马氏珠母贝血清抗菌肽的初步分析

马氏珠母贝(Pinctada martensii)是生产海水珍珠的主要经济贝类,近年来马氏珠母贝因病害频繁发生而对我国珍珠产业造成巨大的经济损失。因此,对于马氏珠母贝的免疫机制研究尤为重要。抗菌肽是贝类生物免疫机制中最重要的一个环节,但目前对马氏珠母贝抗菌肽的报道甚少。为深入了解马氏珠母贝的抗菌肽分子组成及特征,本实验采取多步高效液相色谱结合质谱分析,对马氏珠母贝血清中具有抗菌活性的蛋白质分子开展了分离纯化及鉴定研究,得到了5种有明显抗菌活性的蛋白,其中3种相对分子质量在5 000 k D左右;通过透射电镜进一步观察了抗菌活性蛋白对细菌的作用机制。上述研究为了解马氏珠母贝抗菌肽的分子多样性及抗菌机制奠定了基础。     

温度、盐度对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量的联合效应

采用中心复合设计和响应曲面分析法,在实验室条件下研究了温度(16 ～40℃)、盐度(10 ～50)对马氏珠母贝鳃热休克蛋白Hsp70基因表达量的联合效应.设定温度范围为16～40℃,盐度范围为10～50.结果表明:温度的一次效应、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著;盐度的一次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著,温度、盐度之间的互作效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响,且温度的效应大于盐度.建立了马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量模型方程,决定系数98.7％、矫正决定系数97.4％,预测决定系数89.2％,模型的拟合度极高,可用于预测马氏珠母贝鳃Hsp70基因的表达量.通过对模型方程优化,得到在温度26.78℃、盐度29.33时,马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量达到最小值0.5276,满意度达到98％.试验结果可为马氏珠母贝鳃Hsp70基因的上调表达、维持细胞内环境稳定以及提高马氏珠母贝抗逆性提供理论指导.     

温度、盐度对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量的联合效应

采用中心复合设计和响应曲面分析法,在实验室条件下研究了温度(16～40 ℃)、盐度(10～50)对马氏珠母贝鳃热休克蛋白Hsp70基因表达量的联合效应.设定温度范围为16～40 ℃,盐度范围为10～50.结果表明: 温度的一次效应、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著;盐度的一次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著,温度、盐度之间的互作效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响,且温度的效应大于盐度.建立了马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量模型方程,决定系数98.7%、矫正决定系数97.4%,预测决定系数89.2%,模型的拟合度极高,可用于预测马氏珠母贝鳃Hsp70基因的表达量.通过对模型方程优化,得到在温度26.78 ℃、盐度29.33时,马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量达到最小值0.5276,满意度达到98%.试验结果可为马氏珠母贝鳃Hsp70基因的上调表达、维持细胞内环境稳定以及提高马氏珠母贝抗逆性提供理论指导.     

马氏珠母贝PmCOLVIA6基因的克隆和表达分析

collagenⅥ(COLⅥ)是胶原蛋白家族的重要成员,广泛分布于动物体细胞外基质,在脊椎动物骨骼形成过程中发挥重要作用。为了探究COLⅥ在马氏珠母贝贝壳形成中的作用,本研究运用聚合酶链式反应(PCR)和c DNA末端快速扩增技术(RACE)获得了马氏珠母贝Pm COLVIA6基因的全长序列,克隆获得其启动子区域,并对其蛋白结构进行了分析。荧光定量PCR技术检测了该基因在马氏珠母贝各个组织的表达量分布,并利用原位杂交技术检测Pm COLVIA6基因在外套膜的表达定位。结果表明:Pm COLVIA6序列全长为2 100 bp,开放阅读框(ORF)长为1 875 bp,编码624个氨基酸,5'非翻译区(5'UTR)长56 bp,3'非翻译区(3'UTR)长169 bp,于5'调控区克隆得到长为1 826 bp的序列,可能存在4个启动子序列。Pm COLVIA6蛋白含有典型的v WA结构域,但三股螺旋结构缺失。荧光定量分析表明Pm COLVIA6基因在马氏珠母贝的各个组织均有表达,而在珍珠囊和外套膜中央区的表达量显著高于其它组织。原位杂交结果显示Pm COLVIA6的m RNA主要分布于外套膜中央区的外表皮细胞。综上所述,Pm COLVIA6可能参与马氏珠母贝珍珠层的形成。     

