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。     

温度对池蝶蚌雌雄同体和性逆转的影响

为探究温度对池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)性腺发育的影响, 研究连续两年对池蝶蚌性腺进行雌雄同体现象筛选及跟踪观察, 并采用5个温度诱导池蝶蚌生殖滤泡分化。通过对不同时期的池蝶蚌的性腺进行qRT-PCR检测, 同时利用原位杂交技术对性别决定关键基因Dmrt1进行细胞定位。结果显示: 在自然条件下, 6月龄池蝶蚌出现了雌雄同体现象, 28月龄的雌雄同体蚌到30月龄左右会出现不同性别的分化(77.8%分化为雄蚌, 16.7%维持雌雄同体现象, 5.5%分化为雌蚌)。在不同温度刺激下, 14月龄池蝶蚌出现了雌雄同体和性逆转现象。32℃刺激, 14月龄雄蚌出现12.5%雌雄同体; 27℃刺激, 14月龄雄蚌和27月龄雄蚌分别出现37.5%和12.5%性逆转; 23℃刺激, 14月龄雌蚌出现14.29%性逆转; 19℃刺激, 14月龄雌蚌出现25%性逆转。qRT-PCR结果显示: Dmrt1在胚胎及6、27月龄表达显著高于其他时期, 32℃刺激, 在27月龄雄蚌中的表达显著高于其他温度, 19℃刺激, 在14、27月龄雌蚌中的表达显著高于其他温度; Fem1b、Fem1c的时空表达趋势基本一致, 与Tra2a大体一致, 在5、32月龄与Sox9相互抑制; 19℃、23℃和27℃刺激, Fem1b、Tra2a和Sox9三个基因在14月龄雄蚌中表达显著高于其他温度, 且23℃刺激, Sox9在27月龄雄蚌中表达也显著高于其他温度; Foxl2在27℃下的27月龄雌蚌中表达显著高于其他温度。Tra2a、Fem1b、Fem1c、Sox9和Dmrt1五个基因在不同月龄的雌雄同体蚌内表达有显著差异, Foxl2在雌蚌和雌雄同体蚌内表达显著高于同期雄蚌。原位杂交技术结果显示, Dmrt1 mRNA阳性信号主要定位在精原细胞、初级精母细胞和成熟卵母细胞中。综上所述, 温度影响池蝶蚌生殖滤泡的分化, 27℃及以上的高温容易诱导雄蚌向雌蚌逆转或产生雌雄同体现象, 23℃及以下的低温容易诱导雌蚌向雄蚌逆转; 并且温度很可能是通过调控Dmrt1等性别相关基因的表达量, 从而调节生殖滤泡分化的。     

六种微藻的抗MRSA活性筛选

本文以琼脂扩散法为体外抗菌活性测定方法,研究了六种微藻(两种绿藻,三种硅藻和一种蓝藻)的不同溶剂提取物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑制活性.结果表明,每种微藻的提取物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有不同程度的抑制活性.其中,蓝隐藻、牟氏角毛藻和青岛大扁藻的提取物具有良好的抗菌活性.结论:微藻是一种新的开发抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌物质的潜在资源.     

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。     

池蝶蚌IκBα和c-Rel的结构特征及在LPS刺激下的表达分析

为研究淡水贝类NF-κB/Rel信号通路中核因子κB(Nuclear factor-κappaB, NF-κB)和NF-κB抑制因子(Inhibitors of NF-κB, IκB)的功能,对池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)IκBα和c-Rel(以下简称HsIκBα和Hsc-Rel)的序列结构、表达特征及Hs IκBα和Hsc-Rel之间的相互关系进行了分析。结果表明, Hs IκBα的c DNA全长为1783 bp,其开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)为1083 bp,编码360个氨基酸。Hsc-Rel的cDNA为2414 bp, ORF为2298 bp,编码765个氨基酸。通过构建HsIκBα-ORF-GST和Hsc-Rel-RHD-HIS重组质粒、原核诱导表达和纯化,进行GST-pull down,通过SDS-PAGE和Western Blot检测研究,发现HsIκBα和Hsc-Rel-RHD存在直接的相互作用。通过对池蝶蚌进行脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)刺激后,分别在7个时间点(0、6h、12h、24h、...