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。     

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(Lottia goshimai)早期发育过程的扫描电镜观察

软体动物的早期发育研究对于理解其发育及演化机制有重要意义。利用扫描电子显微镜对笠贝（Lottia goshimai）的早期发育过程进行研究,结果表明,笠贝早期发育过程十分迅速,受精后9 h左右即形成担轮幼虫,在24 h内发育为典型的面盘幼虫。扫描电镜下,可以观察到原肠作用中很有特色的外包式的细胞运动过程,并清晰地观察到前担轮环、贝壳形成区以及足原基的渐次发育。总体而言,笠贝的早期发育过程既体现了等裂型软体动物发育的典型过程（如外包式原肠作用）,又展现出腹足纲动物的种系特异性特点（如贝壳的生长方向）。研究结果可以为深入解析笠贝早期发育机制提供基础支持。     

基于贝壳和齿舌对中国近海笠贝总科动物的分类学研究

作者对中国科学院海洋研究所历年来在中国近海采集的笠贝总科标本进行了整理和分类学研究,共鉴定出2科5属11种,选取了其中的9种进行了齿舌解剖,利用扫描电镜对其齿舌形态进行了观察对比。结果表明,笠贝总科种类的齿舌形态包括形状、排列方式以及齿尖的大小和数目可以作为区分笠贝总科种类的分类依据之一,从而将各属、种区分开来。此外,文中利用最新的分类系统对各类群进行了整理和分类,对相关种类的分类地位进行了确立,并对各物种贝壳的主要鉴别特征进行了描述,与相似种进行了分类讨论。     

单环刺螠engrailed和hedgehog基因在体壁中的表达特征

本文采用Masson染色技术,确定了单环刺螠体壁的组织排列特征,由外向内依次为假复层柱状上皮、外环肌层、中纵肌层、内环肌层,各组织之间由发达的结缔组织连接。采用原位杂交和免疫组织化学技术,确定单环刺螠engrailed和hedgehog基因的mRNA及蛋白均定位于体壁的结缔组织中,尤以外环肌层两侧的结缔组织中阳性信号更明显。探讨了两个基因在单环刺螠体壁功能维持中的潜在作用。     

黄条鰤MSTN基因的克隆及其在早期发育中的表达特征

为解析肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)基因在黄条鰤(Seriola aureovittata)生长发育过程中作用机制。本研究采用cDNA末端快速扩增法,克隆了黄条鰤MSTN基因的全长cDNA序列,采用荧光定量PCR(RT-qPCR)技术对MSTN mRNA在黄条鰤不同组织、胚胎发育过程以及仔稚幼鱼发育过程中的差异表达特征进行了研究。序列分析结果显示,MSTN基因全长cDNA为1828 bp,开放阅读框为1131 bp,编码了376个氨基酸。RT-qPCR分析表明,在检测的脑、垂体、肝脏、肌肉、脾脏、肾脏、鳃、心脏、胃、肠、头肾组织中MSTN mRNA均有表达,其在肌肉中表达量最高(P<0.05)。MSTN mRNA在胚体下包2/3时期至孵化期表达量显著升高,且在孵化期达到峰值(P<0.05)。MSTN mRNA在孵化后3天前表达量显著升高(P<0.05),在第20天降低至较低水平,25天后表达量再次显著升高,在第30天达到峰值(P<0.05)。研究结果首次揭示了MSTN基因在黄条鰤的胚胎及早期生长发育过程中发挥着重要作用,本研究为开展黄条鰤繁养殖、育种提供了理论参考。     

