凡纳滨对虾钙网蛋白cDNA序列的克隆及组织表达分析

利用RACE技术,克隆了凡纳滨对虾钙网蛋白(calreticulin,CRT)基因(GenBank登录号:JQ682618)。该基因(LvCRT)cDNA全长1866bp,含有1个长达1221bp的完整开放阅读框(ORF),编码的成熟肽由406个氨基酸组成,5'UTR(5'非编码区)长度为222bp,3'UTR长度为423bp,3'端加尾信号AATAAA位于poly(A)尾巴上游27bp处。预测其理论分子量是15.3ku,等电点pI为4.90。具有1个保守的钙网蛋白家族标签(KHEQNIDCGGGYLKVF),1个信号肽(MKTWVFLALFGVVLVES)和保守的HDEL内质网回收标签。经NCBIBLASTX比对表明,LvCRT基因与中国明对虾和斑节对虾的LvCRT具有高度的相似性和一致性。系统进化分析表明,LvCRT在亲缘关系上更接近昆虫的钙网蛋白基因。荧光定量PCR结果显示CRT在肌肉组织中表达量最低,在肠中的表达量最高。对凡纳滨对虾CRT基因全长cDNA序列克隆和表达的研究为更进一步了解CRT多肽在凡纳滨对虾中的重要功能奠定了基础。     

凡纳滨对虾Toll样受体基因cDNA片段的克隆及序列分析

对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)Toll样受体基因的cDNA片段进行了克隆.从凡纳滨对虾提取肌肉、鳃和肝胰腺中的总RNA,根据黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)Toll样受体的TIR区设计引物,从鳃中逆转录扩增得到cDNA序列,进行测序.所得序列结果与其他物种的已知TIR及TLR氨基酸序列进行聚类分析建立系统进化树,并进行氨基酸序列同源性比较.结果表明所得序列与斑节对虾(Penaeus monodon)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、果蝇(Drosophila melanogaster)、意大利蜜蜂(Apis mellifera)、线虫(Caenorhabditiselegans)、紫海胆(Strongylocentrotus purpuratus)的Toll样基因TIR区域的氨基酸序列有较高的相似性.     

凡纳滨对虾COPE基因序列及低温表达分析

通过对已知耐寒候选基因-COPE基因的克隆和研究,为凡纳滨对虾耐寒性状的分子机理研究提供依据。运用同源克隆和RACE-PCR技术获得凡纳滨对虾COPE基因(LvCOPE)全长cDNA序列,对其进行了生物信息学分析,采用荧光定量PCR研究了LvCOPE基因的组织表达谱及其在低温胁迫下表达量的变化。结果显示,LvCOPE cDNA全长1217 bp,包含888 bp开放阅读框,编码296个氨基酸残基,具有保守的TPR结构域。各物种COPE蛋白序列构建的系统进化树能准确反映各物种间的进化关系。Lv-COPE mRNA在各组织中呈遍在表达,在肌肉组织中表达量最高。低温表达谱分析显示,LvCOPE mRNA在低温处理对虾的肝胰腺、心、鳃、肌肉等组织中均呈下调表达,随着处理温度由15℃降至11℃度,其在肝胰腺中表达量逐渐降到最低。因此,LvCOPE在结构和进化上保守,在低温胁迫时呈下调表达,可能在寒冷耐受过程中发挥负调控功能。     

凡纳滨对虾Toll样受体基因cDNA片段的克隆及序列分析

对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)Toll样受体基因的cDNA片段进行了克隆.从凡纳滨对虾提取肌肉、鳃和肝胰腺中的总RNA,根据黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)Toll样受体的TIR区设计引物,从鳃中逆转录扩增得到cDNA序列,进行测序.所得序列结果与其他物种的已知TIR及TLR氨基酸序列进行聚类分析建立系统进化树,并进行氨基酸序列同源性比较.结果表明所得序列与斑节对虾(Penaeus monodon)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、果蝇(Drosophila melanogaster)、意大利蜜蜂(Apis mellifera)、线虫(Caenorhabditiselegans)、紫海胆(Strongylocentrotus purpuratus)的Toll样基因TIR区域的氨基酸序列有较高的相似性.     

