基于转录组测序技术对调控毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）白化体征关键基因的研究

毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）因其皮肤中的白色斑块分布杂乱抽象而得名,同时也由于其白色斑块的形成无规律性和稀缺性,属于名贵的小丑鱼,因此,解析毕加索小丑鱼的皮肤白斑形成机制,可以为毕加索小丑鱼的人工育种提供理论依据。在本研究中,我们对3种体色毕加索小丑鱼的背鳍和臀鳍之间的身体相同部位3种色块（黑色、黄色、白色）的皮肤进行进行了转录组测序。研究结果显示,与黄色和黑色皮肤组织相比,在白色皮肤组织中存在大量差异表达基因。其中与黑色素产生相关的信号通路（例如黑色素生成、Hedgehog信号通路和Wnt信号通路）中的基因在白色皮肤组织中呈下调表达趋势。进一步对3种颜色皮肤组织中参与黑色素生成途径的基因进行详细分析,发现上游调控基因（如ednrba和mitfa）表达量从黑色到黄色至白色皮肤组织中逐步下调,但下游参与黑色素合成的核心基因（包括tyr、tyrp1b和dct）则在白色皮肤组织中表达出现显著下调。最后,本研究通过荧光定量PCR验证了转录组数据的可靠性。本研究结果将为今后人为干扰基因表达从而达到调控小丑鱼体色提供理论依据。     

黄斑篮子鱼去毒相关基因的克隆与肝脏组成型表达分析

从基因水平探讨海洋鱼类对海洋藻毒素的去毒分子机理。采用RT-PCR法成功克隆了黄斑篮子鱼Siganus oramin肝脏I时相代谢酶细胞色素P450 1A(CYP1A)、II时相代谢酶alpha型谷胱甘肽S-转移酶(GSTA)和rho型谷胱甘肽S-转移酶(GSTR)、热休克蛋白70 (HSP70)、alpha 1型钠钾ATP酶(ATP1A1)及β-肌动蛋白(beta-actin, ACT)基因cDNA核心序列,序列分别长879 bp、582 bp、588 bp、660 bp、749 bp和554 bp。序列同源性分析发现,属鲈形目的黄斑篮子鱼CYP1A、GSTA和GSTR与同属鲈形目的牙鲆Paralichthys olivaceus、欧洲鲽Pleuronectes platessa、真鲷Pagrus major、鲤形目的斑马鱼Brachydanio rerio 相应氨基酸序列同源性较高,CYP1A和GSTA与非洲爪蟾(两栖类)、鸡(鸟类)、小鼠、大鼠和人(哺乳类)相应氨基酸序列同源性低,这可能与鱼类I、II时相去毒酶基因承担水环境毒素去毒代谢的特殊功能有关;而HSP70、ATP1A和β-肌动蛋白在鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类中均有较高的同源性,这可能与这些基因在机体中承担的最基本的生命功能相关。应用半定量RT-PCR的方法,以β-肌动蛋白作为外参照,在指数期增长范围内分别得到了CYP1A、GSTA、GSTR、HSP70和ATP1A1 mRNA与β-肌动蛋白mRNA (%)的比值,确定黄斑篮子鱼肝脏去毒相关基因的组成型表达水平。其中,黄斑篮子鱼肝脏CYP1A、GSTA和GSTR基因组成型表达相对较高,HSP70和ATP1A1基因组成型表达相对较低,这可能与不同基因在黄斑篮子鱼海洋藻毒素去毒分子机理中承担的作用相关,为海洋藻毒素在海洋鱼类中的积聚及代谢去毒分子机制的研究提供了相关数据。     

中国南海一株固氮类芽孢杆菌的筛选和分离鉴定

为了解中国南海海洋自生固氮菌的种类,作者对采集的南海海底淤泥样品进行了固氮微生物的分离、筛选及鉴定。经过土样沸水加热处理,无氮培养基平板初筛后,对分离获得的细菌固氮酶结构基因nif H进行扩增,并对其固氮酶活性进行检测,最终获得一株能够产芽孢的固氮细菌。对该菌株进行生理生化性状测定、16S r DNA序列分析(Gen Bank登录号KJ627376),并基于nif H、16S r DNA系统进化树分析,确定该菌为一株固氮类芽孢菌(Paenibacillus sp.)NH-1。本研究表明固氮类芽孢杆菌在海洋中确有分布,海洋自生固氮菌的多样性远远超出人们之前的认识。     

