一种酪氨酸酶基因在笠贝初生壳形成中的表达分析

软体动物初生壳形成是贝壳早期发育研究的重要内容。目前,初生壳形成的机制尚不清晰。本文从笠贝(Lottia goshimai)中克隆了一个酪氨酸酶基因(lgo-tyr1),聚类分析表明其与长牡蛎基因cgi-tyr1是直系同源基因。Lgo-TYR1的序列分析显示它具有两个典型的铜离子结合结构域和一个信号肽。通过整装原位杂交和电子扫描显微镜观察,检测到lgo-tyr1在担轮幼虫的圆形贝壳区以及紧邻的环状细胞带中表达,表明lgo-tyr1可能参与了担轮幼虫初生贝壳的生物合成以及贝壳区边界的确立。     

笠贝soxb、mox基因的鉴定及在足原基发育中的表达模式

足是软体动物最重要的器官之一,目前对其发育机制尚不了解。软体动物的足由神经和肌肉两部分构成,研究足部神经和肌肉系统在发育早期的的动态变化,对于了解足的形态建成机制具有重要意义。本文利用电镜研究了笠贝(Lottiagoshimai)足的早期发育过程。克隆了lgo-soxb和lgo-mox基因,整装原位杂交表明这两个基因分别表达在早期笠贝幼虫的神经外胚层和中胚层,可作为足发育过程的分子标记。不同发育阶段幼虫的原位杂交结果表明,神经外胚层和中胚层细胞在足发育的起始阶段尚未重叠,而在后续发育阶段,二者相向运动并重叠在一起。结果提示组成贝类足部的神经和肌肉细胞起源于早期胚胎不同的部位,在发育过程中逐渐互相接近并重叠,至担轮幼虫晚期共同作用形成足原基。本研究展示了足原基的早期形成过程,为深入研究软体动物足的发育机制提供了基础信息。     

hedgehog基因在笠贝(Lottia goshimai)早期发育中的表达模式研究

Hedgehog信号通路参与动物神经系统发育、分节等诸多发育过程,研究该信号通路对理解动物的发育与演化机制有重要意义。对软体动物而言,目前Hedgehog信号通路的研究较少。本文克隆了腹足纲软体动物笠贝的hedgehog基因,利用整装原位杂交技术研究了其在胚胎发育过程中的时空表达规律;并与重要发育基因brachyury及soxb的表达模式进行了比较。结果表明,笠贝hedgehog基因与神经外胚层及中/内胚层相关,可能调控了幼虫神经、肌肉及消化道的分化。通过比较原肠胚及担轮幼虫不同阶段的基因表达模式,研究了hedgehog基因相关的组织和细胞随个体发育进程的动态变化。这些结果为理解软体动物形态发生和重要器官的分化机制提供了基础。     

皱肋文蛤胚胎、幼虫及稚贝的发育

在水温28.5～30℃、盐度23.6～25.4 条件下, 观察了皱肋文蛤(Meretrix lyrata)胚胎、幼虫和稚贝的发育过程。结果表明, 皱肋文蛤的胚胎经历桑椹期、囊胚期、原肠胚期等阶段, 形成担轮幼虫。根据行为方式和形态特征, 其幼虫阶段可分为D 形幼虫、壳顶初期幼虫、壳顶中期幼虫、壳顶后期幼虫、变态期幼虫、附着期幼虫。稚贝发育可分为无管期稚贝、单管期稚贝和双管期稚贝。皱肋文蛤幼虫在不同阶段的生活习性逐渐改变, 从担轮幼虫至壳顶后期幼虫营浮游生活, 变态期和附着期幼虫分别营匍匐生活和附着生活。壳顶初期幼虫出现足原基, 壳顶中期和壳顶后期幼虫分别形成平衡囊和鳃丝。稚贝阶段开始从附着生活向埋栖生活过渡。稚贝出现明显的次生壳, 无管期稚贝和单管期稚贝的次生壳为红褐色, 而双管期稚贝的次生壳为白色。皱肋文蛤从D 形幼虫发育到附着期幼虫, 后者的壳长和壳高分别增至前者的1.77 倍和2.10 倍; 稚贝阶段从无管期发育到双管期, 后者的壳长和壳高分别增至前者的3.13 倍和3.28 倍, 显示皱肋文蛤幼虫阶段缓慢生长, 稚贝阶段快速生长的特征。     