凡纳滨对虾CrustinⅠ基因的克隆与序列分析

抗菌肽是无脊椎动物内源性免疫系统的重要组成部分,Crustin Ⅰ是属于抗菌肽的一类物质,是对虾抑制病原感染最重要的体液因子之一。参考基因库公布CrustinⅠ基因序列的设计引物,以抗桃拉综合症病毒（TSV）凡纳滨对虾血液总RNA为模板进行RT—PCR扩增,并将扩增产物进行克隆测序以及同源性比较。结果表明,克隆到了一个大小为539bp的核酸片段,经序列测定,该片段与凡纳滨对虾cmstin基因同源性达95．6％,而与斑节对虾、中国对虾、日本对虾的Cmstin—like基因的核酸序列同源性分别达35．1％、30．9％、55．4％。     

凡纳滨对虾对虾素3a基因的克隆与序列分析

 抗菌肽分子是无脊椎动物先天免疫系统中的主要免疫效应分子,在防止病原菌入侵方面,发挥着重要作用。为了探索先天免疫系统中抗菌肽分子的多样性以及分子结构之间的关联,本文以凡纳滨对虾为研究对象,对其penaeidin 3a抗菌肽基因进行了基因克隆和生物信息学分析。研究结果表明penaeidin 3a分子具有经典的对虾素结构域,而且存在着一个由8个保守的半胱氨酸残基形成的球状实体结构,尤其是分子中存在富含脯氨残基的结构基序,对于分子功能的形成具有重要作用。本研究可为下一步对虾素分子功能的研究提供理论基础。     

凡纳滨对虾eIF5A基因的克隆及表达分析

真核细胞翻译起始因子5A(eIF5A)是真核生物细胞内的蛋白质翻译起始因子.近年来的研究发现eIF5A在动植物细胞衰老死亡、环境胁迫应答和免疫应答等过程中起着重要的调控作用.通过对凡纳滨对虾cDNA文库进行测序,首次获得了包含eIF5A完整的氨基酸序列的cDNA.该cDNA包含474 bp的开放阅读框,编码157个氨基酸,预测分子量约为17.257 ku,理论等电点为5.06.凡纳滨对虾eIF5A和其他物种对比结果显示,该基因的氨基酸序列和其他物种有较高的同源性.实时定量RT-PCR结果显示,eIF5A基因在凡纳滨对虾不同组织中的mRNA表达没有明显的差异.对WSSV、TSV和IHHNV感染的凡纳滨对虾的肝胰腺的实时定量RT-PCR结果显示,病毒感染的凡纳滨对虾的eIF5A基因的表达明显增加,分别是对照样品表达量的2.2、2.5和1.6倍,表明eIF5A可能涉及凡纳滨对虾的抗病毒免疫应答.     

凡纳滨对虾烯醇酶基因Enolase的克隆及表达分析

以生长性状分离的凡纳滨对虾家系的肌肉组织.构建凡纳滨对虾生长性状差减cDNA文库.斑点杂交筛选获得Enolase基因,克隆获得全长编码区序列.序列分析表明,序列包含1 305 by的开放阅读框.推测编码的蛋自质含434个氨基酸.预测的分子量为47.4 ku,等电点为5.67.通过荧光定量PCR法研究了Fnolase基因在凡纳滨对虾的不同组织和不同生长期的肌肉组织中的表达情况,结果显示,Fnolase基因在凡纳滨对虾的心脏、肝胰腺、肌肉、胃、肠、眼柄、鳃和血等组织或器官中都有表达;在肌肉组织中表达量最高,在肝胰腺中表达量最低;在日龄为125 d的对虾肌肉组织中表达量量高,在口龄为80 d的对虾肌肉组织中表达量最低.     