合浦珠母贝珍珠的生物学性能初步检测

本研究报道了合浦珠母贝珍珠的生物学性能初步检测结果。珍珠作为—种天然的生物材料。在医药、化妆品工业等领域中的应用已很广泛。本研究对合浦珠母贝珍珠进行了体外细胞毒性试验、溶血试验和经静脉全身急性毒性试验的研究。实验结果表明,合浦珠母贝珍珠具有较好的细胞相容性,其浸提液对实验动物无明显毒性。在本研究中,合浦珠母贝珍珠的浸提液对兔血红细胞的溶血指数高于对照组。     

5种常见珍珠贝的系统发育和遗传多样性分析

利用RAPD标记分析了珠母贝属常见的马氏珠母贝、大珠母贝、珠母贝、解氏珠母贝以及珍珠贝属常见企鹅珍珠贝的系统发育,同时分析了马氏珠母贝和大珠母贝不同地理种群的遗传多样性,并以邻接法(neighbor-joining,NJ)构建了种间及种群间的系统分支图.结果表明:(1)在珍珠贝5种9个种群中,大珠母贝的4个种群最早聚在一起分别成为2个姊妹群,这2个姊妹群聚合为1个单元群后,又与珠母贝聚在一起,然后才与马氏珠母贝姊妹群聚合成的单元群聚合,再与解氏珠母贝聚合,最后才与企鹅珍珠贝聚合;(2)珠母贝属4种珍珠贝进化程度由低到高的等级顺序为解氏珠母贝-马氏珠母贝-珠母贝-大珠母贝;解氏珠母贝是最晚形成的种类;(3)比较5种珍珠贝野生种群的Nei's多样性和Shannon多样性值为:马氏珠母贝(0.411 1和0.593 3)>珠母贝(0.397 1和0.578 4)>企鹅珠母贝(0.383 1和0.549 3)>大珠母贝(0.338 8和0.499 9)>解氏珠母贝(0.301 6和0.445 2);(4)无论是马氏珠母贝,还是大珠母贝,野生种群的遗传多样性值均大于养殖种群.     

马氏珠母贝Sox11基因的克隆及时序表达模式分析

为探究Sox(SRY-related HMG-box genes)基因家族在马氏珠母贝个体发育及性别分化中的作用, 研究首先利用兼并引物从马氏珠母贝基因组中克隆到一个HMG框(high mobility group box), 利用RACE-PCR技术从SMART cDNA文库中克隆到一个Sox基因的cDNA全长, 通过Clustal X和MEGA 4软件对该序列进行比对分析并构建系统进化树; 通过荧光定量PCR技术对该基因在不同组织及发育不同时期性腺中的表达情况进行分析。结果显示, 马氏珠母贝该Sox基因的cDNA全长为1579 bp, 其中开放阅读框(ORF)为1008 bp, 编码336个氨基酸, 5'非编码区为126 bp, 3'非编码区为445 bp。同源性分析表明, 马氏珠母贝Sox基因与太平洋牡蛎Sox11基因的同源性(Identity)最高, 为80%, 故命名为pmSox11; 系统进化树分析也显示pmSox11与太平洋牡蛎Sox11基因的亲缘关系最近。荧光定量PCR分析组织表达特异性显示, pmSox11在马氏珠母贝神经节分布较多的组织如外套膜、鳃、足、消化盲囊等大量表达, 在神经节相对较少的闭壳肌和卵巢中表达量较少; 时序表达图谱显示, pmSox11在3月龄幼贝性腺和1年龄发育早期精巢中表达量最高, 在2年龄成熟精巢和2年龄性转换性腺中表达量降低, 而在2年龄卵巢中表达量最低。研究表明, pmSox11基因可能在马氏珠母贝早期神经系统发育和性别发育的调控方面起到重要作用。     

