泥蚶生长性状相关AFLP分子标记的筛选

以浙江乐清泥蚶养殖群体为育种基础群,经过2代连续选育获得了泥蚶快速生长品系,生长对比试验发现其在壳长、壳高、壳宽、总体质量等性状上都表现出了显著的生长优势。为了研究快速生长品系的遗传结构并筛查生长性状相关的分子标记,利用AFLP标记技术对泥蚶快速生长品系和对照组群体的基因组DNA进行了PCR扩增和电泳检测。采用40对多态性丰富的引物组合在64个个体中共扩增出2180条带谱,扩增位点总多态性比例达85.6%。从Nei’s基因多样性和Shannon’s信息指数反映的遗传多样性来看,选育品系的遗传多样性略高于对照组群体。群体遗传分化系数GST(0.0224)和基因流Nm(22.2811)数据显示,两群体间遗传变异很小,存在明显的基因流动。通过比对AFLP指纹图谱的位点差异,在2180条扩增带中共筛选出了7个显著性差异位点,其中2个位点只在选育品系中出现,2个位点在选育品系中出现的频率极显著高于对照组(P<0.01),另有3个位点在对照组中出现频率显著高于选育品系(P<0.05)。据此初步确定这些位点为与生长性状相关的候选标记。     

泥蚶4个快速生长家系的遗传变异分析

利用AFLP分子标记技术对泥蚶4个快速生长家系(J5♂×Z19♀、Z7♂×J26♀、S1♂×Z3♀、S6♂×Z22♀)的遗传结构及遗传差异进行了分析。用筛选出的9对引物组合在4个家系共124个个体中扩增出506个位点,多态位点比例72.53%。遗传结构分析表明,4个家系的多态位点比例为51.14%~60.75%。从Nei基因多样性指数和Shannon’s信息指数反映的遗传多样性来看,4个家系的遗传多样性由大到小依次为J5♂×Z19♀＞S6♂×Z22♀＞S1♂×Z3♀＞Z7♂×J26♀。基因分化系数G_ST和AMOVA分子方差分析表明,遗传变异主要来源于家系内个体间。4家系间总遗传分化指数F_ST=0.383 7,说明家系间已发生了一定程度的遗传分化。遗传距离和聚类分析表明,J5♂×Z19♀与其它3个家系间的遗传距离均较大(0.120 1～0.125 4),单独分出一支,而S1♂×Z3♀与S6♂×Z22♀间的遗传距离最小(0.089 6),首先聚在一起。另外,在4个家系的指纹图谱中找到了40个特征性标记,可作为家系鉴别的分子标记。依据家系的遗传多样性和遗传差异分析,可有效预测快速生长家系选育的最佳亲本配组,为分子标记辅助泥蚶家系选育提供科学理论依据。     

泥蚶生长性状与SSR标记的相关性

泥蚶生长性状属于数量性状,为了筛选与泥蚶生长性状位点连锁的分子标记,本研究以150颗选育品系F4泥蚶为对象,利用12个SSR位点进行生长性状关联分析。对生长性状的相关分析表明,各数量性状之间的相关系数均达到极显著水平,其中壳高与活体质量的相关系数最大(0.930),壳长与活体质量次之(0.927);但通径分析显示,对活体质量直接影响最大的是壳宽(0.431),壳长次之(0.332),决定系数与以上通径分析结果的变化趋势一致。应用SSR位点对选育品系F4泥蚶进行遗传多样性分析,共检测到61个等位基因,等位基因数(Na)为3～8个,平均等位基因和有效等位基因(Ne)分别为5.083和3.038;平均观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态性信息含量(PIC)分别为0.528、0.646和0.594,表明该群体遗传多样性处于较高水平。SSR位点与生长性状相关性分析,结果获得3个标记与生长性状具有显著相关性,其中标记3012-2与壳长、壳宽、壳顶宽显著相关,标记3564与壳高、放射肋宽显著相关,标记2692与壳长显著相关,据此初步确定为与生长性状相关的候选标记。本研究旨在为泥蚶的遗传改良和...     