凡纳滨对虾肌球蛋白轻链基因MLC的克隆及表达分析

以生长性状分离凡纳滨对虾家系的肌肉组织,构建凡纳滨对虾生长性状差减cDNA文库,斑点杂交筛选获得MLC基因,克隆获得全长编码区序列.序列分析表明序列包含462 bp的开放阅读框,推测编码的蛋白质为153氨基酸,预测的分子量为17.5ku,等电点为4..67.通过荧光定量PCR的方法研究了MLC基因在凡纳滨对虾不同组织和不同生长期的肌肉组织中表达情况,显示MLC基因在凡纳滨对虾的心脏、肝胰腺、肌肉、胃、肠、眼柄、鳃和血等组织或器官中都有表达,在肌肉组织中表达量最高,在肝胰腺中表达量最低;在日龄为45d的对虾肌肉组织中表达量最高,在日龄为10 d的对虾肌肉组织中表达量最低.     

凡纳滨对虾CTNNBL1基因克隆及表达分析

[目的]明确CTNNBL1基因在凡纳滨对虾抗病过程中的功能作用,为深入探讨对虾抗病免疫机制提供参考依据.[方法]采用RACE-PCR克隆凡纳滨对虾CTNNBL1基因(LvCTNNBL1),利用在线软件进行生物信息学分析,并进一步分析其组织表达特征及应答白斑综合征病毒(WSSV)和副溶血弧菌感染的表达模式.[结果]LvCTNNBL1基因cDNA全长1906bp,其中开放阅读框(ORE)长1692 bp,编码563个氨基酸,含有1个CTNNBL结构域.同源性分析发现LvCTNNBL1蛋白与大型溞(Daphnia magna)同源蛋白的相似度最高,为77%.基于CTNNBL1基因序列的系统发育进化分析结果显示,凡纳滨对虾被聚为无脊椎动物一类,与同为节肢动物的大型溞、西方蜜蜂(Apis mellifera)和美洲鲎(Limulus polyphemus)的亲缘关系较近.LvC TNNB L1基因在凡纳滨对虾中呈组成型表达,以在肠道中的表达量最高、表皮中的表达量最低.注射感染WSSV后,LvC TNNB L1基因在凡纳滨对虾血细胞中的表达量呈先下降后上升趋势,在所有检测时间点与对照组间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01,下同)差异;注射感染副溶血弧菌后,LvCTNNBL1基因在凡纳滨对虾血细胞中的表达量呈先上升后下降趋势,感染后12h内较对照组极显著升高.[结论]LvCTNNBL1基因表达量在病毒和细菌感染时发生明显变化,可能参与了凡纳滨对虾的抗病免疫途径.     

凡纳滨对虾WDS基因克隆及其表达分析

[目的]分析WDS基因在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)各组织中的表达情况及应对不同病原感染时的表达变化,以揭示WDS在动物体除生殖外其他生理活动中的功能作用.[方法]采用RACE-PCR克隆凡纳滨对虾WDS基因(LvWDS)cDNA序列,利用在线生物信息学软件进行序列分析,并以实时荧光定量PCR分析LvWDS基因在凡纳滨对虾不同组织中的表达情况及不同病原感染后的表达变化.[结果]LvWDS基因(GenBank登录号MH330316)cDNA序列全长1880 bp,其中,开放阅读框(ORF)978 bp,5'端非编码区(5'UTR)183 bp,3'端非编码区(3'UTR)719 bp,编码325个氨基酸.LvWDS氨基酸序列含有7个WD40重复序列(保守结构域),与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)WDS氨基酸序列的相似性最高,为99%,基于WDS氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示LvWDS与拟穴青蟹WDS的亲缘关系最近.LvWDS基因在凡纳滨对虾精囊中的相对表达量最高,在血细胞、鳃和肠道等免疫组织中处于较高表达水平,在肌肉组织中的表达水平最低.经白斑综合症病毒(WSSV)和副溶血弧菌(Vib-rio parahaemolyticus)感染后,凡纳滨对虾血细胞、鳃和肠道组织中LvWDS基因的相对表达量均不同程度发生变化.[结论]WDS进化十分保守,其在不同物种中的功能稳定.LvWDS除了在凡纳滨对虾生殖发育中发挥重要作用外,可能还与免疫相关,在凡纳滨对虾抗病免疫中发挥作用.     

