三角帆蚌Hc-GSK3β基因鉴定及内壳色性状相关SNP筛选

为了探究三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)糖原合成激酶-3β(GSK3β)基因对壳色的影响,研究采用RACE技术获得Hc-GSK3β基因cDNA全长1867 bp,其中包含1261 bp的ORF区编码420个氨基酸, ORF中含有一个S＿TKc结构域,该结构域序列高度保守。组织差异表达分析发现Hc-GSK3β基因在紫色蚌鳃、斧足、内脏团和边缘膜组织中表达量高于白色蚌的表达量(P<0.05),且在斧足和边缘膜表达差异水平达到极显著(P<0.01),而在紫色蚌闭壳肌组织中表达量显著低于白色蚌(P<0.05)。原位杂交(ISH)实验结果显示在三角帆蚌外套膜的外褶、中褶、內褶、背膜区和腹膜区均有阳性信号产生,且在外褶的信号表达较强烈。该基因经重测序比较,共鉴定出6个SNP位点,其中在C+185A位点的CA基因型在紫色蚌的分布频率显著高于白色三角帆蚌(P<0.05);在紫色蚌中, T+341G位点TT基因型三角帆蚌内壳颜色参数b值显著低于TG基因型(P<0.05)。研究表明, Hc-GSK3β基因参与了三角帆蚌壳色形成,筛选的SNP标记可用于三角帆蚌壳...     

维生素D3对三角帆蚌外套膜细胞内Ca2+浓度的影响

采用胰酶消化法获得三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)外套膜细胞,用Fluo-3/AM荧光标记技术和激光共聚焦扫描显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)检测外套膜内外表皮细胞在静息状态下细胞的游离ca2+浓度及不同浓度维生素D.(VD.)孵育后的外套膜细胞的...     

三种不同因子对三角帆蚌外套膜细胞Ca~(2+)流动性的影响

<正>三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)是我国主要的育珠母蚌,其所培育出的珍珠色泽鲜艳、细腻光滑,因而成为目前淡水育珠生产中首选的育珠母蚌之一。蚌的外套膜是贝壳和珍珠形成的重要组织器官,有内外两层表皮细胞及其间的结缔组织构成。它对钙具有高度通透性,其上皮细胞具有通过细胞膜主动吸收Ca~(2+)和贮存Ca~(2+)的功能,并通过胞吐作用排出钙至外套膜外腔中,这些钙就是形成珍珠的基础。维     

三角帆蚌碳酸酐酶Ⅳ基因的克隆及表达分析

三角帆蚌碳酸酐酶Ⅳ(carbonic anhydraseⅣ, HcCA4)基因属于α-CA家族,这是一类含Zn2+的金属酶。α-CA家族加速了CO2和HCO3-之间的相互转化,并对软体动物碳酸钙(CaCO3)的形成、酸碱平衡、钙化和生物矿化起重要作用。本研究通过RACE的方法得到了HcCA4的全长cDNA,共3 043 bp,其中3'与5'端的UTR分别为137 bp、2 021 bp和885 bp的ORF (Open reading frame)区,共编码294个氨基酸,分子量为34.086 kD。对HcCA4的氨基酸序列进行同源性分析之后,发现一个完整的α-CA Superfamily结构域,证明HcCA4属于α-CA家族的基因。qRT-PCR结果表明:CA4基因在前端缘膜、中央膜、后端缘膜、斧足、肝、鳃、性腺和肾脏都有表达,在外套膜的前缘膜和中央膜,鳃中具有高表达。鳃是三角帆蚌呼吸器官,推测CA4参与呼吸作用;外套膜是三角帆蚌分泌矿化物质的关键组织,推测HcCA4参与珍珠层形成。     

