厚壳贻贝whirlin类贝壳基质蛋白的重组表达与功能分析

贝壳历来是生物工程和材料学研究的重要对象。贝壳中的贝壳基质蛋白质在贝壳的形成与发育过程中具有重要的调控作用。Whirlin类蛋白质(Whirlin-like protein,WLP)是一种从厚壳贻贝(Mytilus coruscus)中鉴定的新型贝壳基质蛋白质。序列分析结果显示,该蛋白质含有PDZ(postsynaptic density/Discs large/Zonula occludens)结构域,而该结构域对贝壳生物矿化的影响目前尚无报道。为深入了解WLP在贝壳形成中对碳酸钙晶体的影响,在序列分析基础上,采用密码子优化结合原核重组表达,获得其重组表达产物后,开展了重组WLP对碳酸钙晶体形貌及晶型的影响研究,结晶速度抑制以及碳酸钙晶体结合分析。分析结果表明,重组WLP能诱导文石型碳酸钙晶体的形貌和方解石型碳酸钙晶体的晶型发生改变;同时重组WLP对碳酸钙晶体具有结合作用,且能抑制碳酸钙晶体的结晶速度。上述结果表明,WLP对贝壳的形成及发育具有重要影响,并可能在贝壳肌棱柱层的形成中发挥了重要作用。     

南麂列岛东侧海域主要游泳动物生态位及种间联结性

根据2017年秋季和2018年春季在南麂列岛东侧海域进行的渔业资源调查所获数据,应用相对重要性指数、生态位宽度、聚类分析、生态位重叠值、基于2×2数据矩阵的χ²检验、方差比率、联结系数、共同出现百分率和点相关系数等,分析了主要游泳动物的种间关系和生态联系.结果表明: 在调查的30种主要游泳动物中,优势种有龙头鱼、三疣梭子蟹和口虾蛄3种,它们的生态位宽度较宽.采用生态位宽度聚类分析,可以将主要游泳动物划分为广生态位种、中生态位种和狭生态位种3个类型.生态位重叠值分布区间为[0, 0.98],说明物种对资源利用的相似性存在差异,生态位出现分化并伴随种间竞争现象.根据方差比率和W检验得出主要游泳动物间总体为显著正相关.χ²检验结果显示,联结性显著的有76个种对(χ²≥3.841),这与群落结构稳定性、物种共存现象存在一定关联.联结系数(AC)、共同出现百分率和点相关系数检验结果表明,物种间联结性较强,总体趋于正相关关系.     

大黄鱼TRIM25基因克隆和表达分析

三重基序蛋白25 (Tripartite motif-containing protein 25, TRIM25)属于E3泛素连接酶家族, 在先天免疫反应中发挥重要作用。为研究TRIM25基因在大黄鱼(Larimichthys crocea)先天抗病毒免疫反应中的作用, 研究鉴定并克隆大黄鱼TRIM25基因(命名为LcTRIM25)。LcTRIM25基因编码序列2097 bp (GenBank登录号: MK327541), 编码698个氨基酸。蛋白结构域预测发现LcTRIM25包括保守的RING结构域、B-box2结构域、Coiled-coil结构域和可变的C末端PRY/SPRY结构域。多序列比对以及系统进化树分析表明LcTRIM25基因与斜带石斑鱼同源性高, 与哺乳动物、爬行动物、两栖动物和鸟类同源性相对低, 这说明不同物种受到来自环境不同的选择压力, 导致进化程度不同。应用实时荧光定量PCR方法分析大黄鱼TRIM25基因的表达水平。结果分析发现LcTRIM25基因在健康大黄鱼的9个组织中均有广泛表达, 且在肝脏中表达量最高, 在心脏中表达量最低。在poly(I:C)刺激后, 在外周血、头肾、脾脏和肝脏中LcTRIM25基因表达量迅速且明显上调, 均出现上升达到峰值后下降的趋势。LcTRIM25基因表达量在头肾和脾脏中6h达到最高表达量, 在肝脏中12h达到峰值, 外周血中在24h达到最高表达量。上述结果表明, 不同组织中LcTRIM25基因表达模式具有差异性。研究结果推测大黄鱼TRIM25基因参与抗病毒免疫反应且发挥十分关键的作用, 为进一步了解大黄鱼抗病毒免疫机制提供理论基础。     