凡纳滨对虾HSP1噬因序列与低温表达分析

【目的】克隆分析凡纳滨对虾HSPIO~因,为研究其在寒冷耐受过程中发挥调控功能提供参考依据。【方法】搜索EST库获得凡纳滨对虾HSPIO~因序列,再通过RACE—PCR扩增获得凡纳滨对虾HSP10基因cDNA全长序列,对其进行生物信息学分析,并通过荧光定量PCR分析HSPIO基因的组织表达及低温胁迫下表达量的变化。【结果】凡纳滨对虾HSP10基因cDNA全长720bp,包含306bp的开放阅读框,编码102个氨基酸。以各物种的HSP10蛋白序列构建系统进化树,能较好反映各物种间的进化关系。荧光定量PCR分析结果显示,凡纳滨对虾HSPIOmRNA在各组织中呈遍在表达,其中以肌肉中的表达量最高。低温表达谱分析结果显示,凡纳滨对虾HSPIOmRNA在低温处理凡纳滨对虾的各组织中均呈下调表达,当处理温度降至13℃,其在肝胰腺中表达量降至最低。【结论】凡纳滨对虾HSP10在结构和进化上较保守,其mRNA表达量在低温胁迫下呈下降趋势,可能在寒冷耐受过程中发挥负调控作用。     

凡纳滨对虾丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP)的克隆及表达分析

[目的]研究丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP)在凡纳滨对虾天然免疫应答过程中的作用。[方法]利用PCR技术克隆凡纳滨对虾丝氨酸蛋白酶基因(Lv-SP),并进行生物信息学分析,进一步通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对其进行组织表达分析以及白斑杆状病毒(WSSV)刺激后的表达变化分析。[结果]成功从凡纳滨对虾体内克隆了Lv-SP基因的开放阅读框ORF,碱基数为1 104 bp,共编码367个氨基酸,在线分析软件预测其蛋白分子量为41 k D,等电点PI为6.93;在线分析软件预测显示:Lv-SP基因预测的氨基酸序列保守性很高,含有1个clip结构域和1个高度保守的SP结构域(Tryp-SPc);系统进化发生分析表明:Lv-SP氨基酸序列与中国明对虾以及中华绒螯蟹的丝氨酸蛋白酶(SP)同源性较高,而与按蚊、小蜂窝甲虫的SP同源性较低;qRT-PCR分析结果显示:Lv-SP基因在凡纳滨对虾不同组织中均有表达,并且在鳃和血中表达量较高,而在心和肝中表达量较低,病毒WSSV刺激后,Lv-SP基因在48.0 h和72.0 h有显著的上调表达趋势。[结论]Lv-SP基因保守性比较高,并且其在一定程度上参与了对虾应答病毒侵染的免疫反应,推测它有可能作为重要的免疫调控基因在对虾的防御应答过程中发挥作用。     

凡纳滨对虾气泡病的组织病理学观察

为研究土塘养殖自然发病凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei(体长6.3 cm±1.5 cm)的气泡病,采用现场镜检、细菌分离培养、PCR检测及石蜡组织切片等方法,研究了患气泡病凡纳滨对虾在组织病理方面的变化。结果表明:患气泡病的凡纳滨对虾体色泛红,腹部肌肉体节间发白,镜检可在附肢、鳃、触角、头胸甲肌肉等部位观察到气柱、气泡;凡纳滨对虾组织病变特征中,其肌肉、眼、鳃、肝胰腺、触角、心等组织器官均可见气泡印迹,肌肉组织中气泡印迹集中于中、后段肌肉,背腹血管、鳃轴血管内亦可见气泡印迹;临床可见体内有气泡的凡纳滨对虾比未见气泡的虾气泡印迹严重;取样池塘水体溶解氧范围为4.15～15.06 mg/L,溶解氧饱和度为56%～293%,随着溶解氧浓度的升高,凡纳滨对虾鳃组织气泡有增多、变大的趋势;眼组织均可见空泡化,溶解氧较低时,常一侧眼组织病变稍重,随着溶解氧浓度的升高,空泡化渐趋严重,高溶解氧时两侧眼组织空泡化均较严重。研究表明,当凡纳滨对虾出现上述临床现象或病变特征时可确诊其发生了气泡病。     