三角帆蚌BPI/LBP基因cDNA的分子特征及表达分析

杀菌通透性增加蛋白/脂多糖结合蛋白(bactericidal permeability-increasing protein/LPS-binding protein,BPI/LBP)在生物体的免疫应答过程中发挥着重要作用,但是在三角帆蚌中未见其相关的研究。我们采用RACE法获得三角帆蚌BPI/LBP基因c DNA全长(Gen Bank KX363568),该基因序列全长为1 793 bp,5'非编码区(untranslated region,UTR)和3'UTR分别为65 bp和219 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)1 509 bp,共编码氨基酸502个。氨基酸序列包括BPI1和BPI2两个结构域,同源性分析其与一些已知物种的BPI/LBP基因氨基酸发现各物种间具有相似的结构域,属于典型的BPI/LBP基因。q RT-PCR(Quantitative Real-time PCR)分析结果表明BPI/LBP基因表达于血液、肠、肾脏、外套膜、肝、腮、闭壳肌、性腺和斧足9个正常组织,表达量最高的是血液,最低的是肝脏。利用嗜水气单胞菌诱导后检测发现,血液、外套膜变化趋势最为明显,均呈现出先升高再降低的趋势,在3 h或12 h达到最大值,之后开始逐渐下降并趋于稳定,我们推测BPI/LBP基因在三角帆蚌的免疫反应中发挥着重要的作用。     

常压室温等离子体(ARTP)诱变快速选育高产DHA的裂殖壶菌突变株

旨在建立一种能够快速便捷的诱变选育高产DHA菌株的方法。出发菌株Schizochytrium sp.ATCC 20888悬浮液经过常压室温等离子体(ARTP)处理后,涂布到2,2’-联吡啶平上板培养。将所得的突变菌株摇瓶发酵培养,通过磷酸香草醛油脂快速检测法和气相色谱分析从突变菌株中筛选得到DHA高产菌株。结果表明,裂殖壶菌诱变选育条件为ARTP为处理时间15 s,气量10 L/min,电功率100 W;2,2’-联吡啶浓度为100μmol/L。通过该方法可以获得高产DHA的菌株。其中D32菌株DHA生产能力提升显著,比初始菌株提升了29.8%,DHA产量达到7.31g/L。D32菌株与出发菌株相比,主要的饱和脂肪酸含量显著下降(P0.005),而不饱和脂肪酸含量显著增加(P0.005)。经5次传代后性状稳定,本方法快捷高效,同时也为其他多不饱和脂肪的诱变选育方法提供参考。     

光照周期和光照强度对循环水系统中墨瑞鳕的生长、肌肉营养成分及养殖收益的影响

分别探究了4种光照周期(12L﹕12D、15L﹕9D、18L﹕6D和21L﹕3D)和4种光照强度(1200 lx、1500 lx、1800 lx和自然光)对循环水养殖系统中墨瑞鳕的生长、肌肉营养成分及养殖收益的影响。结果表明: (1)15L﹕9D组墨瑞鳕的终重、日增重及特定生长率均显著高于其他三组(P<0.05), 饵料系数显著低于12L﹕12D和21L﹕3D组(P<0.05); 1500 lx组墨瑞鳕的终重、日增重及特定生长率均显著高于其他三组(P<0.05), 饵料系数显著低于其他三组(P<0.05)。(2)15L﹕9D组墨瑞鳕肌肉中粗脂肪含量、氨基酸总量及必须氨基酸总量均达到最大值; 1500 lx组墨瑞鳕肌肉中粗脂肪和灰分含量最高, 而水分和粗蛋白含量最低; 相反, 自然光照组中水分和粗蛋白含量最高, 而粗脂肪和灰分含量最低(P<0.05)。(3)尽管15L﹕9D组和1500 lx组都投入了较高的成本, 但由于这两组中墨瑞鳕的生长快, 产量高, 其总收益、总净收益和效益成本比均显著高于其他实验组(P<0.05)。综合各项实验数据, 15L﹕9D和1500 lx分别为墨瑞鳕生长的最佳光照周期和最佳光照强度。研究为人工照明在循环水系统中的应用提供了参考依据。     