马氏珠母贝前列腺素E合酶2基因PGES-2的克隆与表达分析

前列腺素E合酶2 (prostaglandin E synthase, PGES-2)是一种核周蛋白,是前列腺素E_2(prostaglandin E_2, PGE_2)合成的末段限速酶之一。研究发现,PGES-2通过与上游诱导酶偶合形成通路调节PGE_2产生方式参与有机体炎症反应、神经系统疾病、促进组织溃疡等各种病理生理事件。为探索马氏珠母贝前列腺素E合酶2 (Pinctada fucata martensii, Pm-PGES-2)的序列特征及其表达情况,本实验通过RACE技术克隆出马氏珠母贝PGES-2基因的cDNA全长序列(Pm-PGES-2),并通过生物信息学软件分析该序列的功能结构;运用实时荧光定量技术检测马氏珠母贝PGES-2基因在各组织中的相对表达量。实验结果显示马氏珠母贝PGES-2基因cDNA序列全长1 419 bp,其中开放阅读框993 bp,编码330个氨基酸,非翻译区5 UTR长170 bp,3 UTR长256 bp。荧光定量PCR检测结果显示该基因在肝胰腺中表达量最高,鳃、边缘膜次之,各组织表达量差异具统计学意义(p0.05)。本研究为进一步探究PGES-2在马氏珠母贝中的生物学功能提供研究基础。     

缺氧与饥饿对马氏珠母贝滤水率和耗氧率的影响

为了揭示缺氧和饥饿对马氏珠母贝的生理能量学的影响,设置对照组、缺氧组、饥饿组、缺氧且饥饿组,处理12 h后连续5 d分析滤水率与耗氧率,结果显示缺氧和饥饿都显著影响马氏珠母贝的滤水率(p0.05),但是缺氧和饥饿对马氏珠母贝的滤水率不存在显著交互作用(p0.05);无论是缺氧还是饥饿均对对马氏珠母贝的耗氧率没有显著影响(p0.05),而且缺氧和饥饿对马氏珠母贝的耗氧率也没有交互作用(p0.05)。     

马氏珠母贝外套膜组织细胞体外培养技术的改进

建立一套有效的马氏珠母贝外套膜组织细胞体外分离及培养的技术和方法,同时探讨体外形成具有完整结构和分泌功能的珍珠囊并最终生成优质珍珠的最佳方法。使用0．25％胰蛋白酶消化马氏珠母贝外套膜组织,收获的细胞使用M199（含10％胎牛血清）培养基置入经多聚赖氨酸预先处理的35mm×100mm培养皿中进行培养,培养体系中添加10ng／ml的角质细胞生长因子和10％自制的、     

马氏珠母贝SRF基因的分子特征及组织特异性表达

血清反应因子(SRF)是一个高度保守的转录因子,在细胞增殖、细胞凋亡以及免疫反应中发挥重要作用。为了探究血清反应因子在马氏珠母贝中的生物学功能,本研究运用c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆得到马氏珠母贝SRF基因(Pm SRF)c DNA的全长序列,并且应用实时荧光定量PCR技术对Pm SRF基因在马氏珠母贝不同组织中的表达进行检测。结果显示,Pm SRF基因序列全长1 758 bp,其中开放阅读框(ORF)为1 440 bp,编码479个氨基酸,5'UTR为65 bp,3'UTR为253 bp,包含29 bp的poly A。预测其相对分子量为50 534.6 Da,理论等电点为7.71。多序列比对结果发现物种间SRF具有较高的保守性。SMART软件分析显示Pm SRF具有典型的MADS结构域。荧光定量PCR数据分析表明,Pm SRF基因在马氏珠母贝闭壳肌、肝胰腺、血细胞、外套膜、性腺、鳃六种组织中均有表达,其中在鳃中表达量最高。本研究可为进一步探究Pm SRF在贝类中的生物学功能提供重要的理论基础和参考价值。     