湘南多金属矿集区的圈定及深大断裂构造在成矿中的控制作用

湘南多金属矿集区是一个世界级的多金属矿集区，包含有三条有色多金属亚成矿带。其成矿活动与深大断裂带关系密切，深大断裂为深部成矿物质提供了构造通道条件，控制了矿集区内多金属亚成矿带的形成和分布，深大断裂的交汇部位则控制了大型、超大型矿床（田）的产出。     

微波等离子体原子发射光谱法测定偏远矿区海泡石中的主微量元素

海泡石是具有层状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物,其中无机元素含量是揭示其成矿物质来源、成矿流体性质和矿床成因的重要依据,通常采用电感耦合等离子体发射光谱/质谱法（ICP-OES/MS）进行测定,等离子体（ICP）的高温激发会产生成大量谱线干扰,维持ICP稳定工作需使用高纯氩气,持续供气对于偏远矿区海泡石的检测还将面对气体采购和运输不便的问题。本文基于微波等离子体原子发射光谱（MP-AES）的低温激发技术减少光谱干扰,建立了准确测定偏远矿区海泡石中主量元素Mg、Al、Ca、Fe、K、Na和微量元素Cu、Zn、Mn、Pb含量的分析方法。利用硝酸-盐酸-氢氟酸混合酸对海泡石进行微波消解,避免了样品处理过程中分析元素的损失,加快了样品处理速度,同时提高了样品溶液的稳定性。通过选择各元素光谱线的分析波长,并利用快速线性干扰校正（FLIC）技术校正光谱干扰,以Lu为内标元素校正基体效应,提高了灵敏度和准确度。各元素的检出限为0.19~14.6μg/L。海泡石国家标准物质（GBW07138）各元素测定值与认定值的相对误差在-5.0%~6.7%之间。本方法具有检出限低、线性范围宽、结果准确等优点;MP-AES采用自带的氮气发生器为等离子体提供氮气作为工作气,无需引入复杂气体,提高了分析效率,尤其适用于气体采购和运输不便的偏远矿区。     

双壳贝类CK1基因家族的鉴定及表达分析

酪蛋白激酶1 (CK1)是一种重要的蛋白激酶家族,其在DNA损伤应答和修复、细胞增殖和凋亡、胚胎发育和稳态等重要的生物学过程中都具有复杂多样的调控作用。为了理解CK1基因家族在双壳贝类中的特征、进化及生物学功能,实验采用比较基因组学及生物信息学的方法对双壳贝类CK1基因家族进行了鉴定分析,通过虾夷扇贝高温应激实验,研究了CK1基因家族在高温应激时的表达规律。结果显示,在虾夷扇贝、栉孔扇贝、长牡蛎与侏儒蛤中均存在CK1α,CK1αlike,CK1δ,CK1γ3,并发现CK1ε,CK1γ1,CK1γ2在双壳贝类中发生了丢失。时空表达分析发现,双壳贝类CK1基因均在胚胎发育早期集中表达,并以多细胞/囊胚期为界呈现出母源/合子特异性表达模式。CK1为关键基因的基因共表达模块显著富集在错配修复、核苷酸剪切修复等相关通路上,暗示了CK1基因在双壳贝类胚胎发育过程中参与调控DNA损伤修复过程,从而维持早期胚胎发育时的基因组稳定性。双壳贝类CK1基因在成体中呈现组织特异的表达模式,主要在鳃和雄性性腺中具有相对较高的表达量。虾夷扇贝受到高温应激后,其鳃中PyCK1α, PyCK1αlike和PyCK1δ...     

