Identification and characterization of a novel bifunctional Δ<Superscript>12</Superscript>/Δ<Superscript>15</Superscript>-fatty acid desaturase gene from <Emphasis Type="Italic">Rhodosporidium kratochvilovae</Emphasis>

Objectives

To elucidate the biosynthesis pathway of linoleic acid and α-linolenic acid in Rhodosporidium kratochvilovae YM25235 and investigate the correlation of polyunsaturated fatty acids with its cold adaptation.

Results

A 1341 bp cDNA sequence, designated as RKD12, putatively encoding a Δ¹²-desaturase was isolated from YM25235. Sequence analysis indicated that this sequence comprised a complete ORF encoding 446 amino acids of 50.6 kDa. The encoded amino acid sequence shared higher similarity to known fungal Δ¹²-desaturases that are characteristic of three conserved histidine-rich motifs. RKD12 was further transformed into Saccharomyces cerevisiae INVScl for functional characterization. Fatty acid analysis showed the yeast transformants accumulated two new fatty acids: linoleic acid and α-linolenic acid. Furthermore, mRNA expression level of RKD12 and the content of linoleic acid and α-linolenic acid were increased significantly with the culture temperature downshift from 30 to 15 °C, which might be helpful for the cold adaptation of YM25235.

Conclusion

RKD12 is a novel bifunctional ?¹²/?¹⁵-desaturase gene, and the increased RKD12 mRNA expression level and PUFAs content at low temperature might be helpful for the cold adaptation of YM25235.

     

不同地位克氏原螯虾胜利者-失败者效应的稳定性

为探究不同地位的克氏原螯虾(Procambarus clakii)胜利者-失败者效应的稳定性。通过视频拍摄优势者和从属者在新的领域中各自与等重量级雄性螯虾连续遭遇战,统计胜负场数、格斗次数、时间、优势指数等多个参数。在与陌生对手的首次交战中,40个优势者中有23只螯虾取得了胜利,17只失败,胜负比例之间差异不显著;而从属者中获胜比例为18/40,与失败者的比例之间也没有差异,说明优势者和从属者之间原有的等级地位并不被陌生对手识别。在与陌生对手的第二次交战中,获胜的优势者中18/23的螯虾再次胜利,极显著高于失败的螯虾比例;获胜的从属者中,仅11/18的螯虾再次胜利,与失败者的比例之间不显著;而失败的优势者中,13/17的螯虾持续失败,失败的从属者中,17/22的螯虾持续失败,均显著高于获胜的比例,说明不同地位的螯虾胜利者-失败者效应稳定性不同,优势者的胜利者-失败者效应均比较稳定,而从属者的失败者效应稳定,胜利者效应并不稳定,一胜之后不能获得稳定、完全的二胜。对格斗次数、时间、优势指数等参数统计分析发现,胜利或失败的优势者以及从属者在格斗策略上有较大的差异。     

高山姬鼠下丘脑神经肽表达量的季节性变化

为阐明高山姬鼠(Apodemus chevrieri)下丘脑神经肽表达量在季节性变化条件下对其体重调节的作用,测定了不同季节高山姬鼠的体重、体脂含量、食物摄入量以及血清瘦素浓度和神经肽Y(NPY)、刺鼠相关蛋白(Ag RP)、阿片促黑色素原(POMC)和可卡因-安他非明转录调节肽(CART)表达量。采用食物平衡法测定高山姬鼠的食物摄入量,体脂含量用索氏抽提法进行测定,采用实时荧光PCR仪测定下丘脑神经肽表达量。采用单因素方差分析或协方差分析进行检验,相关性采用Pearson相关分析。高山姬鼠的体重和体脂均出现了季节性变化,冬季较低,夏季较高。食物摄入量季节性差异显著,冬季较高,夏季最低。血清瘦素含量也出现了季节性变化,与体脂变化趋势类似,瘦素含量与脂肪含量呈正相关关系。下丘脑神经肽NPY、Ag RP、POMC和CART表达量季节性差异显著。食物摄入量与NPY和Ag RP负相关,与POMC和CART正相关。以上结果表明,高山姬鼠在季节性变化过程中冬季降低体重、体脂,增加摄入量来维持生存。瘦素通过作用于下丘脑神经肽基因来调节高山姬鼠的体重平衡。     

家燕和金腰燕的卵胚胎心率比较

胚胎心率是衡量胚胎新陈代谢速率的重要指标。鸟类的胚胎心率随新陈代谢的增加而呈上升趋势。对早成性鸟类的种间比较发现,胚胎心率平均值随卵重量的增大而减小,卵体积小的种类具有相对较高的胚胎心率。国内有关野生鸟类胚胎心率的研究较少。2014年5~8月,在黑龙江扎龙国家级自然保护区,利用红外胚胎心率测量仪对两种近缘鸟类家燕(Hirundo rustica,n=14)和金腰燕(Cecropis daurica,n=14)的卵胚胎心率及其变化进行了测量与比较。两种燕均在孵卵的第2天开始出现胚胎心率,并随胚龄增加心率呈上升趋势,但在第8天及第11~14天家燕的胚胎心率显著低于金腰燕(第8天:z=﹣2.602,P=0.009;第11天:z=﹣2.497,P=0.013;第12天:z=﹣2.354,P=0.019;第13天:z=3.424,P=0.001;第14天:z=﹣3.380,P=0.001)。家燕卵胚胎日均增长心率(19.0±3.1)次/min,金腰燕卵胚胎日均增长心率(16.1±3.4)次/min,二者差异不显著(z=﹣1.792,P=0.073)。两种燕的胚胎心率与卵容量和卵重均不存在显著相关性[家燕:卵容量(1.73±0.09)cm3,r=0.192,P=0.511;卵重(1.74±0.09)g,r=0.128,P=0.663。金腰燕:卵容量(1.74±0.08)cm3,r=0.040,P=0.891;卵重(1.51±0.09)g,r=0.054,P=0.855]。这可能表明,卵大小和卵重量对家燕与金腰燕的胚胎心率均影响不明显。     

