雌二醇刺激对菲律宾蛤仔Dmrt基因表达的影响

为研究菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum不同发育时期及雌二醇刺激下Dmrt基因组织表达的变化状况,在菲律宾蛤仔基因组数据中(未发表),运用BLASTe比对确定了菲律宾蛤仔的3个Dmrt基因,运用MEGA、expasy、SMART等软件进行基因结构和进化分析,根据系统发生树的聚类对3个Dmrt基因进行命名,分别为Dmrt3-like、Dmrt4-like-1、Dmrt4-like-2,并采用实时荧光定量PCR方法对Dmrt基因在菲律宾蛤仔中的时空表达及其对雌二醇处理的响应进行了研究。结果表明:菲律宾蛤仔Dmrt 3个基因的表达量从担轮幼虫到壳顶幼虫时期呈迅速增长趋势,其中Dmrt4-like-2在菲律宾蛤仔的不同发育时期均有表达;在未进行雌二醇激素处理的正常菲律宾蛤仔体内,Dmrt4-like-1和Dmrt4-like-2在鳃和外套膜中表达量最高,Dmrt3-like在鳃和内脏团中表达量较高,在外套膜和水管中不表达;短时期内(72 h)雌二醇浸泡处理使得这3个基因在菲律宾蛤仔性腺中的表达量均发生上调;长时期(60 d)雌二醇浸泡处理后,空白组的雄性性腺中3个基因的表达量皆高于雌性性腺,试验组雌雄同体性腺中的Dmrt4-like-1和Dmrt4-like-2表达量略高于雌性中的表达量(P>0.05),但显著低于雄性中的表达量(P<0.05)。研究表明,菲律宾蛤仔Dmrt基因家族参与性别分化、性腺发育过程。     

菲律宾蛤仔RP2基因的克隆及组织表达分析

采用反转录PCR(RT-PCR)与c DNA末端快速克隆(RACE)法首次从壳长为28 mm的菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum外套膜中克隆出RP2基因(Gen Bank登录号:KF826881)。结果表明:RP2基因c DNA序列长度为1158 bp,包括62 bp的5'端非编码区,41 bp的3'端非编码区,开放阅读框1053 bp,编码350个氨基酸;推导的氨基酸序列具有TBCC(57aa¹75aa)和CARP(65aa175aa)和CARP(65aa¹02aa)保守结构域,并为非跨膜糖蛋白;经Blast同源性比较表明,菲律宾蛤仔RP2氨基酸序列与太平洋牡蛎Crassostrea gigas的相似性较高(56%),与高等哺乳动物、鸟类、鱼类、两栖类和节肢动物各模式动物之间的相似性为43%102aa)保守结构域,并为非跨膜糖蛋白;经Blast同源性比较表明,菲律宾蛤仔RP2氨基酸序列与太平洋牡蛎Crassostrea gigas的相似性较高(56%),与高等哺乳动物、鸟类、鱼类、两栖类和节肢动物各模式动物之间的相似性为43%⁵3%,与非洲眼线虫Loa loa的相似性较低(33%);利用实时定量PCR技术检测RP2基因在菲律宾蛤仔不同组织中的表达,结果显示,RP2基因在菲律宾蛤仔雄性性腺中表达量最高,在鳃、水管和外套膜组织中次之,在斧足和闭壳肌中表达量极少,在雌性性腺中无表达。研究表明,RP2基因在菲律宾蛤仔各组织中的表达较为广泛,但不同组织的表达量存在明显差异,本研究结果可为无脊椎动物RP2基因的结构及其功能研究提供基础数据。     

4种壳色菲律宾蛤仔在低氧胁迫下的耐受能力比较研究

菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum对环境中溶氧剧烈的波动有较强的适应能力,为了探讨抗氧化酶和热休克蛋白在蛤蛤恣仔的低氧耐受过程中发挥的作用,以对低氧具有不同耐受能力的4种壳色蛤仔(野生蛤仔、斑马蛤、白蛤、白斑马蛤)为研究对象,比较了在1 mg/L的低氧胁迫条件下其抗氧化酶家族基因成员(TPx、CAT、Mn-SOD、Cu/Zn-SOD)和热休克蛋白家族基因成员(HSP40、HSP75、Vps HSP-1、Vps HSP-2)的表达量变化情况。结果表明:在鳃组织中,野生蛤仔的抗氧化酶基因表现出先升高后恢复的趋势,在胁迫后6 h时表达量达到最高值(P<0.05),其他3种壳色蛤仔的抗氧化酶基因表现出先降低后恢复的趋势,在胁迫后6 h时表达量达到最低值(P<0.05),斑马蛤的TPx基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P<0.05);在外套膜组织中,4种壳色蛤仔中的抗氧化酶基因均表现出先升高后恢复的趋势,白蛤TPx基因和白斑马蛤CAT基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P<0.05);在鳃组织中,斑马蛤和白斑马蛤中热休克蛋白家族基因成员表现出先降低后升高再降低的趋势,分别在24 h、6 h时达到最低值(P<0.05),野生蛤仔和白蛤中热休克蛋白家族基因成员表现出先升高后降低的趋势,在胁迫6 h时,白蛤热休克蛋白家族基因成员表达量达到最高值(P<0.05),胁迫12 h时,野生蛤仔达到最高值(P<0.05);在外套膜组织中,白斑马蛤中热休克蛋白家族基因成员表达量出现先降低后升高的趋势,在胁迫6 h时达到最低值(P<0.05),而其他3个壳色蛤仔中热休克蛋白家族基因表达量表现出先升高后降低的趋势,在胁迫6 h时野生蛤仔和白蛤热休克蛋白家族基因成员表达量达到最大值(P<0.05),12 h时斑马蛤达到最大值(P<0.05),且白蛤HSP40基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P<0.05)。研究表明,斑马蛤和白蛤的TPx基因可能参与其体内黑色素合成的过程,初步证实了不同壳色蛤仔参与色素合成过程的相关基因在其对低氧的耐受过程中能够发挥重要作用。     