虾夷扇贝EST-SSR标记在栉孔扇贝中的通用性研究

为研究虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和栉孔扇贝(Chlamys farreri)的群体遗传多样性并分析其亲缘关系,对在虾夷扇贝中开发的60个EST-SSR位点在栉孔扇贝中的通用性进行了研究。结果显示,21个位点可在栉孔扇贝中扩增出特异性条带,通用性比例达35.00%,其中,17个位点具有多态性,多态性比例达28.33%。在虾夷扇贝和栉孔扇贝群体中,平均等位基因数(N_a)分别为2.7647和2.3529;平均有效等位基因数(N_e)分别为1.9487和1.6350;平均观测杂合度(H_o)为0.6314和0.3333;平均期望杂合度(H_e)为0.4569和0.3139;平均多态信息含量(PIC)为0.3726和0.2597;Nei's(1973)基因多样性指数(I)分别为0.4493和0.3087;Shannon信息指数分别为0.7176和0.5041;固定指数(F_(is))检测发现,7个位点偏离了Hardy-Weinberg平衡;遗传分化系数(F_(st))为0.2398。本研究开发的21对通用性EST-SSR标记,为进一步开展虾夷扇贝和栉孔扇贝遗传多样性分析、分子辅助育种、基因发掘和种质资源评价奠定了基础。     

泥蚶血细胞耐饥饿及抗菌力特性的研究

显微镜下观察泥蚶血细胞抗菌能力以及在不同饥饿条件下细胞形态结构的变化。结果表明:经饥饿处理后,泥蚶血细胞随着时间的迁移,出现细胞形态不规则、胞质色泽变浅、胞质颗粒物减少、胞膜边缘光滑度减小等现象。血细胞对大肠杆菌、奥斯陆莫拉氏菌、脲放线杆菌均具较高的噬菌率,噬菌实验过程中血细胞形态结构以及细胞组分不断产生变化。细胞抗菌活性检测结果表明:血细胞对三者都具有一定的抗菌活性,活性依次为:大肠杆菌>奥斯陆莫拉氏菌>脲放线杆菌。     

泥蚶血细胞的形态结构特征及部分免疫功能

利用光镜、透射电镜、扫描电镜及流式细胞仪技术对泥蚶血细胞形态结构以及吞噬活性进行了研究。根据细胞大小、形态结构、颗粒特点,光镜下可将血细胞区分为红色颗粒细胞(占89.67%)、嗜碱性颗粒细胞(占7.05%)、透明细胞(占3.28%)3种主要类型。健康泥蚶血淋巴中血细胞平均密度为(3.29±0.82)×10⁶ /mL。透射电镜下观察到颗粒细胞Ⅰ型、颗粒细胞Ⅱ型、无颗粒细胞;扫描电镜观察下,细胞表面光滑,部分细胞表面有小的突起物。用流式细胞仪检测出P1(13.13%)亚群和P2(78.83%)两个细胞亚群以及没有固定形态的细胞(近8%)。利用APIZYM 试剂盒对健康泥蚶血细胞及血清中的19种酶进行检测,在血细胞中检测到11种酶,在血清中检测到了13种酶,经酵母聚糖刺激后,碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、类脂脂酶、N-乙酰葡萄糖胺酶在血细胞和血清中的水平大幅升高。体外吞噬实验观察显示,红色颗粒细胞对酵母聚糖具有明显的吞噬能力,嗜碱性颗粒细胞和透明细胞吞噬作用不显著;在经嗜水气单胞杆菌刺激后,嗜碱性颗粒细胞出现大量聚集现象,透明细胞能吸附颗粒物。吞噬活性研究表明,温度、盐度对泥蚶血细胞的吞噬活性有显著的影响,在泥蚶适宜生长温度(13~30 ℃)区间和最适盐度(20.0~26.2)×10^-12区间,血细胞吞噬活性达到最高值。     

文蛤30个微卫星标记的开发及在斧文蛤和帘文蛤

利用磁珠富集法构建的基因组文库和EST文库开发了30个文蛤多态性微卫星标记。8个G-SSR和22个EST-SSR多态性位点共获得140个等位基因,平均等位基因数为4.67,多态性信息含量、观测杂合度、期望杂合度分别介于0.172~0.744、0.040~0.720、0.187~0.793之间;G-SSRs的平均等位基因数、平均多态性信息含量、平均观测杂合度和平均期望杂合度都较EST-SSRs高;Hardy-Weinberg平衡检测发现,24个位点偏离了平衡状态;利用BLASTx对含多态性SSR位点的EST进行功能注释,11个位点来自注释基因序列。 将30对文蛤多态性SSR引物分别在斧文蛤和帘文蛤中进行了通用性检测,通用率分别为30%和40%。这些微卫星多态性位点的获得,为进一步开展文蛤遗传多样性分析、种质资源评价、分子标记辅助选育等奠定基础,并且可用于文蛤、斧文蛤和帘文蛤的比较作图、基因发掘和QTL定位等研究。     