长牡蛎dpp同源基因的克隆及其在贝壳发生中的功能研究

dpp是转化生长因子β家族的重要成员,在胚胎发育中作为形态发生子参与体轴形成及附肢发育等过程。为了研究牡蛎dpp同源基因在贝壳发生中的作用,揭示贝壳发生的分子机理,作者克隆了一种长牡蛎(Crassostrea gigas)的dpp基因,命名为cgdpp。序列和进化分析显示,cgdpp分子中不同位点的氨基酸残基变异程度不同。作者用整装原位杂交的手段研究了dpp同源基因在长牡蛎早期发育中的表达情况。结果表明,dpp同源基因参与了从贝壳形成区开始分化到早期贝壳形成的全过程。在担轮幼虫(Trochophore)中,dpp同源基因似乎调控了贝壳的形状与扩张速度;在早期D形幼虫中,dpp同源基因表达量突然下降至痕量水平,并与贝壳发育区无明显的关联,提示dpp同源基因可能仅仅参与了贝壳的发生,不参与其进一步的发育过程。     

笠贝贝壳的弯曲与栖息环境

笠贝是海洋软体动物,因其贝壳形状酷似斗笠而得名。笠贝生活在海洋与陆地交接、环境条件复杂、各种因子变化怠骤的潮间带,因而被用作研究潮间带生态学的常用材料。 笠贝对于潮间带的潮汐作用及日晒干燥等不利因子的影响有着特殊的忍受能力。它身体很小,大的也不超过数厘米;但是在潮间带的垂直分布是比较高     

海洋线虫Litoditis marina早期发育的转录组分析

全球气候和环境变化影响海洋动物的生长发育和繁殖等生命过程,探究环境因子调控发育的分子机制,需要深入了解海洋动物早期发育的生理和分子特征。以实验室驯化的潜在模式动物海洋线虫Litoditis marina为研究对象,对其胚胎期和孵化后发育早期2h、4h和6h的L1幼虫样品进行了转录组测序和分析。结果表明,2h、4h和6h的L1幼虫间差异较小,而三个L1幼虫样品与胚胎期相比,基因表达发生了显著变化。通过KEGG富集分析,发现与胚胎期相比,三个L1幼虫样品的多个通路如核糖体、核糖体生物发生、糖酵解/糖原异生、TCA循环和氧化磷酸化通路相关基因发生了显著上调。另外还发现多个神经递质和神经肽受体基因如dop-和npr-等在L1期转录水平显著上调。与胚胎期相比,L1幼虫的多个DNA复制和修复相关、Notch、Hippo和Hedgehog信号和剪切体等通路相关基因发生了显著下调。发现的L. marina早期发育转录组变化模式与已经发表的陆生模式生物秀丽线虫Caenorhabditis elegans从胚胎期到L1幼虫的转录组变化特征非常相似,但同一上调或下调通路中具体发生表达变化的基因有些不同。另外,L1幼虫显著上调的核糖体生物发生通路相关基因在秀丽线虫中发生了显著下调。进一步通过基因编辑等技术和方法深入研究发育调控关键基因的功能将为海陆近缘线虫间的发育进化机制、海洋线虫对潮间带环境适应以及全球气候变化应答的分子机制研究提供新认知。     