马氏珠母贝TLR13基因的克隆与组织表达分析

TLR13(Toll like receptor 13)是一种TLR模式识别受体,属于TLR11家族,在机体抵抗细菌、真菌、病毒和寄生虫的感染过程起重要的作用。为研究马氏珠母贝TLR13(PmTLR13)在马氏珠母贝免疫反应中的作用,本研究采用RACE扩增技术获得了PmTLR13基因cDNA全长序列,并且运用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术检测PmTLR13基因在马氏珠母贝7个组织中的表达模式。结果显示,Pm TLR13基因序列全长2 750 bp,其中5'UTR长为25 bp,3'UTR长为34 bp,开放阅读框(ORF)为2 106 bp,编码701个氨基酸,预测其分子量约为81.22 kD,等电点为8.77。SMART分析结果显示PmTLR13具有富含亮氨酸的重复序列(LRRs)、TIR域、跨膜域和信号肽,符合典型的TLR家族特征;多序列比对结果表明物种间TLR13具有较高的保守性;RT-PCR数据分析表明,PmTLR13基因在马氏珠母贝肝胰腺、性腺、闭壳肌、鳃、血细胞、中央膜区、边缘膜区中均有表达,其中鳃中表达量最高,其次是外套膜边缘区和肝胰腺。研究结果表明,PmTLR13可能在马氏珠母贝免疫防御反应中担任着重要的角色。     

大亚湾核电站邻近水域马氏珠母贝的种群生态

１９９３年７月－１９９４年１２月,在大亚湾东山珍珠养殖场进行马氏珠母贝的生长和死亡率研究,结果表明：中、小贝种群个体大小组成呈正态分布,进入中贝以后,正态分布不明显。小贝生长快,壳高增幅大,死亡率较低,中贝以后,生长较慢,死亡率较高。     

马氏珠母贝维生素D受体介导维生素D3对PCaβ基因表达的调控

维生素D受体(VDR)是一种核激素受体,在介导维生素D调节机体钙-磷代谢、参与骨形成和矿化以及骨代谢等方面发挥重要作用。本实验克隆获得马氏珠母贝维生素D受体(Pm-VDR)编码区,检测其在不同组织中的表达模式,并分析维生素D3(VD3)刺激后Pm-VDR和马氏珠母贝L-型电压依赖性钙通道(PCaβ)基因的表达,探究Pm-VDR在马氏珠母贝生物矿化过程中的作用。结果显示:Pm-VDR开放式阅读框(ORF)为1407bp,编码468个氨基酸;相对分子量为53871.17kD,等电点为6.19;脂溶性系数为68.14,总平均亲水性为-0.70,属于亲水性蛋白。Pm-VDR具有由两个锌指结构组成的DNA结合域和一个激素受体的配体结合域。多序列比对结果显示Pm-VDR在物种之间具有较高的保守性,与长牡蛎同源性最高。qRT-PCR分析发现Pm-VDR在马氏珠母贝肝胰腺和鳃中表达量显著高于其他组织,其中肝胰腺的表达量最高。在0.2%、2%、20%浓度的VD3刺激12h后,Pm-VDR和PCaβ基因在鳃中表达量均显著上调(p0.05),上调的最低浓度分别为2%和0.2%。综上所述,Pm-VDR可能通过介导VD3调控PCaβ基因的表达参与马氏珠母贝鳃组织对Ca2+的吸收过程,从而调控贝体的生物矿化。     

温度、盐度和pH对马氏珠母贝稚贝清滤率的联合效应

清滤率(Clearance rate, CR)与滤食性贝类生长发育密切相关,采用Box-Behnken设计(BBD)和响应曲面法,在实验室条件下研究了温度(18-34℃)、盐度(20-40)和pH(6.5-9.5)对马氏珠母贝(Pinctada martensii)稚贝清滤率(CR)的联合效应,旨在建立温度、盐度和pH对马氏珠母贝稚贝清滤率的定量关系模型,并通过统计优化方法得出温度、盐度和pH的最佳组合。结果表明:温度的一次效应、温度和pH的互作效应、盐度和pH的互作效应以及温度、盐度和pH的二次效应对马氏珠母贝稚贝清滤率的影响均极显著(P<0.01);盐度的一次效应、pH的一次效应以及温度和盐度的互作效应对清滤率无显著影响 (P>0.05)。实验得出的清滤率模型决定系数为0.9950,预测决定系数为0.9284,表明该模型建立有效并可用于预测马氏珠母贝稚贝的清滤率。通过采用优化方法得出,在温度26.95℃,盐度29.69,pH8.09时,稚贝清滤率达到最大,最大值为1.4894×10^-3L/h,满意度为0.9886。研究结果可为马氏珠母贝滤食生理研究及稚贝培育提供理论依据。     