凡纳滨对虾肌肉组织cDNA全长文库的构建

【目的】为了在短期内获得大量凡纳滨对虾肌肉组织的功能基因表达信息,为深入了解功能基因在凡纳滨对虾肌肉组织中的表达提供分子生物学依据。【方法】通过构建凡纳滨对虾肌肉组织的全长cDNA文库,并进行EST测序分析。【结果】文库质量分析表明,初始文库库容约8．50×10^6 CFU,重组率在95％左右,插入片断大小为0．5～4．0kb,多数在1．0kb以上。随机测序72条cDNA,可得到有功能注释的37条全长cDNA和18条编码未知蛋白的基因序列。通过Gene Ontology功能分类可将有功能注释的37个基因分为蛋白质合成、细胞骨架、细胞信号传导、代谢、转运、能量、转录、抗病及防御、生殖发育和未知功能基因等10类,其中蛋白质合成类基因最多（27．03％）,与细胞骨架（13．51％）、细胞信号传导（13．51％）及代谢类基因（13．51％）共占67．56％。【结论】构建凡纳滨对虾肌肉组织的全长cDNA文库,可实现短期内获得大量凡纳滨对虾肌肉组织的功能基因表达信息.     

凡纳滨对虾繁育相关基因Allatostatin-AR的克隆与表达分析

咽侧体抑制素主要抑制昆虫咽侧体保幼激素的分泌,是昆虫体内重要的神经肽,在甲壳动物体内可能参与繁殖发育的调节。本研究利用RACE PCR技术对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)A型咽侧体抑制素受体(Allatostatin-A receptor,AST-AR)基因进行克隆,获得全长为2 650 bp的cDNA,包括1 425 bp的开放阅读框,1 170 bp 5''非编码区,55 bp 3''非编码区,编码474个氨基酸,形成具有7个跨膜区的不稳定亲水性蛋白。同源性和系统发育分析结果表明凡纳滨对虾AST-AR基因与斑节对虾(Penaeus monodon)、美洲龙虾(Homarus americanus)同源性最高,亲缘关系最近。氨基酸多重序列比对结果显示AST-AR氨基酸TM7后C末端精氨酸在不同物种之间高度保守。实时荧光定量PCR结果显示,AST-AR基因在雌、雄凡纳滨对虾多个组织(眼柄、脑、胃、肝胰腺、鳃、性腺、肠、肌肉)中均有表达,除脑组织外AST-AR基因在雌性凡纳滨对虾中相对表达量高于雄性。在幼体发育中,AST-AR基因的相对表达量随发育阶段上升,同时该基因在不同群体仔虾生长对比实验中表达量差异显著。据此推测AST-AR基因参与凡纳滨对虾的繁殖、幼体发育、幼虾生长到成虾,基因表达基本贯穿凡纳滨对虾的一生。     

淡水养殖凡纳滨对虾生长相关基因HDAC1克隆及其表达分析

【目的】分析组蛋白去乙酰基酶1基因（HDAC1）在不同淡水生长特性家系凡纳滨对虾中的表达情况,明确HDAC1基因在对虾淡水养殖过程中的功能作用,为揭示凡纳滨对虾生长调控的分子机制提供参考依据。【方法】通过RACE克隆凡纳滨对虾HADC1基因cDNA序列,利用DNAMAN、ProtParam、ProtScale、PSOR...     