魁蚶母源大防御素在子代发育早期的动态变化

母源免疫因子能够通过卵细胞、母乳等方式转移给子代,在免疫系统发育成熟之前发挥重要的免疫保护作用,但贝类中的相关报道较少。为探索贝类非特异性免疫因子在子代发育早期的表达规律,本研究以魁蚶(Scapharca broughtonii)为研究对象,通过qRT-PCR和ELISA分析了大防御素在魁蚶胚胎及幼虫早期发育过程中mRNA和蛋白质的动态变化特征。结果显示,魁蚶卵子受精后发育至壳顶幼虫期,大防御素mRNA和蛋白质的表达变化趋势基本相同,即从受精卵期开始下降,至囊胚期最低,自担轮幼虫期表达量开始上升;与对照组相比,幼虫发育至担轮幼虫期,鳗弧菌(Vibrio anguillarum)处理组的大防御素升高更为显著,mRNA和蛋白的表达水平都基本高于对照组,说明鳗弧菌刺激能够上调担轮幼虫期后魁蚶幼体体内大防御素的表达量。总的来说,研究结果表明魁蚶母源性大防御素能够通过卵子传递给后代,从卵细胞受精后开始被消耗,当幼虫发育至担轮幼虫可能开始自身合成。     

单环刺螠幼虫的体壁发生和体节形成

研究螠虫动物体壁发生和体节形成,可为阐释其早期发育机制以及体节在螠虫动物进化中的意义提供科学数据。本文以生活于沿海底质U形洞穴中的单环刺螠为材料,研究了单环刺螠幼虫的体壁发生和体节形成过程。研究显示,单环刺螠(Urechis unicinctus)担轮幼虫的体壁由单层上皮组织构成;至体节幼虫时,体壁变为单层上皮组织、结缔组织和纵向分布的肌纤维组成的多层结构,且体壁表面出现明显的分节;蠕虫状幼虫体节消失,体壁单层上皮细胞聚集形成不规则的乳突状结构,上皮中黏液细胞增多、结缔组织和肌纤维增多;至幼螠时,体壁的组织结构与成体基本一致,由复层上皮组织、结缔组织和肌肉组织(外环肌-中纵肌-内环肌)构成;单环刺螠体壁结构的不断分化,体现了其由浮游生活方式向爬行和穴居生活方式转变的适应过程。TUNEL检测发现,在单环刺螠幼虫体节发生过程中未出现明显的细胞凋亡现象。使用细胞增殖标记分子PCNA(Proliferating cell nuclear antigen)检测单环刺螠体节发生区域增殖细胞的分布时发现：在担轮幼虫中期,其后体部首先出现增殖细胞带,并在随后的发育过程中形成体节细胞增厚区;担轮幼虫晚期...     

合浦珠母贝人工诱导四倍体的研究

用细胞松驰素Ｂ（ＣＢ）、聚乙二醇（ＰＥＧ）和静水压抑合浦珠母贝Ｐｉｎｃｔａｄａ ｍａｒｔｅｎｓｉｉ（Ｄ．）制第１次卵裂以及ＣＢ抑制极体形成诱导四倍体。ＣＢ抑制第１次卵裂在早期胚胎２－４细胞阶段发现四倍体,但８细胞阶段以后四倍体胚胎消失。ＰＥＧ和ＰＥＧ＋ＣＢ能诱导细胞融合产生四倍体,但处理组幼虫在担轮期死亡。ＣＢ抑制极体形成能诱导出较高比例的四倍体,在胚胎初期和担轮幼虫期分别占４０％和３０％以上。处     

长牡蛎两种engrailed同源基因的鉴定及其与贝壳发育相关性的研究

engrailed基因属于同源异形基因家族成员,在许多动物的分节、附肢发育、神经系统发育和贝壳形成过程中发挥作用。本研究克隆了长牡蛎两个engrailed同源基因,命名为cgi-eng1和cgi-eng2。序列分析表明,两个基因均具备典型engrailed基因保守的5个EH结构域。利用整装原位杂交技术检测了cgi-eng1和cgi-eng2在贝壳形成的关键时期早期D形幼虫时期的表达情况。结果显示,cgi-eng1和cgi-eng2 m RNA高表达于贝壳外缘,可能与早期贝壳形成过程有关。此外,两个基因的在贝壳外缘的表达模式亦有区别,提示两个基因的功能可能存在一定程度的分化。本研究首次系统鉴定了长牡蛎engrailed基因的成员,并发现它们可能均参与幼虫贝壳形成,研究结果有助于加深对贝类早期发育及贝壳形成的理解。     

The physiology of the larva of the Chilean oyster Ostrea chilensis and the utilisation of biochemical energy reserves during development: An extreme case of the brooding habit