海洋酸化对马氏珠母贝受精及早期发育的影响

自2010年7月1日至3日,在pH值为8.1、7.7和7.4条件下研究了海洋酸化对马氏珠母贝(Pinctada martensii Dunker)受精及早期发育的影响。结果显示,海洋酸化对不同pH值下马氏珠母贝的受精率无显著影响。pH8.1、pH 7.7和pH 7.4试验组幼虫的壳长、壳高的值逐渐增大,pH 8.1组幼虫的壳长、壳高的值大于同期其他两组的值,且在实验的第24、36、48小时与其他两组同期幼虫的壳长、壳高的值差异显著,这表明海洋酸化显著影响马氏珠母贝幼虫的生长。实验期间,pH 8.1试验组幼虫的存活率和畸形率没有显著变化,而pH 7.7和pH 7.4组幼虫的存活率显著低于pH 8.1组。pH 7.4组幼虫的畸形率显著高于同期pH 8.1和pH 7.7组幼虫的畸形率,表明在海洋酸化的环境中幼虫的发育受到影响。本文将为海洋酸化的相关研究提供基础数据。     

hairy和hedgehog在单环刺蜢幼虫体节形成过程中的表达特征分析

hairy作为成对控制基因参与果蝇等体节动物的体节形成;体节极性基因hedgehog是节肢动物和环节动物体节边界维持的关键基因。本研究分析了单环刺螠hairy的序列特征以及hairy和hedgehog在其幼虫体节发生过程中的时空表达特征,结果显示:单环刺螠Hairy序列中含有保守的HLH结构域、Hairy_orange结构域和四肽WRPW;其mRNA在早期体节幼虫中的表达量显著高于晚期担轮幼虫,并且定位于每个体节的边界处。单环刺螠hedgehog mRNA在体节幼虫中的表达水平显著高于早期体节幼虫,并且呈现保守的体节边界表达特征。研究结果表明,hairy和hedgehog在单环刺螠幼虫体节中的表达图式与小头虫等典型体节动物中的表达图式基本一致。     

虾夷扇贝TET基因在配子发生和早期发育中的表达模式

DNA甲基化参与调节动物配子发生和胚胎发育过程,TET基因负责DNA主动去甲基化,在基因印迹去除和细胞全能性获得中起重要作用。为了解海洋贝类配子发生和胚胎发育过程中DNA去甲基化如何发生,本研究以虾夷扇贝为研究对象,鉴定了其TET基因,并分析了该基因在性腺和胚胎幼虫发育中的表达变化。结果表明,虾夷扇贝基因组中含有1个TET基因(PyTET),该基因长39127 bp,包含10个外显子,编码1592个氨基酸,其蛋白具有完整的2OGFeDO超家族的加氧酶结构域。在性腺发育过程中,PyTET基因表达峰值出现在休止期精巢和增殖期卵巢,原位杂交结果显示其在精原细胞、精母细胞中均有表达,在卵母细胞中的表达明显高于卵原细胞;在早期发育过程中,其峰值出现在囊胚期。以上结果提示虾夷扇贝配子发生和胚胎发育过程中均发生了DNA主动去甲基化,这将有助于系统了解表观调控在贝类发育中的作用。     

长牡蛎AMPK基因在三倍体性腺发育中的表达特性及调控机制

为探究三倍体长牡蛎(Crassostrea gigas)性腺发育的分子调控机制，对AMPK基因及其靶基因在长牡蛎性腺发育过程中的表达特性进行研究。长牡蛎AMPK包含AMPK α、AMPK β和AMPK γ三个亚基。荧光定量PCR结果显示，这三个亚基的mRNA表达量在二倍体长牡蛎性腺发育过程中均呈下降趋势，在三倍体长牡蛎性腺发育过程中均呈上升趋势。二倍体长牡蛎性腺中AMPK α亚基Thr172位点磷酸化(p-AMPK α)水平在增殖期高，到成熟期几乎完全消失，这说明在长牡蛎性腺发育早期AMPK基因可能起到重要调控作用；在三倍体长牡蛎中，不育型三倍体(3nβ)的p-AMPK α水平显著高于可育型三倍体(3nα),推测AMPK α亚基磷酸化增强可能与三倍体不育密切相关。AMPK α亚基活性蛋白主要定位在滤泡细胞、精原/精母细胞和卵原/卵母细胞，说明该蛋白可能参与调控长牡蛎配子发生的早期过程。对AMPK潜在靶基因(GCS、CREB、SREBP1、ACC和Raptor)进行表达量分析，结果显示长牡蛎中p-AMPK α可能参与了CREB和SREBP1基因表达的调控。推测在可育型三倍体长牡蛎性腺发育...     