厚壳贻贝一种新型贝壳胶原蛋白的重组表达与功能分析

贝壳是一种具有优异力学性能的生物硬组织,贝壳基质蛋白质对贝壳的形成具有重要意义。厚壳贻贝(Mytilus coruscus)贝壳中发现一种类似胶原蛋白质的新型贝壳基质蛋白质,命名为collagen-like protein 2（CLP-2）。然而,该蛋白质的结构与功能以及对贝壳形成的影响机制尚不清楚。为此,本研究对CLP 2开展了序列分析;进一步采取密码子优化结合原核重组表达策略,开展了CLP-2的重组表达;在此基础上分析了重组CLP-2对酸钙结晶的诱导、结晶速率抑制以及碳酸钙结合能力。对CLP-2的序列分析结果表明,该蛋白质序列中含有信号肽及两个Von Willebrand factor A（VWA）结构域。CLP-2在数据库中尚无高同源性蛋白质存在,表明这是一种较为新颖的贝壳基质蛋白。所获得的重组CLP-2对碳酸钙体外结晶表现出明显的诱导作用,扫描电镜以及傅里叶红外光谱结果表明,重组CLP-2可诱导碳酸钙晶体的形貌由立方体形转化为球形,并在高浓度下进一步转化为哑铃形;同时,重组CLP-2可促使碳酸钙晶体的晶型由方解石型向文石型转化;重组CLP-2在体外具有碳酸钙晶体结合作用;此外,重组CLP-2能显著抑制碳酸钙晶体的结晶速度（P<0.01）,并具有浓度依赖性。上述结果表明,厚壳贻贝贝壳CLP-2蛋白质在贝壳,特别是文石型肌棱柱层的生物矿化过程中具有重要作用。上述研究为深入了解贻贝贝壳的形成机制,以及胶原类蛋白质对生物矿化过程的影响奠定了基础。     

厚壳贻贝鸟氨酸-尿素循环中的关键代谢物及基因分析

鸟氨酸-尿素循环(OUC)是生物新陈代谢过程中的重要循环过程,但在贝类中尚缺乏相关研究。为此,以厚壳贻贝为研究对象,分别采用氨基酸分析仪和荧光定量PCR研究了其外套膜和后闭壳肌组织中的鸟氨酸-尿素循环途径的主要代谢物和关键基因的含量及其表达量;进一步测试了在精氨酸注射条件下,各主要代谢物和关键基因的含量及表达量变化,以及¹³C标记尿素注射贻贝后,其贝壳中δ¹³C比值(¹³C/¹²C)变化。结果表明,厚壳贻贝外套膜和后闭壳肌均含有较高浓度的尿素;精氨酸注射导致其两种组织中尿素浓度显著上升(P<0.01),以及瓜氨酸浓度显著下降(P<0.01),但鸟氨酸浓度维持相对稳定的水平。精氨酸注射显著上调了两种组织中的脲酶基因的表达量(P<0.01),但其他基因表达量的变化在两种组织中存在差异,显示出鸟氨酸-尿素循环途径在其两种组织中具有复杂而不同的调控过程。¹³C标记尿素注射贻贝显著上调了贝壳中δ¹³C的比值(P <0.01),表明尿素分子可能参与了贻贝贝壳的生物矿化过程。上述研究为深入了解贻贝鸟氨酸-尿素途径与生物矿化之间的关联,以及探讨贻贝对海水酸化耐受性的内在分子机制奠定了基础。     

铜绿假单胞菌对青霉素类抗生素异质性耐药研究

【背景】铜绿假单胞菌是临床上常见的条件致病菌,其异质性耐药的发生常导致临床治疗失败。【目的】研究铜绿假单胞菌对青霉素类抗生素的异质性耐药情况,为相关临床感染治疗提供一定的依据。【方法】收集临床分离的50株铜绿假单胞菌,采用纸片扩散法(diskdiffusion method)即Kirby-Bauer (K-B)法、菌落谱型分析(population analysis profile,PAP)法、生长实验以及传代稳定性实验探究铜绿假单胞菌的异质性耐药特征。【结果】K-B法初筛得到铜绿假单胞菌对哌拉西林(piperacillin,PIP)、哌拉西林/他唑巴坦(piperacillin/tazobactam,TZP)和替卡西林/克拉维酸(ticarcillin/clavulanic acid,TIM)的异质性耐药率分别为52%、52%和54%。PAP实验确认后有13株异质性耐药菌,其检出率占总实验菌株的26%。随机选取8株异质性耐药菌株,其耐药亚群的发生频率为7.3×10-7-1.2×10-5。通过无抗生素压力的生长实验发现,异质性耐药菌株PAS92、PAS57与其各自的3株最高PIP浓度平...     

基于国家生态足迹账户的海陆养殖产品研究

海陆养殖产品是人类蛋白质营养摄取的重要来源, 而生态足迹是评价评估人类在获取蛋白质对地球生态系统和环境的影响的重要方法。本文运用国家生态足迹账户分析法核算了我国海水养殖产品和畜牧业产品2009—2014年的生态足迹及2014年的单位蛋白质生态系数。结果表明: 2009—2014年我国海水养殖产品中扇贝的人均生态足迹最高, 从0.0005 hm2增长到0.0007 hm2; 2009—2014年畜牧产品中猪肉的人均生态足迹最高, 从1.2 hm2增长到1.4 hm2; 畜牧产品的人均生态足迹普遍高于海水养殖产品, 畜牧产品人均所需的生物生产性面积是海水养殖产品的2000倍; 由2014年的单位蛋白质生态系数核算得知, 畜牧产品的平均单位蛋白质生态系数为0.1381 hm2•kg–1, 其中羊肉的蛋白质生态系数最高, 达到0.1595 hm2•kg–1, 海水养殖产品的平均单位蛋白质生态系数为0.0020 hm2•kg–1, 其中海水鱼的单位蛋白质系数仅为0.0004 hm2•kg–1。因而在获取同等条件的蛋白质营养供给时, 我们可以优先考虑海水养殖产品, 这样既能改善国民蛋白质营养供给结构, 又能降低生态环境的生态负荷, 同时也是我们发展海洋经济、经略海洋的节点。     

