中华绒螯蟹卵巢RACE Cdna文库的构建

应用抑制性差减杂交技术 ,已经获得了中华绒螯蟹卵巢发育过程中差异表达基因的部分cDNA序列。为了进一步获得基因的全长cDNA序列 ,运用SMART技术 ,成功构建了中华绒螯蟹卵巢 (Ⅲ期 )RACEcDNA文库。琼脂糖凝胶电泳结果表明 ,文库所含全长cDNA的长度主要集中在 5 0 0～ 2 0 0 0bp之间 ,RACEPCR结果表明 ,所用基因特异性引物与接头引物皆能扩增出产物 ,说明所构文库的质量较好 ,适于用RACE方法从中分离中华绒螯蟹卵巢发育相关基因的全长cDNA。     

中华绒螯蟹水通道蛋白11基因克隆及表达分析

为研究水通道蛋白11基因(AQP11)在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)生长蜕壳过程中的功能作用,采用RACE技术克隆获得中华绒螯蟹水通道蛋白11基因cDNA全长序列.该序列总长为1 746bp,5'端和3'端非编码区分别为463 bp和476 bp,开放阅读框为807 bp,推测编码268个氨基酸,预测分子量29.46 kDa,理论等电点为5.38.生物学信息分析表明,AQP11含有4个跨膜区(第62～84,第159～181,第194～216,第231～250)和2个NPV单元,属于稳定蛋白;同源性和进化树分析表明,中华绒螯蟹AQP11氨基酸序列与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的同源性最高(82.0％),与凡纳滨对虾的聚为一支,与甲壳动物的亲缘关系最近.实时荧光定量PCR(RT-qPCR)的检测显示,AQP11基因在中华绒螯蟹各组织中均有表达,其中在肠道中表达量最高,其次是脑、肌肉和胸神经节,在肝胰腺、鳃和血中表达量最低.研究发现,AQP11基因在中华绒螯蟹肠道中的表达呈现,在蜕壳间期(C期)和蜕壳前期(D期)过程中表达量均较低,在蜕壳期(E期)表达量开始上升,蜕壳后期(AB期)表达量不变.AQP11基因在肌肉中的表达呈现,蜕壳间期(C期)表达量低,蜕壳前期(D期)表达量开始上升,蜕壳期(E期)达到峰值,随后到蜕壳后期(AB期)下降.研究结果表明,中华绒螯蟹AQP11基因在其蜕壳过程中发挥着重要的作用.     

中华绒螯蟹卵巢RACB cDNA文库的构建

应用抑制性差减杂交技术,已经获得了中华绒螯蟹卵巢发育过程中差异表达基因的部分cDNA序列。为了进一步获得基因的全长cDNA序列,运用SMART技术,成功构建了中华绒螯蟹卵巢(Ⅲ期)RACE cDNA文库。琼脂糖凝胶电泳结果表明,文库所含全长cDNA的长度主要集中在500—2000bP之间,RACE PCR结果表明,所用基因特异性引物与接头引物皆能扩增出产物,说明所构文库的质量较好,适于用RACE方法从中分离中华绒螯蟹卵巢发育相关基因的全长cDNA。     

中华绒螯蟹蜕皮抑制激素基因全长cDNA克隆和重组表达

根据实验室分离自中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的一种蜕皮抑制激素(Molting-inhibiting hormone,MIH)N端氨基酸测序结果设计简并引物,采用RACE方法,首次从中华绒螯蟹眼柄中克隆到蜕皮抑制激素基因全长cDNA(Es-MIH,GenBank登录号:DQ341280),该基因全长为1457 bp,开放阅读框为330 bp,编码110个氨基酸(含有35个氨基酸的信号肽);其成熟肽包含C7-C44、C24-C40和C27-C53三个二硫键,有典型的CHH家族结构域。该cDNA编码的氨基酸序列与地蟹(Gecarcinus lateralis)MIH同源性最高,达到了85%。Northern杂交和半定量RT-PCR显示蜕皮间期成体蟹仅在眼柄中有MIH基因表达,提示该基因的表达具有一定组织特异性。利用pCR T7/NT TOPO TA系统重组表达MIH成熟肽,纯化的重组蛋白得率为0.3 g/L,纯化产物经质谱鉴定为中华绒螯蟹MIH。研究解决了CHH家族神经肽在机体中的表达量少,直接纯化较难的问题,为深入研究MIH的作用机制和在生产上控制中华绒螯蟹蜕皮和生长奠定了基础。     