蓬莱玉参早期发育的形态学观察

本研究对仿刺参(Apostichopus japonicus)的一个特殊品系蓬莱玉参产卵、受精及胚胎和幼体发育过程进行显微观察,并与普通仿刺参进行比较。在19~21℃水温下,蓬莱玉参受精卵分别在受精12 min和24 min后释放第一、二极体,1 h后卵裂成2细胞期,之后每30 min左右完成一次卵裂,6 h后进入囊胚期,19 h后发育成原肠胚;40 h后进入耳状幼体阶段,在其后侧臂的一端出现一个不规则形的石灰质骨片,并发现其位置与水体腔处于同一侧这一规律;5 d和8 d后发育为中耳状幼体和大耳状幼体,10 d后变态发育为樽形幼体,骨片由不规则状发育为齿轮状,并出现第二个石灰质骨片;12 d后发育为五触手,14 d后发育成稚参,40 d后发育为幼参。蓬莱玉参胚胎和幼体发育时序与当前已报道的仿刺参无显著差异,但从幼参开始蓬莱玉参通体始终为白色,而普通仿刺参在45日龄时体表局部出现色素,疣足处较为明显,60日龄幼体一半以上全身布满色素。蓬莱玉参因通体纯白色而受到了众多养殖企业和研究领域的关注,本文的结果为其今后的研究奠定了可靠的理论基础。     

不同规格中华绒螯蟹母本子代的生长特性比较

为研究中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)不同规格母本子代的生长发育,本实验在生态池塘中放置网箱养殖中华绒螯蟹,按照母本规格不同设置4个组,组A、B、C和D分别为母本体重(175.7±5.3)g、(150.4±5.8)g、(125.6±5.5)g和(100.2±5.9)g的子代,4组的父本体重无显著差异,每个组4个平行,每个平行雄蟹10只、雌蟹20只。每个网箱放养中华绒螯蟹大眼幼体500只,以水花生(Altemanthena philoxeroides)为隐蔽物,保持生长环境尽量相同且适宜生长。经过158 d的养殖,A、B、C和D组个体的体重从(6.0±0.5)mg分别增长到(7 599.8±954.8)mg、(6 232.7±638.7)mg、(6 112.4±854.6)mg、(5 316.0±745.3)mg,分别增长了1 266.6、1 038.8、1 018.7和886.0倍,且A组特定生长率显著高于D组(P0.05)。蜕壳11次成长为1龄蟹种后综合指标(体重、壳长、壳宽、体高)最好的是A组,A组显著好于B、C、D组(P0.05);次之为B、C组,再者是D组,B与C组差异不显著(P0.05),但均显著好于D组(P0.05)。B组成活率最高,分别比A、D、C组高1.4%、3.6%、4.6%;次之为A组,分别比D、C组高2.2%、3.2%;再者为D组,比C组高1.4%。综合研究表明,在1龄蟹种阶段,大规格母本后代生长性状表现出优于小规格母本后代的趋势。     

中华绒螯蟹蜕壳生长及其与相关基因表达的关联分析

蜕壳是甲壳动物常见的生长发育现象,但对调控蜕壳与生长的内在机制尚缺乏足够了解。本研究在室内条件下,对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)一个蜕壳周期内的个体蜕壳与生长现象进行了连续观察,分析了2个蜕壳相关基因,即蜕皮激素受体基因(Ec R)和维甲类X受体基因(RXR),以及1个生长相关基因肌肉生长抑制素基因(MSTN)的表达及其与生长性状的相关性。结果发现,中华绒螯蟹在蜕壳后会出现一个跳跃式生长期,之后进入了一个缓慢持续上升过程,当营养物质积累到一定程度(肥满度达60%左右时)时启动下一次蜕壳;MSTN基因的表达与壳长(r=﹣0.450,P0.05)、壳宽(r=﹣0.410,P0.05)增长率呈显著负相关,而与肥满度呈显著正相关(r=0.450,P0.05),Ec R和RXR基因的表达与体重、壳长和壳宽的增长率均没有显著相关性;相对来说,MSTN在蜕壳后的表达量越高,则增重率越小;而Ec R和RXR在蜕壳后表达量越高,其增重率越大。本研究结果表明,中华绒螯蟹在蜕壳后其生长具有一定的规律性,肥满度可以作为衡量中华绒螯蟹体内营养积累启动蜕壳的指标,Ec R、RXR及MSTN基因表达与生长表型具有一定的相关性。