In the oyster Ostrea chilensis the adult female broods the young for almost the entire developmental period, releasing a large pediveliger larva (450 μm shell length) with an extremely short pelagic phase. In this study of the larval physiology, the dry weight of the embryo or larva remained constant during the early developmental stages (as far as, and including, the trochophore), but the veliger grew steadily to reach 8 μg at 450 μm shell length, the stage at which it was ready for release. During this growth period the veliger consumed metabolic reserves (62% protein and 38% lipid). Carbohydrate levels were negligible. Chilean oyster veligers larger than 275 μm shell length were able to remove particles from suspension, but clearance rate (2 μl h^− 1 larva^− 1 at 450 μm shell length) was much lower than published values for planktotrophic veligers. Low clearance rate in the veliger of O. chilensis is probably attributable to the absence of the postoral ciliary band. Oxygen uptake increased from 19 – 22 nl O₂ h^− 1 ind^− 1 for pre-veliger stages to 32 nl O₂ h^− 1 ind^− 1 for a veliger 450 μm long, which is consistent with published values for veligers in general when corrected for body weight. Excretion rate was low, increasing from 0.04 ng NH₄-N h^− 1 larva^− 1 in the trochophore to 0.13 ng NH₄-N h^− 1 larva^− 1 in a pediveliger of shell length 450 μm. Biochemical energy reserves were insufficient to meet the metabolic demands of the developing larva, suggesting that uptake of particles and/or dissolved organic matter from the mantle cavity of the female is necessary for successful development.     

副溶血弧菌特异性卵黄抗体(AHPND-VpIgY)对凡纳滨对虾幼体被动免疫和育苗成活率的影响

将抗高致病性副溶血弧菌(Vibrioparahaemolyticus)特异性卵黄抗体(AHPND-VpIgY)应用于育苗生产,通过测定氨氮、亚硝酸盐、细菌总数、弧菌总数、相对保护率和育苗成活率,评价了AHPND-VpIgY在育苗期对凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)幼体的保护效果。结果表明,0.1g/m3和0.2g/m3AHPND-VpIgY组的相对保护率为35.7%和57.2%,两者均显著高于非特异性卵黄抗体组(P0.05);两组的育苗成活率为50.8%和57.2%,比对照组分别提高19.1%和25.6%。各实验组氨氮、亚硝酸盐、细菌总数及弧菌总数与对照组无显著差异,对水质无影响。综上,特异性的AHPND-VpIgY能在不改变水质的前提下,有效提高凡纳滨对虾幼体的存活率、相对保护率和育苗成活率,从而提高凡纳滨对虾苗种产量和质量。     

单体牡蛎诱导变态的研究

为了得到壳型规则、大小均一的单体牡蛎,作者以葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)和长牡蛎(Crassostrea gigas)眼点幼虫为材料,从肾上腺素(EPI)浓度梯度、处理时间梯度和眼点幼虫密度梯度3个因素诱导产生不固着变态的单体牡蛎。结果表明,葡萄牙牡蛎用EPI处理24 h的最适浓度为5×10–4 mol/L,不固着变态率为72.8%,在该最适浓度下,最佳处理时间为12 h,不固着变态率为82.7%。长牡蛎用EPI处理6 h的最适浓度为5×10–5 mol/L,不固着变态率为53.2%,在该最适浓度下,最佳处理时间为8h,不固着变态率为56.8%,眼点幼虫密度在80个/m L以下EPI处理效果没有显著性差异。对长牡蛎幼虫进行后续生长测定,结果显示EPI处理组幼虫的壳长、壳高和存活率要高于对照组,表明EPI可能促进牡蛎幼虫变态长出次生壳并提高其生存能力。     

