰脏细胞凋亡的发生。     

巨蛎属牡蛎DNA序列的比较及鉴定

【目的】了解巨砺属牡蛎的系统关系和种类区分。【方法】对我国沿海分布的7种巨砺属牡蛎(香港牡蛎、有明牡蛎、熊本牡蛎、岩牡蛎、艾氏牡蛎、太平洋牡蛎、葡萄牙牡蛎)的线粒体DNA片段(COI、12S、16S和tRNAs),以及核糖体RNA基因转录间隔子序列(ITS-1、ITS-2和ITS)进行分子系统学研究。【结果】无论种间或种内,tRNAs序列差异最大,亚种内TS1序列差异最大;tRNAs和COI序列较其它序列变异更快,种间变异与种内变异之间有明显的条形码间隙;12S、16S、ITS和ITS2的种间变异与种内变异无重叠及条形码间隙;ITS1的种间变异与种内变异出现重叠。在亚种层面,12S、ITS、ITS1和ITS2的亚种间变异与亚种内变异出现重叠;16S的亚种间变异与亚种内变异无重叠及条形码间隙;tRNAs与COI序列亚种间变异与亚种内变异之间有明显的条形码间隙,有利于区分亚种。【结论】tRNAs和COI序列可用于种及亚种的鉴定。     

软甲纲(节肢动物门:甲壳动物亚门)系统发育线粒体基因组研究

Along with the sequencing technology development and continual enthusiasm of researchers on the mitochondrial genomes, the number of metazoan mitochondrial genomes reported has a tremendous growth in the past decades. Phylomitogenomics—reconstruction of phylogenetic relationships based on mitochondrial genomic data—is now possible across large animal groups. Crustaceans in the class Malacostraca display a high diversity of body forms and include large number of ecologically and commercially important species. In this study, comprehensive and systematic analyses of the phylogenetic relationships within Malacostraca were conducted based on 86 mitochondrial genomes available from Gen Bank. Among 86 malacostracan mitochondrial genomes, 54 species have identical major gene arrangement(excluding t RNAs) to pancrustacean ground pattern,including six species from Stomatopoda, three species from Amphipoda, two krill, seven species from Dendrobranchiata(Decapoda), and 36 species from Pleocyemata(Decapoda). However, the other 32 mitochondrial genomes reported exhibit major gene rearrangements. Phylogenies based on Bayesian analyses of nucleotide sequences of the protein-coding genes produced a robust tree with 100% posterior probability at almost all nodes. The results indicate that Amphipoda and Isopoda cluster together(Edriophthalma)(BPP=100).Phylomitogenomic analyses strong support that Euphausiacea is nested within Decapoda, and closely related to Dendrobranchiata, which is also consistent with the evidence from developmental biology. Yet the taxonomic sampling of mitochondrial genome from Malacostraca is very biased to the order Decapoda, with no complete mitochondrial genomes reported from 11 of the 16 orders. Future researches on sequencing the mitochondrial genomes from a wide variety of malacostracans are necessary to further elucidate the phylogeny of this important group of animals. With the increase in mitochondrial genomes available, phylomitogenomics will emerge as an important component in the Tree of Life researches.     

海洋细菌胞外蛋白酶PPC结构域序列特性与系统进化分析

PPC(Pre-Peptidase C-terminal)结构域广泛分布于分泌型海洋细菌蛋白酶的C末端,对蛋白酶的分泌,锚定及与底物相互吸附起到重要作用。对PPC结构域序列分析发现,PPC结构域存在两个较为保守序列区,且这两个保守区空间结构为β-折叠。尽管有的PPC结构域序列一致性较低,但不同结构域间存在相同的保守序列,且其三维结构相似。为了进一步对不同来源的PPC结构域的进化关系进行系统研究,本研究选取公开发表的PPC结构域,通过在NCBI数据库中搜索得到61条来自于39个细菌所分泌的不同蛋白酶的PPC的氨基酸序列进行系统发育分析。发现PPC结构域在生物进化过程中序列变异性大,保守性弱。其中,有些细菌PPC结构域可能来源于自身基因重复产生,有些细菌PPC结构域则可能由水平基因转移产生。     

虾夷扇贝不同性别类型2 个Dmrt基因DM 结构域分析

为探讨虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)性别决定和雌雄同体形成的分子机制,利用兼并引物,以闭壳肌基因组DNA为实验材料,扩增和克隆了虾夷扇贝Dmrt基因的DM结构域,雌性、雄性和雌雄同体3种性别共获得2个具有不同DM序列的克隆,序列长度均为141bp,分别命名为Py Dmrt3和Py Dmrt4。Py Dmrt3在3种性别类型中均有克隆,而雄性中还克隆出Py Dmrt4。结果表明,在虾夷扇贝不同性别中,Dmrt基因家族的成员可能会有不同;雄性py Dmrt3的DM结构域核苷酸和氨基酸变异频率高,其次是雌雄同体,雌性的较保守,与其他软体动物DM结构域比对,该基因家族在进化上仍然高度保守,由此推测,部分雄性可能是发生了性逆转的雌雄同体,这种较高的变异性可能也是雌雄同体的一个特点,Py Dmrt4可能参与调控雄性性别的形成。     