饥饿对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼体发育的影响

对刚孵化的中华绒螯蟹第一期的蚤状幼体经不同时间的饥饿后再投喂,发现饥饿可以明显降低幼体的存活率和延长幼体的发育期。实验表明:对中华绒螯蟹第一期的蚤状幼体的饥饿时间(t)和发育期长(D)呈线性关系(D=4.6303+1.3226t r=0.970p<0.01)。对于中华绒螯蟹第一期的蚤状幼体,当起始饥饿时间超过了4d,再予以投饵,幼体均不能恢复正常的发育和蜕皮功能,得出中华绒螯蟹的不可恢复点(the point of no-return,PNR)大约为4d。通常以产生50%的幼体死亡的饥饿期即PNR₅₀,来表明幼体对饥饿的抵抗能力,实验得出中华绒螯蟹第一期的蚤状幼体的PNR₅₀大约为48h。     

投喂不同油脂饲料对中华绒螯蟹免疫、代谢及耐低氧性能的影响

为研究饲料中添加鱼油和豆油对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)成蟹生长、免疫、代谢和耐低氧性能的影响,配制了添加不同比例鱼油和豆油的3种蟹用饲料,添加3%鱼油饲料组、3%豆油饲料组、3%鱼油和豆油混合组(1∶1,质量比),将其分别投喂中华绒螯蟹115 d后测量蟹体重、壳长和壳宽的变化,再将其放入溶解氧(dissolved oxygen,DO)为(9.06±0.06)mg/L和(2.57±0.44)mg/L的水体中,测定其免疫、代谢指标及耐低氧性能的变化。结果发现:投喂添加3种不同油脂饲料的中华绒螯蟹各组间体重无显著性差异;低氧胁迫对中华绒螯蟹代谢指标影响较大;添加鱼油和豆油混合油饲料组中华绒螯蟹血细胞密度、血蓝蛋白含量及超氧化物歧化酶、酸性和碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶的活性都为最高,说明鱼油与豆油混合添加对中华绒螯蟹免疫和抗氧化能力有促进作用,并增加其耐低氧能力。     

中华绒螯蟹IAG基因的克隆及生物信息学分析

采用RACE-PCR技术,获得中华绒螯蟹胰岛素样促雄激素腺基因(Es-IAG)全长cDNA序列,并利用相关生物信息学软件对该基因及其蛋白质的结构、理化特性进行生物信息学分析。结果发现,Es-IAG基因序列全长1 392 bp,编码151个氨基酸,Es-IAG多肽的相对分子量为16.61 kD,理论等电点pI为5.08,前体多肽中存在分泌型信号肽,存在两个糖基化位点和16个磷酸化位点,存在两个典型的R**R蛋白酶酶切位点,未发现跨膜结构域。Es-IAG为分泌性蛋白,蛋白需要通过结合细胞膜上的受体而发挥性别调控等作用。对22个近缘物种的IAG基因序列系统进化分析显示,中华绒螯蟹与蓝蟹、拟穴青蟹的亲缘关系较近。为深入研究Es-IAG基因及其蛋白的结构和功能提供了相关依据。     

中华绒蟹幼体消化道甲壳质消化细菌的研究

1　引　　言随着中华绒螯蟹 (Eriocheirsinensis)人工育苗规模的扩大 ,生产实践中有关小型甲壳类活体饵料投喂问题受到生产者和一些学者的重视[1,3 ,4] ,本研究分析中华绒螯蟹幼体消化道内甲壳质消化细菌 ,试图从该方面探讨中华绒螯蟹幼体与甲壳类活体饵料动物之间的关系 .有关水生动物消化道内甲壳质消化细菌 ,曾在鱼胃中有发现 .中华绒螯蟹消化道内微生物的研究未见有报道 ,我们对中华绒螯蟹 氵蚤Ⅰ大眼幼体消化道内甲壳质消化细菌进行了分离筛选 ,以探讨其消化机理 ,并为人工育苗生产中合理选择时机投喂卤虫 (Artemiasalina)、枝角类等…     