不同养殖海域栉孔扇贝(Chlamys farreri)混合家系的通径分析

为了深入认识栉孔扇贝(Chlamys farreri)壳尺寸性状和体重之间的关系,达到通过直观可见形状判断非直观性状,在栉孔扇贝苗种培育中指导种贝挑选工作的目的,本实验将600余只扇贝分别于三个不同纬度养殖环境(山东青岛、山东荣成和辽宁大连)下养殖一年后测量其性状数据,包括壳长、壳高、壳宽、体重,进行壳尺寸性状对体重性状的通径分析。偏回归系数统计表明,除大连海域壳长对体重的偏回归系数为0.266,差异不显著(P0.05)外,其它参数对体重均极显著(P0.01),表明大多数自变量和因变量之间都有极显著的共线性关系。对各个海域建立以壳尺寸为自变量,体重为因变量的回归方程,得出通径系数、各性状间的相关性指数以及各参数对体重的决定系数,计算出了不同养殖地点的栉孔扇贝壳尺寸性状和体重之间关系的回归方程。通径分析显示,对青岛海域栉孔扇贝体重直接作用最大的是壳高,对荣成海域栉孔扇贝体重直接作用最大的是壳长,而对大连海域栉孔扇贝体重直接作用最大的是壳宽。因此,以体重为目标挑选青岛海域的种贝时,应以壳高为优先选择指标;挑选荣成海域的种贝时,优先选择壳长;挑选大连海域的种贝时,优先选择壳宽。不同养殖海域栉孔扇贝的通径分析为栉孔扇贝亲贝的挑选提供了理论支持。     

养殖条件下不同年龄背瘤丽蚌(Lamprotula leai)数量性状的相关与通径分析

随机选取养殖2龄、3龄和4龄的背瘤丽蚌(Lamprotula leai)各30个,分别测定壳长、壳高、壳宽、壳厚、活体重和壳重等数量性状参数并计算了各性状间的相关系数。应用Duncan法多重比较分析了不同年龄个体的形态差异,以壳重为因变量,其它数量性状为自变量进行多元回归和通径分析,计算了对应的通径系数和决定系数,并建立了最优回归方程。结果表明:2龄蚌和3龄、4龄蚌之间在形态上具有显著差异;不同年龄背瘤丽蚌各数量性状(2龄蚌壳厚除外)与壳重均极显著相关(P0.01);通过对各年龄段各种性状对壳重的通径分析和决定系数分析,发现活体重对壳重的通径系数分别为0.900、0.902和0.923,决定系数分别达到0.81000、0.81360和0.85193,是影响壳重最主要的性状。采用逐步回归法,剔除偏回归系数不显著的性状,建立了数量性状对壳重的最优回归方程。基于对壳重决定效应的大小,活体重可作为背瘤丽蚌良种选育的目标性状。     

Longitudinal patterns of spring-intermonsoon phytoplankton biomass, species compositions and size structure in the Bay of Bengal

Vertical distributions of phytoplankton biomass, compositions and size structure were investigated during the spring-intermonsoon (April 22 to 30) of 2010 along transact 10°N of the Bay of Bengal, northern Indian Ocean. Surface phytoplankton biomass (Chl a) was (0.065§0.009) μg/L, being greater than 80% of which was contributed by pico-phytoplankton (<3 μm). The Chl a concen- tration vertically increased to the maximal values at deep chlorophyll maximum (DCM) layer that shoaled eastwards from 75 to 40 m. The Chl a biomass at DCM layer generally varied between 0.2 and 0.4 μg/L, reaching the maximum of 0.56 μg/L with micro-phytoplankton cells (>20 μm) accounting for 58% and nano- (3-20 μm) or pico-cells for 15% and 27%, respectively. In particular, the cells concentration coupling well with phosphate level was observed at middle layer (75-100 m) of 87° to 89°E, dominated by micro-cells diatoms (e.g., Chaetoceros atlanticus v. neapolitana, Chaetoceros femur and Pseudonitzschia sp.) and cyanobacteria (i.e., Trichodesmium hildebrandtii), with the cells concentration reached as high as 4.0×10⁴ and 4.3×10⁴ cells/L. At the rest of the trans- act however, dino°agellates (e.g., Amphisdinium carterae and Prorocentrum sp.) were the dominant species, with the cells concentration varying from 0.3×10³ to 6.8×10³ cells/L. Our results also in- dicate that the regulation of large cells (micro-, nano-) on phytoplankton biomass merely occurred at DCM layer of the Bay.