Cd胁迫对泥蚶Cd积累及相关生理代谢的影响

为了探讨镉(Cd)胁迫对泥蚶(Tegillarca granosa)体内重金属 Cd 含量积累、相关酶活力变化及基因表达水平的影响, 本研究将泥蚶暴露于 Cd 质量浓度为 0 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L 的海水中, 对其软体部 Cd 含量, 超氧化物歧化酶(SOD)和三磷酸腺苷酶(ATP)的酶活力, 丙二醛(MDA)含量以及 ATP 结合盒转运子 A 家族(ABCA3)、 金属硫蛋白(MT)、ATP 合酶(ATP)、超氧化物歧化酶(SOD)基因表达等指标的变化进行分析。结果显示, Cd 胁迫后泥蚶软体部 Cd 含量明显增加, 呈现明显的时间–剂量效应;Cd 胁迫后 0.05 mg/L 和 0.1 mg/L 质量浓度组中鳃和外套膜 Cd 含量显著高于其他组织(P＜0.05), 0.5 mg/L 组内脏团 Cd 含量最高。Cd 胁迫后泥蚶内脏团中 SOD 酶和 ATP 酶活力及 MDA 含量前期呈上升趋势, 后期呈现下降趋势, 且均高于对照组。Cd 胁迫后 ABCA3、SOD、MT 基因表达上调, ATP 合酶基因的表达与对照组相比没有显著变化。胁迫后泥蚶软体部 Cd 大量增加, 诱导机体产生氧化应激反应, 泥蚶通过调整自身酶活力和相关基因表达水平的变化, 减少 Cd 胁迫产生的氧自由基对自身的毒害作用。     

泥蚶胰岛素生长因子1受体基因的cDNA全长克隆及表达分析

为了研究IGF1R基因在泥蚶生长、发育过程中的调控作用,本研究基于泥蚶转录组文库的EST,利用SMART RACE技术首次克隆获得泥蚶IGF1R基因(Tg-IGF1R)c DNA全长序列,该序列全长为5793 bp,开放阅读框为4638 bp,编码1546个氨基酸。经生物信息学分析发现,该基因5′端非编码区为810 bp,3′端非编码区为345 bp,Tg-IGF1R蛋白分子量为176.01 ku,等电点为6.04,包含4个Ⅲ型纤粘连蛋白结构域,1个半胱氨酸富集区和1个酪氨酸激酶结构域,属于亲水性跨膜蛋白质。氨基酸多重比对显示Tg-IGF1R蛋白序列与人、非洲爪蟾、斑马鱼的相似性分别为45.2%、45.6%和45.4%。利用q RT-PCR技术检测了Tg-IGF1R基因在泥蚶成体不同组织及幼体不同发育时期的表达情况,发现该基因具有广泛的组织表达性,在所检测的6个组织(血液、闭壳肌、斧足、鳃、内脏团和外套膜)中均有不同程度的表达,其中血液中的相对表达量最高,并与其余5个组织间存在显著性差异,推测Tg-IGF1R以信号分子的形式参与多种组织细胞的生命过程。Tg-IGF1R基因在泥蚶个体发育过程中的9个时期均有表达,且高表达主要集中在原肠胚期,其次是担轮幼虫期和稚贝期,说明Tg-IGF1R基因可能在早期发育阶段参与了某些器官的形成。     