日本(虫寻)和底栖短桨蟹线粒体DNA 12SrRNA基因序列的初步研究

以相应引物对日本和底栖短桨蟹的线粒体 DNA1 2 S r RNA基因片段进行了 PCR扩增和序列测定 ,分析比较了 2种间序列差异。结果表明 :日本 1 2 S r RNA基因片段长度为 41 4 bp,底栖短桨蟹为 41 5bp,2种的 A,T,G,C含量分别为 1 51 bp(36.47% ) ,1 53bp(36.96% ) ,43bp(1 0 .39% ) ,67bp(1 6.1 8% )和 1 50 bp(36.1 4 % ) ,1 55bp(37.35% ) ,44bp(1 0 .60 % ) ,66bp(1 5.90 % )。 2种间共出现了 3个碱基的缺失 /插入和 38bp的序列差异 ,其碱基转换与碱基颠换比约为 2 .1 7。     

红笛鲷NCCRP-1基因原核表达条件的优化及纯化

通过克隆编码红笛鲷(Lutjanus sanguineus)非特异性毒性细胞受体蛋白-1(nonspecific cytotoxic cell receptor protein-1,NCCRP-1)成熟肽基因序列,然后与载体连接构建pET21a-NCCRP融合蛋白表达载体,将其转入大肠杆菌BL21进行诱导表达并优化条件。SDS-PAGE分析表明,在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)浓度0.8 mmol/L、37℃条件下培养3 h后表达量最大,分子大小与预期值相符,融合蛋白主要以包涵体形式高效表达,通过HisTrap HP柱子使其得到进一步纯化;Western blot分析表明,该融合蛋白可与鼠抗His-tag单克隆抗体发生特异性结合,说明获得该表达产物。     

日本囊对虾Marsupenaeus japonicus)组织蛋白酶D基因克隆及表达分析

组织蛋白酶D是溶酶体天冬氨酸蛋白酶家族的主要成员,广泛参与动物机体细胞内蛋白质的降解过程,对维持细胞稳态和正常代谢具有重要的作用。为研究组织蛋白酶D在甲壳动物非特异性免疫和幼体发育过程中的作用,本研究采用RACE技术首次克隆得到日本囊对虾组织蛋白酶D基因cDNA序列,命名为MjCatD,其中开放阅读框长为1161 bp,编码386个氨基酸残基。序列分析和同源建模显示该基因编码的蛋白含有保守的N-糖基化位点、天冬氨酸蛋白酶签名序列、酶活化位点和非消化性组织蛋白酶D的特征序列,并且呈保守的双叶形结构。同源性比较和系统进化分析发现,MjCatD与斑节对虾、美洲螯龙虾和脊尾白虾相似性较高,并且与它们紧密聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示,MjCatD基因在日本囊对虾多个组织中均有表达,其中肝胰腺中表达量最高。在白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)感染后3～24 h日本囊对虾肝胰腺中MjCatD的表达量逐渐下降,而在48 h急剧上调至最高表达量并且与对照组差异极显著(P<0.01)。此外,MjCatD基因在幼体发育不同阶段中也表现出明显的变化趋势。以上研究表明,MjCatD基因可能参与日本囊对虾先天免疫反应和幼体发育过程。     

胶州湾浮游植物遗传多样性及其季节变化研究

分别于春、夏、秋三季提取了胶州湾浮游生物总DNA,用PCR方法扩增了浮游植物核酮糖1,5-二磷酸羧化/氧化酶大亚基(rbcL)基因片段,构建了三季节rbcL基因片段质粒文库.随机从各文库中选择约50个克隆,测定了这些克隆的序列.以氨基酸序列相同为标准,共获得59个分类操作单元(OTUs),其中春季特有的21个,夏季特有的13个,秋季特有的23个.有两个OTUs为春、夏季表层海水共有.基于OTU丰度计算的香农氏指数能反映遗传多样性水平.胶州湾春、夏、秋三季的香农氏指数分别为2.69,2.44和2.76,表明秋季胶州湾浮游植物遗传多样性最丰富.春、夏、秋三季浮游植物群落组成差异显著.除夏秋季有两个OTUs相同外,其他OTUs在季节间完全不同.表层海水浮游植物群落结构是动态的,随时间、空间的不同而变化.