三角帆蚌内脏团不同插核部位对机体生理代谢的影响

研究旨在探明内脏团不同插核部位对三角帆蚌机体生理代谢的影响。试验选取2龄三角帆蚌180只,随机分成5个实验组和1个对照组,实验组按内脏团5个部位（Ⅰ. 斧足内脏团前端;Ⅱ. 斧足内脏团中部;Ⅲ. 近生殖腺部;Ⅳ. 近胃部;Ⅴ. 近肾部）进行插核,并分别在插核后第5、10、20、50天（thd）采集蚌体淋巴血样,检测机体的尿酸及肝、肾生理指标的变化,以及插核对珍珠质沉积相关的钙含量和碱性磷酸酶活力的影响。结果表明:（1）与对照组相比,插核手术处理的蚌体与对照组机体生理指标有显著差异（P0.05）。（2） 5个插核组试验蚌术后520thd尿酸含量显著高于50thd时（P0.05）,且Ⅴ组尿酸含量在1050thd显著高于其余各组。（3）各插核组尿素氮、肌酐含量5thd时均显著高于50thd （P0.05）,其中Ⅰ、Ⅲ组2050thd无显著变化,Ⅴ组的尿素氮含量除5thd外,其余各个时期均显著高于其他各组（P0.05）。（4）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组谷丙和谷草转氨酶活性在20thd前均显著低于50thd时（P0.05）,Ⅳ 组谷丙和谷草转氨酶活力除了10thd外,均显著高于其余插核组,Ⅴ组的谷丙和谷草转氨酶活力,在20thd之后均仅次于Ⅳ组,并显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组。（5）Ⅰ组插核后10thd血液钙含量显著低于5thd时,1050thd间无显著变化;Ⅱ、Ⅲ组血液钙含量变化呈先增大后降低的趋势,在20thd达到峰值;Ⅳ组血液钙含量随着试验期的延长显著降低,Ⅴ组血液钙含量10、50thd时显著高于其余4组。Ⅱ、Ⅲ组碱性磷酸酶活力无显著变化,Ⅰ、Ⅳ组显著降低（P0.05）,而Ⅴ组在520thd显著升高,2050thd显著降低,20thd时出现峰值。研究结果显示,三角帆蚌内脏团插核后20d内机体各生理指标显著变化,之后趋于稳定,表明其术后20d可能是机体损伤的修复和功能恢复以及钙性磷酸酶含量逐步稳定的关键时期。       

RNA干扰沉默三角帆蚌HcCA3基因对贝类矿化作用的影响

为探究三角帆蚌基质蛋白基因Hc CA3的功能,本研究根据Hc CA3基因的c DNA全长序列,设计并合成特定的干扰链(si RNA),将干扰链注射到三角帆蚌闭壳肌内,实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测Hc CA3基因在外套膜不同部位即前端缘膜(amp)、后端缘膜(pmp)和中央膜(mc)的表达变化。在RNA干扰预实验中,筛选了三条目的基因干扰链,其中si RNA-Hc CA3-1干扰链干扰效果最好;同时筛选了4条阴性对照链,发现Hc CA3基因在注射不同的阴性对照链的各个组织中的表达均呈现不同程度的显著性下降,并没有筛选到合适的阴性对照链。在RNA干扰正式实验中,随着累计注射干扰链si RNA-Hc CA3-1,Hc CA3基因在前端缘膜和后端缘膜内出现了相似的表达特征,12 d出现了敲降作用(分别为对照组的28%和30%),Hc CA3基因在中央膜中表达从12 d开始显著下降(为对照组的84%),18 d为对照组的76%。本实验通过累积注射si RNAHc CA3-1,成功的抑制了Hc CA3基因在外套膜不同部位的表达,推测该基因参与了贝壳和珍珠的矿化,为进一步研究Hc CA3基因的功能提供了基础。     

黄连素预处理对6-羟基多巴胺所致PC12细胞损伤的影响

目的:观察黄连素(Berberine,BBR)预处理对6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)诱导的PC12细胞的影响,并探讨二型超氧化物歧化酶(Mn-SOD,SOD2)是否介导了BBR的保护作用。方法:将PC12细胞分为5组,分别为正常培养的对照组(Control)、25μM的6-OHDA损伤组、1μM的BBR预处理24 h组(BBR+6-OHDA)、SOD2-siRNA干扰组(SOD2-siRNA+BBR+6-OHDA)和乱序siRNA处理组(SC-siRNA+BBR+6-OHDA),孵育24 h后,采用噻唑蓝法(Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide,MTT)检测细胞活力,试剂盒检测培养基乳酸脱氢酶(Lactic Dehydrogenase,LDH)、细胞内活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)的含量,使用流式细胞仪检测凋亡率,Western blot检测SOD2和凋亡蛋白Cleaved caspase-3的表达。结果:与Control组相比,6-OHDA诱导PC12细胞24 h后,细胞活力显著降低,SOD2表达、GSH和CAT的含量明显减少,培养基上清液LDH活力、细胞凋亡率、Cleaved caspase-3表达和ROS水平显著增加(P<0.05),而BBR预处理可显著恢复6-OHDA诱导的PC12细胞活力、SOD2表达、GSH和CAT水平,并降低细胞凋亡率、凋亡蛋白表达和细胞ROS水平(P<0.05),而SOD2-siRNA显著逆转了BBR预处理产生的上述保护作用(P<0.05),SC-siRNA则未对BBR预处理产生的上述作用造成明显影响(P>0.05)。结论:黄连素预处理可减轻6-OHDA诱导的PC12细胞损伤,而SOD2分子介导了BBR预处理对暴露于6-OHDA的PC12细胞的保护作用。     