玉米蛋白粉替代鱼粉对大黄鱼生长、血清生化指标及肝脏组织学的影响

为探讨玉米蛋白粉替代鱼粉对大黄鱼(Larimichthys crocea) 幼鱼生长、血清生化指标及肝脏组织形态的影响, 进行了为期56d的养殖试验, 探索玉米蛋白粉替代大黄鱼幼鱼饲料鱼粉的适当比例。以初始体重为(10.49±0.03) g的大黄鱼幼鱼为研究对象, 用玉米蛋白粉替代基础饲料(含40%鱼粉)0、15%、30%、45%、60%和75%的鱼粉来配制6种等氮(粗蛋白含量45%)等脂(粗脂肪含量10%)的实验饲料, 分别标记为C0、C15、C30、C45、C60、C75组。除C0以外的替代组分别添加了适量的晶体氨基酸(赖氨酸和蛋氨酸)。结果表明, 玉米蛋白粉替代水平对大黄鱼幼鱼存活率、试验鱼特定生长率、饲料系数均无显著性差异(P>0.05)。C45和C60组肌肉粗蛋白含量显著高于C0组(P<0.05), 肌肉粗脂肪含量C45组显著高于C0、C15和C75组 (P<0.05), C45、C60和C75组肌肉水分显著低于C0组(P<0.05), 全鱼粗蛋白、粗脂肪、水分含量无显著差异(P>0.05); 灰分含量有上升趋势, C75组显著高于其他组(P<0.05)。各替代组的血清白蛋白、白球比、谷草转氨酶、葡萄糖均无显著性差异(P>0.05); 随着替代比例的升高, 总胆固醇有降低的趋势, 除C15组与C0无显著性差异外(P>0.05), 4组均显著低于CO组(P<0.05); 实验探讨替代后对鱼的影响, C75组血清总蛋白和球蛋白含量显著低于C0组(P<0.05); C75组血清谷草转氨酶含量显著高于C0(P<0.05)。各处理组总抗氧化能力、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化氢酶均没有显著性影响(P>0.05), 但替代组总抗氧化能力含量均高于C0; 丙二醛在C75组显著高于C0组(P<0.05)。通过肝组织学观察表明, 当替代比例高于45%时, 呈现肝细胞核偏位、胞浆内脂肪滴较多、细胞透明空泡化等症状。综上所述, 在实验条件下, 研究认为玉米蛋白粉替代鱼粉对大黄鱼幼鱼的适宜添加量为45%。     

底栖有孔虫对海洋重金属污染响应研究进展

海洋与人类生存息息相关并受人类活动影响巨大,有孔虫作为一种高敏感、低成本的指示生物,在开展海洋环境污染指示工作中起着重要的作用。本文综述了国内外海洋重金属污染环境中有孔虫的生态指示应用及响应机理研究。已有研究表明,在人类活动影响为主导的重金属污染海域有孔虫个体和种群均出现显著响应,分别表现为个体形态畸形,种群分异度降低、耐受种比例增加等特征,微体生物实验与超微结构研究也提供了相应佐证。但在自然环境压力较大(如高盐、强水文动力环境)的海域,上述响应特征需谨慎应用,可通过历史时期的溯源研究区分自然与人类活动的影响。     

温州南部沿岸海域主要鱼类的生态位及种间联结性

国内对生态位和种间关联性的研究主要集中于植物、鸟类和游泳动物群落等方面,而针对鱼类生态位和种间关联性研究鲜有报道.本文基于2015年春季(5月)和秋季(9月)温州南部沿岸海域渔业资源调查与渔获物分析,运用生态位测定、方差比率(VR)、χ²检验、联结系数(AC)、种对共同出现百分率(PC)和点相关系数(Ф)等方法对主要鱼类间的关系进行研究.结果表明: 该海域共鉴定出鱼类47种,隶属于9目27科41属,其中优势种4种,重要种9种,共占17%.通过生态位宽度聚类分析,按生态位宽度将主要鱼类划分为2类:第1类广生态位种包括龙头鱼、棘头梅童鱼、日本鳀、镰鲳、白姑鱼、六指马鲅、蓝圆鲹和带鱼;第2类狭生态位种包括海鳗、六丝矛尾鰕虎鱼、宽体舌鳎、小黄鱼和鳓.主要鱼类间的生态位重叠值为0～0.90,表明物种对资源利用的相似程度存在差异.生态位宽度较窄的宽体舌鳎和海鳗,其重叠值相对较高,说明两个物种间存在一定的竞争.利用VR分析得出主要鱼类间的关联性呈显著正相关.鉴于Ф值能降低χ²检验、联结系数(AC)、种对共同出现百分率(PC)对联结性分析的影响,故采用Ф值测定,得出63个种对为正联结,种间联结性和生态位两者分别与群落结构稳定和群落更替具有不同程度的相关性.