黄条鰤(Seriola aureovittata)MyHC基因克隆及其在早期发育阶段表达研究

为解析肌球蛋白重链(MyHC)基因在黄条鰤(Seriola aureovittata)生长发育过程中作用机制,本研究采用RACE技术,克隆了黄条鰤MyHC基因全长cDNA序列,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对MyHC在黄条鰤不同组织、胚胎发育过程以及仔稚幼鱼发育过程中的表达特征进行了研究。结果表明:黄条鰤MyHC基因全长为6143bp,开放阅读框为5811bp,编码了1936个氨基酸,由3个保守结构域组成即MYSc-classⅡ、Myosin taill和SH3;系统进化树分析显示黄条鰤MyHC与高体鰤进化关系最近。qRT-PCR分析发现黄条鰤MyHC在各组织中均有表达,但在肌肉中表达量最高(P<0.05);随着黄条鰤胚胎发育的进行,MyHC在16细胞期之前表达量较高,在胚体下包2/3时期表达量显著升高,且在孵化期达到峰值(P<0.05:);在仔稚幼鱼发育阶段,MyHC在孵化后20d后表达量显著升高,30d表达水平达到峰值(P<0.05),随后的35d到40d表达水平略有下降但仍保持较高表达趋势,黄条鰤MyHC表达具有发育阶段表达的特异性。MyHC表达特征揭...     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)vasa基因cDNA克隆及其在卵巢发育中的表达分析

VASA蛋白属于DEAD-box家族蛋白,是一种RNA解旋酶,在生殖细胞的分化中具有重要作用。本研究从脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)卵巢中克隆得到vasa基因cDNA全长(将其命名为Ec-vasa),Ec-vasa序列长度为2516bp,开放阅读框(ORF)长度为1800bp,编码600个氨基酸,具有DEAD-box家族蛋白的8个高度保守的结构域,与日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的同源性最高(80%)。半定量RT-PCR结果显示,Ec-vasa在卵巢组织中特异表达,在肌肉、肝胰腺、心脏和鳃等组织中均未检测到表达。荧光定量结果显示,Ec-vasa在卵巢发育Ⅰ期具有较高表达量,随着卵巢的发育,表达量逐渐降低,在第Ⅳ期达到最低水平。结果表明,Ec-vasa基因可能在脊尾白虾卵巢的早期分化和卵子发生过程中起重要作用。     

香鱼(Plecoglossus altivelis) JNK1基因克隆及其在成熟卵过熟进程中的表达变化

c-Jun氨基端激酶(c-JunN-terminalkinases,JNKs)是丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)蛋白超家族成员之一,参与细胞骨架构建、细胞凋亡等多种细胞活动。本研究克隆了香鱼(Plecoglossusaltivelis)JNK1基因cDNA序列,并检测了其成熟卵在排入体腔保存不同时间(0—96h)的过熟过程中JNK1基因的表达变化。结果显示,香鱼JNK1基因cDNA序列全长1670bp,含一个长度1155bp的开放读码框,编码384个氨基酸,预测蛋白分子质量约44.2kDa、理论等电点6.61。氨基酸序列多重比对显示硬骨鱼类中JNK1氨基酸序列高度保守,香鱼与黄鳝的JNK1序列相似性最高(97.6%)。系统进化树分析显示各种脊椎动物的JNK1、JNK2、JNK3分别聚为一簇;本研究获得的香鱼JNK1位于JNK1大簇中并与黄鳝JNK1优先相聚,表明二者进化关系较近。RT-PCR检测结果显示健康香鱼JNK1基因在脑和性腺中高表达,肝和鳃中无表达。实时荧光定量PCR检测显示香鱼成熟卵JNK1基因的表达变化与卵的受精率、孵化率随保存时间延长而降低之间存在相关性:成熟卵随保存时间的延长JNK1表达量逐渐升高、在48h时达到峰值(24h、48h时的表达量分别为0h时的1.49倍和2.55倍),在此期间卵有较高的受精率和孵化率(48h时分别为88.99%和67.32%);保存时间继续延长时卵内JNK1基因都处于高表达水平,72h和96h时的表达量分别为0h时的2.32倍和1.53倍,而卵的质量也在保存超过48h后急剧下降(72h时受精率和孵化率分别为50.2%和25.54%)直至基本失去受精、孵化能力(96h时受精率和孵化率分别为10.83%和0.54%)。综上,香鱼JNK1基因表达上调与香鱼成熟卵的过熟凋亡过程密切相关,为深入研究香鱼JNK1基因的功能及卵过熟机制提供了基础资料。     