基于转录组的池蝶蚌系统发育及其遗传分析

池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)和三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)的亲缘关系一直存在争议, 为了更深入地对淡水珠蚌进行系统发育分析, 研究对池蝶蚌及其3个近缘物种三角帆蚌、褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)的转录组进行了比较分析。对它们共有单拷贝同源基因进行多序列联配后计算这4种淡水珠蚌之间的遗传距离, 结果表明池蝶蚌和三角帆蚌的遗传距离只有0.00746(小于1%), 而其他淡水珠蚌之间的遗传距离几乎是它的10倍(平均大于6%)。系统发育分析表明, 小方蚌亚科与无齿蚌亚科大约在5144万年前发生分歧, 而池蝶蚌和三角帆蚌发生分化的时间大约在424万年前。进一步的遗传差异分析鉴定了池蝶蚌转录组中的特有基因, 其中KEGG 通路富集的结果表明这些基因主要富集在免疫细胞膜分子和蛋白消化吸收等通路上。同时, GO注释结果表明有很多特有基因与池蝶蚌的优良性状相关, 如与发育相关的生长发育、系统发育和动物器官发育等生物学过程, 及与免疫相关的免疫系统过程、抗原处理和呈递等生物学过程。以上结果表明, 池蝶蚌和三角帆蚌具有更近的亲缘关系, 它们可能是同一物种的不同亚种或不同种群, 这对淡水珠蚌种质资源的保护和遗传育种具有重要参考意义。此外, 相比于三角帆蚌, 池蝶蚌可能具有一些与生长发育及免疫相关的特有基因, 这为探究相关的分子机制提供了线索。     

培养条件对三角帆蚌外套膜离体上皮组织珍珠质分泌能力的影响（简报）

珍珠是由珍珠贝外套膜的上皮细胞受到外源刺激物刺激形成珍珠囊（pearl—sac）,并由珍珠囊产生的钙质分泌物．其分泌物逐渐包围刺激原．使之体积急剧增长而形成的,珍珠质（nacre）是由大于95％的碳酸钙晶体与约5％的角壳蛋白组成的生物矿化产物。因此珍珠贝的外套膜在珍珠形成中起着重要的作用。珍珠贝外套膜的体外培养已开展了一些初步的研究工作。     

不同pH值对三角帆蚌珍珠质分泌的影响

运用多种组织化学方法和透射电镜技术,研究了５种ｐＨ水环境（ｐＨ５、６、７、８、９）对三角帆砷外套膜珍珠质分泌的影响机制,结果表明,在中性水环境中,贝体能积极地从外界水环境中吸收钙,并能旺盛地合成和分泌贝壳珍珠层及珍珠有机基质前体物质,持续的酸性水环境导致贝体的钙严重丢失,并引起珍珠质分泌细胞对有机基质前体物质的合成和分泌能力减弱,持续的碱性水环境虽能导致贝体对钙的积累,但珍珠质分泌细胞合成和分泌珍     