四种绒螯蟹分子分类与系统发育

利用PCR技术,扩增了中华绒螯解、狭额绒螯蟹线粒体16SrDNA片段,经测序,与GenBank数据库中的日本绒螯解16SrDNA同源序列进行比较。结果显示,在长为376bp的16SrDNA同源序列中有33个多态性核革酸位点（8．78％）,其中种间多态性核苷酸位点28个（7．45％）,种间差异远大于种内差异。引入方蟹科其它近缘种类厚纹蟹、相手蟹和张口蟹的16SrDNA同源序列与上述4种绒螯蟹比较分析,MP法和NJ法构建的分子系统树表明：中华绒螯蟹与日本绒螯蟹亲缘关系最近,首先聚在一起,然后与台湾绒螯蟹聚为一支,狭额绒螯蟹则为相对独立的一支,且进化速度大于前3种绒螯蟹,但最后与前者仍聚在同一组,狭额绒螯蟹只是绒螯蟹属系统进化中的一个侧支,故本研究结果不支持Sakai（1983）和Guo等（1997）把狭额绒螯蟹和台湾绒螯蟹各自立为新属的观点。     

马氏珠母贝Caspase-3基因克隆和组织表达分析

半胱氨酸蛋白酶3 (Caspase-3)作为细胞凋亡通路中重要的效应蛋白,在细胞凋亡过程中发挥着重要作用.为初步探究马氏珠母贝Caspase-3(PmCaspase-3)的生物学功能,本研究利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆获得PmCaspase-3基因cDNA的全长序列并对其序列特征进行分析;同时利用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)方法分析了PmCaspase-3基因mRNA在马氏珠母贝不同组织和不同发育时期的表达差异.结果 显示,PmCaspase-3基因cDNA全长为2233 bp,其中5'端非编码区长度为80 bp,3'端非编码长度为31 bp,开放阅读框长度为2088 bp,共编码695个氨基酸;生物信息学分析显示,PmCaspase-3含有Caspase家族特有的CASc结构域和半胱氨酸蛋白酶家族p20、p10活性位点以及多种磷酸化位点,经进化分析以及多序列比对可知与其他物种Caspase-3蛋白同源性较高.RT-qPCR结果表明,PmCaspase-3在肝胰腺中的表达量最高,在闭壳肌中的表达量最低;在发育过程中D型幼虫期和眼点期的表达量较高.     

中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1(Ers-MIH1)基因组DNA的分子克隆和序列分析

运用反向PCR (IPCR)技术首次克隆得到全长为 3 50 6bp的中华绒螯蟹 (Eriocheirjaponicasinensis)蜕皮抑制激素 1(MIH 1)基因组DNA序列 (GenBank检索号 :AY3 10 3 13 )。该序列包括 3个外显子、 2个内含子、 412bp的 5′端上游调控区和 917bp的 3′端UTR。编码区的第 1个内含子将信号肽分开 ,第 2个内含子将成熟肽分开。MIH 1基因的外显子和内含子接头区符合受体拼接点和供体拼接点的GT AG法则。MIH 1基因412bp的 5′端侧翼区含有和其它真核基因相似的启动子元件 ,即包括与其它节肢动物高度相似的起始子、TATA盒以及cAMP效应元件结合蛋白的结合位点序列。中华绒螯蟹MIH 1基因的组织方式与斑纹和食用黄道蟹的MIH基因相同。推导的多肽由 75个氨基酸的成熟肽和 3 5个氨基酸的信号肽组成 ,成熟肽的氨基酸序列和食用黄道蟹、三叶真蟹及美洲黄道蟹的一致性在 64% -65%之间     

棉花nodulin-like基因及其启动子的结构特征和遗传表达

用同尾酶反向PCR技术(Ⅱ-PCR)和快速分离目的基因cDNA 5'未知序列方法(RICUP)首次从陆地棉品种Y18(Gossypium arboreum L.Y18)中分离到nodulin-like基因的全长cDNA、DNA和启动子序列.结果表明,该基因全长为2 353 bp,具有5个内含子和6个外显子.cDNA全长1480 bp,含有一个1125 bp的ORF结构,编码375个氨基酸,在GenBank nr数据库中没有与之同源的基因序列,在EST数据库中仅有一条733 bp的亚洲棉纤维EST序列(GenBank登录号:BF271235)与之有92%的同源性.Nodulin-like基因的启动子全长1 969 bp,启动子区域具有Initiator、TATA box、CAAT-like box和富含AT序列等启动子特征序列.Southern blot结果表明:该基因在棉花基因组中有一个拷贝.Northern blot结果表明:该基因在棉花的蕾、花、纤维和铃壳等生殖器官中呈优势表达.本研究有望为改良棉花生殖器官的农艺性状提供靶基因,并为解决目前转基因抗虫棉"前期抗虫性强、后期抗虫性弱"这一生产实际问题提供有效的表达调控元件.     