泥蚶乙二醛酶Ⅰ基因的克隆及时空表达特征分析

为探索贝类乙二醛酶Ⅰ基因的结构及功能特征,实验利用RACE技术首次克隆获得泥蚶乙二醛Ⅰ基因(Tg-GLOI)的cDNA全长序列,并对其氨基酸序列特征及时空表达特征进行了研究。结果发现,Tg-GLOI基因的cDNA全长序列为1 807 bp,开放阅读框为540 bp,编码180个氨基酸,在27~169 aa处具有典型的乙二醛酶系保守序列;成熟的乙二醛酶Ⅰ由2个相同的亚基组成,每个亚基由乙二醛Ⅰ基因编码,其二级结构由18个α-螺旋、20个β-折叠片和36个转角组成,每个亚基各含1个Zn2+;氨基酸序列比对发现,Tg-GLOI氨基酸序列与太平洋牡蛎的同源性达到86.1%,与其他脊椎动物的同源性也都在70%以上,表现出高度保守性。qRT-PCR结果显示,Tg-GLOI基因在泥蚶成贝8个组织中均有表达,在内脏团中的表达量最高,极显著地高于其他组织(P0.01);在各发育时期中,Tg-GLOI表达量随发育进程呈逐渐升高的趋势,在眼点幼虫期达到最高,极显著高于其他时期(P0.01),而在幼虫变态至稚贝时,表达量又极显著地下降(P0.01)。研究表明,Tg-GLOI具有类似于高等动物的分子结构,并在泥蚶不同组织、不同发育时期表达差异显著,这为进一步研究该酶在贝类中的功能和作用机制奠定了重要基础。     

重金属离子Cd2+对泥蚶鳃及肝脏细胞显微和超微结构的影响

研究了镉(Cd)的各个不同暴毒浓度(5,15,45,90μg/L)对泥蚶鳃和肝脏组织显微结构的影响,及高浓度暴毒情况下对泥蚶鳃和肝脏组织超微结构的影响。实验处理时间为96 h。结果发现,随着暴毒浓度的升高,鳃丝内腔隙肿胀,内有血细胞堆积,最后鳃丝出现断裂融合,其上的呼吸上皮细胞脱落,超微结构发现鳃上皮细胞中出现黑色嗜锇性物质,且次级溶酶体和线粒体数量都增加,最后细胞内出现空泡现象;Cd对肝脏显微结构的影响不大,仅出现了黄色沉积物,超微结构表明,肝细胞内亦出现了嗜锇性物质,次级溶酶体亦大量增加,这些现象与鳃丝内出现的情况一致,且肝细胞核还出现变形皱缩,甚至产生空泡,细胞出现了不可逆的损伤。最为敏感的线粒体和内质网没有出现损伤现象,研究推测可能是由于机体内Cd诱导产生的抗氧化活性酶作用的结果。     

琼枝野生群体与养殖群体的EST-SSR分析

为研究野生琼枝与养殖琼枝的遗传差异,利用EST-SSR技术分析了海南东北部地区9株野生和9株养殖琼枝的遗传差异性。结果显示,用5对EST-SSR引物对18个个体的基因组进行扩增,扩增出的片段大小为250～2 500 bp,琼枝野生群体和养殖群体的多态性比例分别为74.29%和70.00%;野生群体之间的平均遗传距离为0.46,养殖琼枝群体之间的平均遗传距离为0.22。聚类分析图显示,在相似系数0.49处,18株群体按野生与养殖分为2大类,在相似系数0.66附近,野生群体分成3类,养殖琼枝群体分为2类,在相似系数0.73附近,野生琼枝群体分成5类,而养殖群体为3类,相似系数越高,野生群体比养殖群体分类单元越多。研究表明,野生琼枝群体的遗传多样性比养殖琼枝群体高。     

基于新开发微卫星标记评价番红砗磲两个野生群体的遗传多样性及近缘种通用性检测

采用磁珠富集和PCR筛选相结合的方法,得到番红砗磲的19个多态性微卫星标记。利用新开发微卫星标记对西沙群岛2个野生群体的遗传多样性进行比较分析,七连屿海域野生群体和永兴岛海域野生群体的平均观测等位基因数(Na)分别为11.105、11.895,平均有效等位基因数(Ne)分别为6.274、6.173,平均期望杂合度(He)分别为0.776、0.788,平均多态性信息含量分别为0.730、0.744,发现2个野生群体的遗传多样性都处于高度多态水平,说明其有效群体大小仍然保持在较高水平。Bonferroni校正后,在2个群体中各有4个位点偏离Hardy-Weinberg平衡。另外分析了这些引物在近缘种中的通用性情况,发现鳞砗磲中有7对微卫星引物具有通用性,6对具有多态性;无鳞砗磲中有3对微卫星引物具有通用性,1对具有多态性;诺瓦砗磲中有5对微卫星引物具有通用性,5对具有多态性;长砗磲中有9对微卫星引物具有通用性,8对具有多态性;砗蚝中有2对引物具有通用性,2对具有多态性。     