基于SVM的甲壳动物线粒体基因分析方法

甲壳动物线粒体基因组蕴涵了物种进化历程中重要的遗传信息,如何有效地利用这些保留在基因组中的基因序列和基因顺序信息,是甲壳动物线粒体基因组研究的一个重点方向。为了进一步探讨甲壳动物稳定、可靠的系统发育关系,本文利用支持向量机的分类功能实现了甲壳动物线粒体基因组基因区与基因间区、编码区与非编码区的准确分类和预测,同时为了提高分类学习机的泛化能力,使用了交叉验证方法和粒子群算法优化选取支持向量机相关训练参数。通过MATLAB仿真分析的方法,对10种甲壳动物线粒体基因组序列的基因区和基因间区进行分类,以及对5种甲壳动物进行线粒体基因组序列中编码区和非编码区的分类,获得了较好的分类准确率。仿真结果表明本文方法是可行的和有效的,能够出色地应用于甲壳动物线粒体基因组序列的研究分析。     

长牡蛎(Crassostrea gigas)Wnt4基因cDNA克隆与表达分析

Wnt4作为Wnt基因家族的重要成员,在动物的生长发育过程中起重要调控作用。本文利用RACE技术克隆了长牡蛎Wnt4基因c DNA全长序列,该序列全长1999bp,开放阅读框为1068bp,编码355个氨基酸,该蛋白序列与人(Homo sapiens)、沙蚕(Platynereis dumerilii)和栉孔扇贝(Chlamys farreri)Wnt4蛋白的相似性分别为44%、48%和46%。通过荧光定量RT-PCR分析长牡蛎Wnt4基因在成体不同组织和不同发育阶段的表达情况,发现长牡蛎的Wnt4基因具有广泛的组织表达特点,在所检测的多种组织中(外套膜、鳃、唇瓣、消化腺、雄性性腺、雌性性腺)均有表达,推测长牡蛎的Wnt4以信号分子的形式参与多种组织细胞的生命过程;长牡蛎个体发育过程中Wnt4基因的高表达主要集中在胚胎发育的早期(桑葚期最高,原肠胚期次之),幼贝期该基因的表达量很低,说明Wnt4基因可能在早期发育阶段参与了某些器官的形成。     

基于线粒体COI基因序列的中国鲷科鱼类系统进化关系

采用PCR特异性扩增了采集于中国沿海的鲷科5属11种鱼类的线粒体COI基因序列,并结合Gen Bank已有的同源序列,对中国鲷科6属12种鱼类的分子系统进化关系进行研究。结果表明,中国鲷科6属12种鱼类的COI基因序列的平均碱基组成为T 30.4%、C 27.7%、A 23.5%、G 18.4%;属间Kimura双参数平均遗传距离为9.5%—19.7%,种间平均遗传距离为2.2%—21.8%,其中四长棘鲷属、赤鲷属和犁齿鲷属间的遗传距离(8.2%—13.8%)接近于棘鲷属多数种间遗传距离(6.5%—12.2%);分子系统树显示中国鲷科鱼类分为两大类群,类群I包括四长棘鲷属、犁齿鲷属、赤鲷属、牙鲷属等红体色种类,类群Ⅱ含平鲷属、棘鲷属等银灰体色种类,其中棘鲷属的冲绳棘鲷和黄鳍棘鲷先聚为姐妹群,澳洲棘鲷、黑棘鲷、灰鳍棘鲷和台湾棘鲷聚为另一支。本文结合已有研究结果得出:中国鲷科鱼类属间是先按体色、后按牙齿分化的,四长棘鲷属、犁齿鲷属和赤鲷属有相当密切的亲缘关系;中国棘鲷属是一个有共同祖先的单系群,属内存在两个平行进化的分支,两分支的种间关系具有明显的分化。     

牙鲆(Paralichthys olivaceus)TLR21 基因在迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)感染后的表达特征

应用荧光定量PCR技术, 检测了TLR21 基因在牙鲆(Paralichthys olivaceus)感染迟缓爱德华 氏菌(Edwardsiella tarda)后, 在0 h、1 h、3 h、6 h、12 h、1 d、3 d、6 d 后, 在心脏、肝脏、脾脏、 头肾、鳃、小肠、肌肉和血的时空表达特征, 并探讨了它们与牙鲆先天免疫反应的关系。结果表明, 大 多组织在感染病原6 h 后TLR21 基因表达明显上调, 尤其是头肾和小肠。头肾6 h 的表达量达到了 对照组的59.3 倍, 小肠6 h 的表达量为对照组的38.6 倍。迟缓爱德华氏菌感染引起牙鲆体内各组织 中TLR21 的上调表达和变化, 为研究牙鲆对迟缓爱德华氏菌的防御机制提供了理论依据。