脊尾白虾组织蛋白酶L基因的克隆及其表达分析

根据本实验室构建的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)血细胞全长cDNA文库获得的EST序列,利用RACE技术克隆获得脊尾白虾组织蛋白酶L基因的cDNA全长,命名为EcCatL基因.该序列全长1136 bp,包括5'非编码区24 bp,开放阅读框960 bp和3'非编码区152 bp,开放阅读框共编码319个氨基酸,预测相对分子量为35.30×103,理论等电点为5.27.同源性分析表明,脊尾白虾组织蛋白酶LEcCatL氨基酸序列与其它甲壳动物高度保守,与变色小长臂虾(Palaemonetes varians)及北极甜虾(Pandalus borealis) CatL的同源性分别为92％和76％.系统进化分析表明,EcCatL基因氨基酸序列与变色小长臂虾的CatL聚为一支.荧光定量PCR分析结果表明,EcCatL基因在血细胞、鳃、肝胰腺、肌肉、卵巢、肠、胃及眼柄中均有表达,其中肝胰腺中的相对表达量最高.感染鳗弧菌及WSSV后6h和12h,脊尾白虾血细胞和肝胰腺中EcCatL的表达量较对照组均极显著增加(P＜0.01),且具有明显的时间差异性,表明EcCatL基因在脊尾白虾免疫反应中具有重要作用.     

棉花咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因的克隆及表达

根据棉花纤维特异表达cDNA文库分析得到的咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)基因EST序列设计引物,采用RT-PCR技术首次从棉花中克隆了一个CCoAOMT基因,命名为GhCCoAOMT1(GenBank登录号为FJ848871).研究结果表明:GhCCoAOMT1基因cDNA全长960 bp,具有一个753 bp的开放阅读框,5'非编码区为9 bp,3'非编码区为198 bp,编码250个氨基酸,预测分子量约为28.306 kDa,等电点为5.39.利用PCR方法克隆了GhCCoAOMT1基因的基因组序列,长度为1 311 bp,包含5个外显子和4个内含子.氨基酸同源性分析发现,GhCCoAOMT1与来自毛白杨、烟草和苎麻的CCoAOMT同源性较高.半定量RT-PCR检测表明,GhCCoAOMT1基因在棉花各个组织中都有表达,其中茎部的表达量最高,其次表达量依次为根>花瓣>子叶>10 d纤维>雄蕊>胚珠>叶.     

脂肪酸对离体培养中华绒螯蟹肝胰腺PUFAs合成相关基因表达的影响

长期以来海水水生动物和淡水水生动物多不饱和脂肪酸合成能力一直是众多研究的重点。相比于淡水水生动物,海水水生动物更容易从食物中获得多不饱和脂肪酸,因此其合成多不饱和脂肪酸的能力低于淡水水生动物。中华绒螯蟹作为一种洄游型甲壳动物,其脂肪酸合成能力的研究显得更加重要。本研究通过中华绒螯蟹肝胰腺离体培养技术,利用不同的脂肪酸培养中华绒螯蟹肝胰腺组织,旨在探讨不同脂肪酸对中华绒螯蟹肝胰腺多不饱和脂肪酸合成相关基因表达的影响,为研究饲料中添加不同脂肪酸对中华绒螯蟹多不饱和脂肪酸合成的影响提供了一定的理论参考依据。本研究表明:油酸会显著增加中华绒螯蟹肝胰腺ELOVL6、fad6、和fad9基因的表达量;不同脂肪酸对fad6和fad9基因表达量的影响相似,且相比于EPA和DHA,亚麻酸和油酸会显著增加fad6和fad9基因的表达。通过本研究,我们得出EPA和DHA等多不饱和脂肪酸会抑制多不饱和脂肪酸合成的过程。进一步证实了海水水生动物多不饱和脂肪酸合成能力和海水中高含量的多不饱和脂肪酸之间的关系。     

中华绒螯蟹幼体发育阶段对淀粉营养需要的研究

本实验研究了饲料中淀粉含量对中华绒螯蟹幼体生长发育与淀粉酶活力的影响。结果表明:饲料中不同淀粉含量对中华绒螯蟹幼体存活率、变态率和增重量的影响显著(P1、Z2、Z3、Z4)或下降(Z5、M)趋势,且饲料中淀粉含量对幼体淀粉酶活力变化有显著影响(P1、Z2、Z34、Z5、M的适宜淀粉需求量分别为18%、22%、18%、18%-22%、18%、14%-18%。       