三角帆蚌外套膜及珍珠囊的组织学初步观察

近些年来,人们对海水马氏珠母贝(Pinctada martensii)和淡水池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)等双壳类外套膜及珍珠囊进行了组织学、组织化学和体外培养等的研究,然而结合河蚌人工育珠方面的报道却不多。事实上,欲提高淡水珍珠质量虽取决于多种因素,但其中与取供体蚌中的外套膜外表皮制作植片用的小片部位,以及珍珠囊的形态结构有着非常密切的关系。因此,本文旨在能对提高河蚌人工育珠的质量提供一些参考。     

沉积再悬浮颗粒物对马氏珠母贝摄食生理影响的室内模拟

采用实验生态学方法室内模拟研究了不同浓度沉积再悬浮颗粒物对马氏珠母贝清滤率、摄食率、吸收率的影响。结果表明:(1)水体中总悬浮颗粒物对马氏珠母贝清滤率的影响极显著(P<0.01)。总悬浮颗粒物由低浓度(12.6 mg/L)趋高浓度(500 mg/L)时,马氏珠母贝的清滤率呈现峰值变化规律。与总悬浮颗粒物浓度50 mg/L时的最大清滤率(1.12 L.个体-1.h-1)比较,悬浮颗粒物浓度为500 mg/L时,清滤率达最小值(0.17 L.个体-1.h-1)),其清滤率降幅达85%。这表明在高浓度悬浮颗粒物的水环境下,贝类受到环境胁迫,其生理和自身摄食机制受到限制,引起摄食减少和机体损伤。马氏珠母贝类的清滤率(CR)与总悬浮颗粒物浓度(TPM)之间的关系可表达为:CR=-0.701+1.627×TPM-0.463×TPM2+0.036×TPM3(R2=0.928)。(2)水体中总悬浮颗粒物对马氏珠母贝摄食率的影响极显著(P<0.01)。马氏珠母贝的摄食率随着总悬浮颗粒物浓度的升高而增加,在50 mg/L时达最大值(38.28 mg/h),当总悬浮颗粒物浓度超过50 mg/L时,摄食率反而下降,在总悬浮颗粒物浓度为500 mg/L时,降为最小值(16.22 mg/h),摄食率降幅为58%。随着悬浮颗粒物浓度的增加,马氏珠母贝摄食率受到的影响小于清滤率受到的影响。马氏珠母贝类的摄食率(IR)与总悬浮颗粒物浓度(TPM)之间的关系可表达为:IR=-46.631+70.957×TPM-18.385×TPM2+1.367×TPM3(R2=0.907)。(3)水体中总悬浮颗粒物对马氏珠母贝吸收率影响极显著(P<0.01)。总悬浮颗粒物由低浓度(12.6 mg/L)趋高浓度(500 mg/L)时,马氏珠母贝的吸收率呈逐渐下降趋势,在总悬浮颗粒物12.6 mg/L时,马氏珠母贝的吸收率最大(48.57%),而总悬浮颗粒物500 mg/L时,马氏珠母贝的吸收率最小(8.56%)。马氏珠母贝的吸收率(AE)与总悬浮颗粒物浓度(TPM)之间的关系可表达为:AE=52.189+0.132×TPM-3.111×TPM2+0.316×TPM3(R2=0.976)。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)Pm-HK基因的克隆及其对温度胁迫的响应