圆斑星鲽(Verasper variegatus)wtl基因的克隆与表达分析

圆斑星鲽（Verasper variegatus）雌鱼生长快,成熟雌鱼个体大小是雄鱼的2倍以上,开展性别相关基因的功能研究,对于探究圆斑星鲽性别决定机制,建立单性培育技术具有重要意义。本研究获得了wt1a及wt1b两个同源基因,wt1a基因全长为3263bp,预测开放阅读框（ORF）长为1245bp,编码415个氨基酸,5''-UTR和3''-UTR分别长372bp和1640bp;wt1b基因全长为2312bp,预测开放阅读框（ORF）长为1281bp,编码427个氨基酸,5''-UTR和3''-UTR分别长369bp和659bp。wt1a基因编码氨基酸分子量为46.2kDa,理论等电点为9.24,无跨膜结构及信号肽,在ORF末端有4个锌指结构,编码KTS三肽;wt1b基因编码氨基酸分子量为46.95kDa,理论等电点为8.99,无跨膜结构及信号肽,在ORF末端有4个锌指结构,并且编码KTS三肽。基因表达结果表明：wt1a和wt1b基因主要在圆斑星鲽性腺中表达,精巢的表达高于卵巢,肾脏的表达量显著高于其他组织,推测wt1a基因和wt1b基因在性腺和肾脏发育过程及功能方面均发挥重要作用;在早期发育阶段,wt1a基因在原肠期之前微弱表达,从原肠早期开始逐渐上升至神经胚期表达量达到最高,之后逐渐下降,直至孵化阶段,推测wt1a基因在圆斑星鲽原始生殖细胞分化过程及性腺发育中发挥重要作用。     

光唇鱼(Acrossocheilus fasciatus)Leptin基因克隆及禁食-再投喂对其表达的影响

瘦素(Leptin)是在动物摄食和能量代谢调节中具有重要作用的一种蛋白。为研究光唇鱼(Acrossocheilus fasciatus)中Leptin基因(AfLep)的结构和功能,作者克隆了其c DNA序列全长。结果显示AfLep由1315个核苷酸组成,含1个长度为516bp的开放阅读框,预测编码蛋白由171个氨基酸残基组成并具有长度为20aa的信号肽。系统进化树中AfLep与其他鲤科鱼类的Leptin蛋白聚为一簇,与齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)进化相关性最高。多重序列比对显示AfLep与齐口裂腹鱼Leptin蛋白相似性最高(86.7%),与鲤科其他鱼类间的相似性均在80%以上。AfLep具有脊椎动物Leptin蛋白的4个保守?螺旋结构,其三级结构与人Leptin相似。AfLep在光唇鱼肝脏中的表达量最高,其次是脑和肾,其他组织中仅有微弱表达。实时荧光定量PCR检测显示禁食后光唇鱼肝脏AfLep表达量降低(P0.05),禁食1d、3d、7d时的表达量分别比与禁食前降低了58.25%、73.82%和92.05%;禁食1d和3d的鱼经再投喂后肝脏AfLep表达量均显著升高(P0.05),但禁食7d的鱼再投喂后AfLep表达量仅略有升高(P0.05)。上述结果表明AfLep参与了光唇鱼的摄食管理和能量代谢调控。     