水体Ca2+对三角帆蚌珍珠质沉积的影响

为研究不同水体Ca2+浓度(10-80 mg/L)下三角帆蚌生长和珍珠质沉积量和晶体结构的变化, 采用鱼蚌混养的养殖模式养殖10周。结果表明, 1龄幼蚌生长的适宜Ca2+浓度为40 mg/L, 2龄未植片三角帆蚌生长的适宜Ca2+浓度为40-70 mg/L, 2龄植片三角帆蚌珍珠沉积的适宜Ca2+浓度为40 mg/L。拉曼光谱分析和珍珠层小片的扫描电镜观察结果表明, 适宜Ca2+浓度影响三角帆蚌珍珠质沉积可能是通过促进外套膜组织有机基质分泌从而调节CaCO3晶体形成和生长实现的。研究结果提示, 在三角帆蚌生长快速季节, 养殖水体中添加一定的钙源如生石灰等将有利于蚌体和珍珠的生长。同时研究结果也为加快珍珠培育, 提高珍珠品质提供理论依据和实践操纵手段。     

池蝶蚌HsPif基因的克隆及表达分析

为了探究池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)酸性基质蛋白Pif基因的基本功能,研究通过RACE-PCR技术首次在池蝶蚌中获得了Pif基因的cDNA全长序列,命名为HsPif,其全长为3457 bp, 5′端非翻译区(5′UTR)为485 bp,3′端非翻译区(3′UTR)为363 bp,开放阅读框(ORF)3072 bp,共编码1023个氨基酸,生物信息学分析结果显示HsPif蛋白含有一个von-Willebrand因子A型结构域和三个几丁质结合结构域;氨基酸组成成分结果表明天冬氨酸含量最高,组氨酸含量最低; HsPif蛋白亲水指数为–0.566,为亲水蛋白。构建系统进化树分析显示Pif基因保守性较高,与三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)Pif相似度最高,且与其他贝类在同一个大支上。组织荧光定量PCR结果表明:HsPif基因主要在外套膜中表达;分子原位杂交显示杂交反应主要在外套膜上皮细胞发生。进行植核手术后进行qPCR检测HsPif基因的表达量变化,实验结果表明, HsPif基因可能与珍珠层的分泌有关,有助于进一步了解珍珠形成的机制,为珍珠养殖提供参考。     

三角帆蚌外套膜细胞的超微结构

用透射电镜观察了三角帆蚌(Hyriopsis cumingii Lea)外套膜细胞的超徽结构。外套膜内表皮细胞中,有具纤毛的柱状细胞,顶端具小分泌泡的杯状细胞,胞质中含大分泌泡以及线粒体聚集成群的柱状细胞四类。各类表皮细胞的细胞质电子密度和内含物均有差异。细胞核呈椭圆或棒形。线粒体和高尔基体多分布在细胞核上方细胞的游离端。各类细胞游离表面都密生微绒毛,其中内表皮的柱状细胞还着生有纤毛,但无分泌泡。其余几种表皮细胞在细胞顶部都具有大小不等,电子密度不同的分泌泡。在外表皮中只观察到一般的柱状表皮细胞和胞质中具有成群线粒体的细胞两类。另外,外表皮细胞中具有较多的溶酶体。从三角帆蚌外套膜表皮细胞超微结构来看,内、外表皮都具有分泌和吸收机能。内表皮的纤毛柱状细胞有运动功能,而外表皮细胞有较强的消化吸收功能。     

A Novel Matrix Protein Hic31 from the Prismatic Layer of Hyriopsis Cumingii Displays a Collagen-Like Structure

In this study, we clone and characterize a novel matrix protein, hic31, from the mantle of Hyriopsis cumingii. The amino acid composition of hic31 consists of a high proportion of Glycine residues (26.67%). Tissue expression detection by RT-PCR indicates that hic31 is expressed specifically at the mantle edge. In situ hybridization results reveals strong signals from the dorsal epithelial cells of the outer fold at the mantle edge, and weak signals from inner epithelial cells of the same fold, indicating that hic31 is a prismatic-layer matrix protein. Although BLASTP results identify no shared homology with other shell-matrix proteins or any other known proteins, the hic31 tertiary structure is similar to that of collagen I, alpha 1 and alpha 2. It has been well proved that collagen forms the basic organic frameworks in way of collagen fibrils and minerals present within or outside of these fibrils. Therefore, hic31 might be a framework-matrix protein involved in the prismatic-layer biomineralization. Besides, the gene expression of hic31 increase in the early stages of pearl sac development, indicating that hic31 may play important roles in biomineralization of the pearl prismatic layer.