己糖激酶(hexokinase, HK)是糖酵解过程中的首个限速酶。本实验利用RACE技术克隆获得了马氏珠母贝HK (Pm-HK)基因,并对其基因和氨基酸序列结构特征进行了生物信息学分析,同时采用荧光定量PCR技术分析了该基因在不同组织的表达模式及不同温度下的时序表达模式。序列分析表明,Pm-HK cDNA序列全长为2 403 bp,其中开放式阅读框1 548 bp,5'UTR 74 bp,3'UTR 781 bp,共编码515个氨基酸,分子量为57.67 kD,理论等电点为6.08。结构域分析发现Pm-HK具有两个完整的保守功能域Hexokinase_1、Hexokinase_2,以及两个Glucose-6-Phosphate结合位点、三个Glucose结合位点,两个ATP结合位点。多序列比对结果表明Pm-HK与太平洋牡蛎HK同源性最高,为81%;系统进化分析发现,Pm-HK与太平洋牡蛎等贝类HK聚为一支。组织表达定量分析结果显示,Pm-HK在马氏珠母贝肝胰腺中显著高表达;对不同温度下鳃组织中Pm-HK的时序表达分析发现,在处理12 h后各时间点低温组(12℃) Pm-HK基因表达水平最高,且均显著高于中低温组(17℃)、对照组(22℃)和高温组(32℃)。以上结果表明Pm-HK可能参与马氏珠母贝的低温胁迫响应。该研究为进一步探索Pm-HK在马氏珠母贝在温度适应性中的作用提供了基础资料。     

三角帆蚌Nacrein基因克隆、蛋白提纯及其对珍珠晶体成型的影响

为研究三角帆蚌Nacrein蛋白对珍珠晶体成型的影响,通过巢式及3′-RACE PCR对三角帆蚌基质蛋白Nacrein基因3′端序列进行克隆,得到850bp碱基片段,分析表明其与合浦珠母贝同源基因序列相似度为56%,与马氏珠母贝相似度为50%。试验通过水提法初步分离出珍珠质水溶性基质蛋白,并采用快速蛋白液相色谱(fast protein liquid chromatography,FPLC)分离出分子量约为60kD的Nacrein蛋白。此外,采用配对试验设计,对试验组外套膜组织培养样品加入Nacrein蛋白,研究Nacrein蛋白对晶体成型的影响,结果显示,加入Nacrein蛋白的试验组结晶成棱形状;而未加Nacrein蛋白的对照组结晶成雪花状,而且在晶体形成的时间上,试验组也较之对照组要早。研究表明,Nacrein蛋白能加速外套膜组织分泌的钙质形成棱状结晶,从而对晶体成型产生影响。本研究为进一步研究基质蛋白对生物矿化的作用提供试验依据,对珍珠培育生产有一定指导意义。     

马氏珠母贝生长激素诱导跨膜蛋白基因GHITM克隆与表达分析

生长激素诱导跨膜蛋白(growth hormone-induced transmembrane protein,GHITM)是一类在进化上高度保守的跨膜蛋白,参与机体生长发育、老化及先天免疫等过程。为探究GHITM在马氏珠母贝生长发育过程中的作用,本实验利用c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA ends,RACE),克隆得到马氏珠母贝GHITM(Pinctada martensii GHITM,Pm-GHITM)基因c DNA全长序列,并对其序列特征以及在组织中的表达进行分析。结果显示:Pm-GHITM基因c DNA全长为1 468 bp,其中,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 017 bp,编码338个氨基酸,5'UTR长62 bp,3'UTR长389 bp,分子量约为35.48 ku,等电点(p I)为9.87;多序列及系统进化树分析表明Pm-GHITM与其他物种的GHITM有较高的同源性,与太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的GHITM相似度最高,为67%;结构域分析结果表明Pm-GHITM序列中包含一个高度保守的BI-1(Bax inhibitor-1)结构域;荧光定量数据指出Pm-GHITM在马氏珠母贝的血淋巴、外套膜、足、鳃、性腺、闭壳肌以及肝胰腺中均有表达,在性腺的表达量最高,肝胰腺和闭壳肌次之,血淋巴中的表达量最低(p0.05)。本研究可以为进一步探究Pm-GHITM在马氏珠母贝的生长发育过程中的作用做铺垫。