生态育苗池中的桡足类与河蟹苗产量的关系

探讨了辽宁盘锦辽河三角洲地区中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)生态育苗池中出现的近亲真宽水蚤(Eurytemor affinis)和细巧华哲水蚤(Sinocalanus tenellus)与中华绒螯蟹幼体的关系.结果表明：近亲真宽水蚤和细巧华哲水蚤都严重地影响Ⅰ期中华绒螯蟹溞状幼体的成活率,其密度越大,Ⅰ期溞状幼体的成活率就越低(P＜0.01); Ⅲ期中华绒螯蟹溞状幼体可捕食桡足类无节幼体,且捕食量随着无节幼体密度增加而变大(P＜0.01);Ⅴ期中华绒螯蟹溞状幼体和大眼幼体容易捕食到近亲真宽水蚤而很难捕食到细巧华哲水蚤;蟹苗池中大眼幼体的产量与育苗初期池塘中桡足类的数量呈负相关关系,且不同桡足类密度下大眼幼体收获量差异极显著(P＜0.01).提出了控制和利用蟹苗池中桡足类的措施.     

杜氏盐藻RuBisCO小亚基基因的克隆和分析

根据莱菌衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、团藻(Volvox carteri)、伞藻(Acetabularia cliftonii)等生物的1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(RuBisCO)的小亚基rbcS基因氨基酸的高度保守序列,设计一对简并引物,进行RT-PCR.209 bp的PCR产物经测序分析及进行氨基酸序列同源性比对,表明克隆的序列为盐藻rbcS基因的cDNA片段.根据该序列信息,采用RACE(rapid amplification of cDNA ends) 方法扩增其5'上游未知区和3'下游未知区.5'RACE得到的cDNA长度为约300 bp,3'RACE得到的长度约380 bp.三段序列拼接后cDNA全长为878bp,其中开放读码框包括190个氨基酸.此cDNA序列,推导成氨基酸序列与已知物种的rbcS基因相比对,同源性分别为V.carteri 78%,C.reinhardtii 75%,A.cliftonii 67%,据此可推断所克隆的序列为盐藻RuBisCO的小亚基cDNA序列,GenBank收录号为AY739272.     

棉花nodulin—like基因及其启动子的结构特征和遗传表达

用同尾酶反向PCR技术(Ⅱ-PCR)和快速分离目的基因cDNA　5'未知序列方法(RICUP)首次从陆地棉品种Y18　(Gossypium　arboreum　L.　Y18)中分离到nodulin-like基因的全长cDNA、DNA和启动子序列。结果表明,该基因全长为2　353　bp,具有5个内含子和6个外显子。cDNA全长1　480　bp,含有一个1　125　bp的ORF结构,编码375个氨基酸,在GenBank　nr数据库中没有与之同源的基因序列,在EST数据库中仅有一条733　bp的亚洲棉纤维EST序列(GenBank登录号:BF271235)与之有92%的同源性。Nodulin-like基因的启动子全长1　969　bp,启动子区域具有Initiator、TATA　box、CAAT-like　box和富含AT序列等启动子特征序列。Southern　blot结果表明:该基因在棉花基因组中有一个拷贝。Northern　blot结果表明:该基因在棉花的蕾、花、纤维和铃壳等生殖器官中呈优势表达。本研究有望为改良棉花生殖器官的农艺性状提供靶基因,并为解决目前转基因抗虫棉“前期抗虫性强、后期抗虫性弱”这一生产实际问题提供有效的表达调控元件。     

内蒙古白绒山羊4E-BP1基因cDNA克隆及组织表达特异性分析

旨在克隆内蒙古白绒山羊4E-BP1(真核细胞翻译起始因子4E结合蛋白1)基因并进行生物信息学及表达模式分析。根据已报道物种4E-BP1基因cDNA序列,用primer premier5软件设计引物,通过RT-PCR从绒山羊胎儿成纤维细胞总RNA中扩增出4E-BP1基因编码区cDNA序列,对目的片段进行测序及表达模式分析。克隆到的内蒙古白绒山羊4E-BP1基因cDNA全长357 bp,包含了完整的的ORF,编码118个氨基酸残基。核酸序列与牛、马、人、大鼠及小鼠的同源性分别为98%、90%、90%、88%和87%。4E-BP1基因在绒山羊脑、心脏、睾丸及胰腺组织中均有表达。