凡纳滨对虾HSP10基因序列与低温表达分析

[目的]克隆分析凡纳滨对虾HSP10基因,为研究其在寒冷耐受过程中发挥调控功能提供参考依据.[方法]搜索EST库获得凡纳滨对虾HSP10基因序列,再通过RACE-PCR扩增获得凡纳滨对虾HSP10基因cDNA全长序列,对其进行生物信息学分析,并通过荧光定量PCR分析HSP10基因的组织表达及低温胁迫下表达量的变化.[结果]凡纳滨对虾HSP1基因cDNA全长720 bp,包含306 bp的开放阅读框,编码102个氨基酸.以各物种的HSP10蛋白序列构建系统进化树,能较好反映各物种间的进化关系.荧光定量PCR分析结果显示,凡纳滨对虾HSP10mRNA在各组织中呈遍在表达,其中以肌肉中的表达量最高.低温表达谱分析结果显示,凡纳滨对虾HSP10mRNA在低温处理凡纳滨对虾的各组织中均呈下调表达,当处理温度降至13℃,其在肝胰腺中表达量降至最低.[结论]凡纳滨对虾HSP10在结构和进化上较保守,其mRNA表达量在低温胁迫下呈下降趋势,可能在寒冷耐受过程中发挥负调控作用.     

凡纳滨对虾微粒体谷胱甘肽硫转移酶3基因克隆及其功能分析

[目的]明确凡纳滨对虾微粒体谷胱甘肽硫转移酶3(LvMGST3)在机体抗逆境胁迫与抵御病原体侵染过程中的功能作用,为有效提高对虾的抗胁迫能力和抗病力提供理论依据.[方法]采用RACE克隆LvMGST3基因cDNA序列,以EditSeq、ExPASy、SignalP 5.0、TMHMM 2.0、Clustal X和MEGA 6.0等在线软件进行生物信息学分析,再应用半定量PCR进行组织表达量分析.凡纳滨对虾分别进行氨氮胁迫(20.00 mg/L)及脂多糖(LPS,8μg/g)刺激后,采用实时荧光定量PCR检测分析LvMGST3基因的表达响应情况.[结果]LvMGST3基因cDNA序列全长826 bp,包含85 bp的5'端非编码区(5'-UTR)、321 bp的3'端非编码区(3'-UTR)和420 bp的开放阅读框(ORF),在ploy(A)尾前端15个核苷酸处存在加尾信号AATAAA.LvMGST3基因编码139个氨基酸残基,包含MGST3亚家族共有的保守结构域FNCX1QRX2H,此序列为FNCYQRAH.LvMGST3蛋白分子量为15.53 kD,理论等电点(pI)为9.38,具有3个跨膜结构域,但不存在信号肽.LvMGST3氨基酸序列与软甲纲普通卷甲虫(Armadillidium vulgare)的MGST3氨基酸序列(RXG56258.1)相似性最高,为71.22%;基于MGST3氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,LvMGST3与节肢动物门和软体动物门的MGST3亲缘关系较近.LvMGST3基因在凡纳滨对虾肝胰腺、鳃组织和眼柄中的基础表达量较高;经氨氮胁迫后,肝胰腺中的LvMGST3基因相对表达量分别在胁迫6和24 h时极显著上调(P<0.01,下同),鳃组织中的LvMGST3基因相对表达量在胁迫12 h时显著上调(P<0.05,下同)、胁迫48 h时极显著上调;肝胰腺中的LvMGST3基因在LPS刺激前期表达受抑制,至刺激12 h时极显著上调,鳃组织中的LvMGST3基因分别在LPS刺激3和48 h时出现2个表达峰值,其相对表达量均极显著高于对照组,分别是对照组的4.39和6.45倍.[结论]LvMGST3基因具有典型的MGST3亚家族结构特征,主要在凡纳滨对虾的肝胰腺、鳃组织和眼柄中表达,且氨氮胁迫和LPS刺激可明显诱导凡纳滨对虾肝胰腺和鳃组织中LvMGST3基因的表达水平,即MGST3在对虾抗逆境胁迫及抵御病原菌感染的调控机制中发挥重要作用.