三疣梭子蟹HMGR基因的克隆及其在蜕皮中的表达分析

为了研究3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGR)在甲壳动物蜕皮调控中的作用,采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增技术(RACE),克隆得到三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)HMGR基因的c DNA序列(Gen Bank登录号:KF280756)。该序列全长2575bp,包括一个53bp的5′端非编码区,一个686bp的3′端非编码区和一个长度为1836bp的开放阅读框,编码611个氨基酸。该氨基酸序列与已公布的美洲海鳌虾HMGR氨基酸序列相比一致性达65%,具有Ⅰ型HMGR保守催化区域、两个HMG-Co A结合基序和两个NADP(H)结合基序。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,分析三疣梭子蟹HMGR基因的组织差异表达及在蜕皮周期中的表达水平变化,结果表明HMGR基因在三疣梭子蟹大颚器(MO)中的表达量最高,在其它组织中表达量均极低;在三疣梭子蟹蜕皮周期中,大颚器中HMGR基因的表达量自A期至D0亚期升至最高,然后下降,至D4亚期最低。验证了大颚器是三疣梭子蟹合成甲基法尼酯的唯一器官,表明HMGR在三疣梭子蟹蜕皮调控中起着重要作用。     

免疫增强剂紫锥菊(Echinacea purpurea)提取物对大菱鲆(Scophthalmus maximus)头肾内非特异性免疫基因表达量的影响

通过给大菱鲆(Scophthalmus maximus)注射不同浓度的紫锥菊(Echinacea purpurea)提取物,测定其非特异性免疫指标的变化水平,研究其对大菱鲆的头肾内非特异性免疫分子基因相对表达量的影响,进而为其在大菱鲆养殖生产过程中推广应用提供科学依据。试验选取体重(250±20)g的大菱鲆作为试验动物,分别注射10、20、40mg/m L浓度的紫锥菊提取物,试验共进行28d,注射试验结束后,分别从高、中、低剂量组及空白对照组选出6尾大菱鲆,分别取出大菱鲆的头肾并提取总RNA。采用?Ct法进行目标基因的荧光定量分析,再应用SPSS17.0软件对获得的实验数据进行单因素方差分析。研究结果表明,紫锥菊提取物能够不同程度地提高大菱鲆头肾内非特异性免疫分子基因相对表达量。注射紫锥菊提取物28d后对大菱鲆头肾中Lysozyme基因相对表达量的影响显著(P0.05),对C3补体基因相对表达量的影响极显著(P0.01),对Transferrin基因相对表达量的影响显著(P0.05),对TGF-β1基因相对表达量的影响极显著(P0.01),对IL-1h基因相对表达量的影响极显著(P0.01),本试验研究表明,紫锥菊提取物能够显著提高大菱鲆头肾内非特异性免疫分子基因的相对表达量。     

日本沼虾(Macrobrachium nipponense)组蛋白酶B基因克隆及其在组织和卵巢发育过程中的表达

组蛋白酶B广泛存在于生物体内,与免疫、消化和繁殖等生理功能息息相关。为了研究组蛋白酶B在甲壳动物体内的作用尤其在卵巢发育过程中的作用,本研究采用3’RACE和5’RACE技术,首次克隆获得日本沼虾(Macrobrachium nipponense)组蛋白酶B(简称Mn CB)基因c DNA全长,并采用实时荧光定量(q PCR)测定了Mn CB在日本沼虾不同组织中和卵巢发育过程中m RNA的表达量。序列结果分析表明:Mn CB序列含有12 bp的5’-UTR,996 bp的ORF和702 bp的3’-UTR。ORF共编码331个氨基酸的多肽,此多肽由16个氨基酸的信号肽、63个氨基酸的前导肽和252个氨基酸的成熟肽组成,其理论p I为6.36,分子量为36.5KDa。q PCR的结果表明:Mn CB在测定的所有组织中均有表达,在心脏中表达量最高,肌肉、肝胰腺和胸神经节中表达量中等,肠、鳃和血细胞中的表达量较低。Mn CB的表达量在卵巢的发育过程中逐步升高,卵巢发育至初级卵黄发生期(Ⅲ期)Mn CB的表达量显著增加(P0.05),次级卵黄发生期(Ⅳ期)表达量继续增加,并增至最大值,Ⅳ期与Ⅲ期表达量差异不显著(P0.05),成熟期(V期)表达量显著下降(P0.05)。上述研究结果表明Mn CB广泛存在于日本沼虾的组织中,并且参与卵黄蛋白原或卵黄蛋白的水解。