贝类对对虾养殖池塘沉积物中小型底栖动物的影响

通过分析凡纳滨对虾单养及其与泥蚶混养实验的沉积物的理化特性、小型底栖动物种类组成及其生物量的变化,研究贝类对对虾池中小型底栖动物的影响。实验中对虾放养密度均为17×10~4个/hm~2,泥蚶密度分别为0粒/m~2(S)、60粒/m~2(SC1)、120粒个/m~2(SC2)和180粒/m~2(SC3)。结果显示,随养殖时间增加:(1)沉积物中有机物含量呈上升趋势,pH与氧化还原电位逐渐下降;随贝类放养密度增加,底质环境恶化程度趋缓;(2)小型底栖动物的丰度和生物量呈下降趋势,随着贝类放养密度增加,小型底栖动物的群落结构变化逐渐减少;(3)回归分析表明,介形类与线虫比值与对虾产量呈较好的相关性,一定密度贝类混养有利于底泥中介形类与线虫比值的提高,初步结果为养殖过程中该比值平均要达到6,单次值不低于3.5。研究表明,对虾与泥蚶混养有利于底质的改善和小型底栖动物的生长,较高密度的泥蚶(80~140个/m~2)有明显净化底质的作用。     

团头鲂tf和tfr1a基因启动子克隆及转录调控分析

为探索鱼类转铁蛋白基因tf和转铁蛋白受体基因tfr1a的转录调控机制,本实验以团头鲂为研究对象,在其全基因组数据库中获取tf和tfr1a基因序列,对2个基因候选启动子区转录因子结合位点及CpG岛进行预测,通过PCR方法克隆得到tf和tfr1a基因近端启动子区不同长度片段,连接至pGL3-Basic/pEGFP-1载体,瞬时转染入Hela细胞,并采用双荧光素酶报告基因检测系统进行检测。结果发现,团头鲂tf基因启动子区无CpG岛位点,而tfr1a基因启动子区有2个CpG岛位点。成功构建9个tf和10个tfr1a不同长度启动子片段的重组质粒,经双荧光素酶报告基因系统检测发现,tf启动子核心区域为-268～+56 bp,且-1 308～-1 102 bp片段可能存在正调控该基因表达的转录因子结合位点;tfr1a启动子核心区域为-224～+48 bp,且+48～+92 bp可能存在抑制该基因转录的负调控元件,而-1 229～-1 219 bp区域可能存在促进tfr1a基因表达的正调控转录因子结合位点。     

中华鲟、史氏鲟及达氏鳇血清免疫球蛋白的纯化及部分特性分析

采用饱和硫酸氨分步沉淀和Sephadex G200凝胶层析的方法,首次分别纯化制备了健康非免疫状态下中华鲟（Acipenser sinensis）、史氏鲟（Acipenser schrenckii）和达氏鳇（Huso dauricus）的血清免疫球蛋白（Ig） ,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDSPAGE）、蛋白免 疫印迹（Western blotting）及免疫琼扩实验等方法对其Ig及Ig亚单位的分子量和部分特性进行了分析。PAGE及SDSPAGE的结果显示：史氏鲟,中华鲟和达氏鳇IgM的相对分子量分别为867 kD, 896 kD和924 kD;3种鲟鱼Ig的重链分子量均为88 kD,都具有29 kD的轻链,其中达氏鳇还另有一分子量约为26 kD的轻链蛋白。分子量的测定及计算结果显示鲟鱼的Ig为四聚体。Western-blotting的检测结果表明,3种鲟鱼Ig的重链与其Ig具有同样的抗原性,在硝酸纤维素膜上可被兔抗鲟Ig多克隆抗体所识别,而轻链的Western blotting检测结果则呈阴性。免疫沉淀反应的结果显示,3种鲟鱼的血清及其Ig与相互之间的兔抗Ig血清有免疫沉淀反应,但与兔抗鲤Ig血清无免疫沉淀反应,这表明3种鲟科鱼类的Ig在结构和序列上是较为相似的,而与鲤鱼等高等硬骨鱼类的Ig存在较大的差别。