4种壳色菲律宾蛤仔在低氧胁迫下的耐受能力比较研究

菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum对环境中溶氧剧烈的波动有较强的适应能力,为了探讨抗氧化酶和热休克蛋白在蛤蛤恣仔的低氧耐受过程中发挥的作用,以对低氧具有不同耐受能力的4种壳色蛤仔(野生蛤仔、斑马蛤、白蛤、白斑马蛤)为研究对象,比较了在1 mg/L的低氧胁迫条件下其抗氧化酶家族基因成员(TPx、CAT、Mn-SOD、Cu/Zn-SOD)和热休克蛋白家族基因成员(HSP40、HSP75、Vps HSP-1、Vps HSP-2)的表达量变化情况。结果表明:在鳃组织中,野生蛤仔的抗氧化酶基因表现出先升高后恢复的趋势,在胁迫后6 h时表达量达到最高值(P<0.05),其他3种壳色蛤仔的抗氧化酶基因表现出先降低后恢复的趋势,在胁迫后6 h时表达量达到最低值(P<0.05),斑马蛤的TPx基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P<0.05);在外套膜组织中,4种壳色蛤仔中的抗氧化酶基因均表现出先升高后恢复的趋势,白蛤TPx基因和白斑马蛤CAT基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P<0.05);在鳃组织中,斑马蛤和白斑马蛤中热休克蛋白家族基因成员表现出先降低后升高再降低的趋势,分别在24 h、6 h时达到最低值(P<0.05),野生蛤仔和白蛤中热休克蛋白家族基因成员表现出先升高后降低的趋势,在胁迫6 h时,白蛤热休克蛋白家族基因成员表达量达到最高值(P<0.05),胁迫12 h时,野生蛤仔达到最高值(P<0.05);在外套膜组织中,白斑马蛤中热休克蛋白家族基因成员表达量出现先降低后升高的趋势,在胁迫6 h时达到最低值(P<0.05),而其他3个壳色蛤仔中热休克蛋白家族基因表达量表现出先升高后降低的趋势,在胁迫6 h时野生蛤仔和白蛤热休克蛋白家族基因成员表达量达到最大值(P<0.05),12 h时斑马蛤达到最大值(P<0.05),且白蛤HSP40基因表达量在胁迫的各个时间点均显著高于其他3种壳色蛤仔(P<0.05)。研究表明,斑马蛤和白蛤的TPx基因可能参与其体内黑色素合成的过程,初步证实了不同壳色蛤仔参与色素合成过程的相关基因在其对低氧的耐受过程中能够发挥重要作用。     

菲律宾蛤仔硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶基因克隆、表达及其对脂多糖和肽聚糖的刺激响应

为探究菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶(Se-GPx)基因的序列特征、组织表达模式及其在不同壳色蛤仔免疫应答中的作用,利用RACE方法获得分析菲律宾蛤仔两个Se-GPx基因(Se-GPx-a和Se-GPx-b)全长序列,采用RT-qRCR方法分析基因表达规律。结果表明:RpSe-GPx-a和RpSe-GPx-b基因开放阅读框(ORF)长度分别为582 bp和633 bp,分别编码193和210个氨基酸,在3′非翻译区(UTR)均含有保守硒代半胱氨酸插入序列(SECIS)元件;氨基酸序列分析发现,RpSe-GPx-a和RpSe-GPx-b序列中含有与酶结构和功能至关重要的特征,包括终止密码子UGA编码的硒代半胱氨酸,GPx标签序列(GKVVLVENVASLUGTT)和活性位点序列(WNFEKF)均高度保守;系统进化分析发现,RpSe-GPx与其他软体动物物种具有较近的亲缘关系;组织表达分析发现,RpSe-GPx在肝胰腺中表达量最高(P<0.05),在外套膜、鳃组织中表达量次之,在闭壳肌中表达量最低(P<0.05);用脂多糖(LPS)和肽聚糖(PGN)分别注射3种壳色蛤仔(白蛤、白斑马、橙蛤),LPS刺激后,白蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在12、6 h时达到最大值(P<0.05),白斑马蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在48、6 h时达到最大值(P<0.05),橙蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在3、24 h时达到最大值(P<0.05);PGN刺激后,白蛤、白斑马蛤和橙蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在24、24、48 h时达到最大值(P<0.05)。研究表明,3种壳色蛤仔黑色素形成过程的差异可能是导致其GPx基因对LPS和PGN刺激表现出不同响应的重要原因之一。     

菲律宾蛤仔硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶基因克隆、表达及其对脂多糖和肽聚糖的刺激响应

为探究菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶(Se-GPx)基因的序列特征、组织表达模式及其在不同壳色蛤仔免疫应答中的作用,利用RACE方法获得分析菲律宾蛤仔两个Se-GPx基因(Se-GPx-a和Se-GPx-b)全长序列,采用RT-qRCR方法分析基因表达规律。结果表明:RpSe-GPx-a和RpSe-GPx-b基因开放阅读框(ORF)长度分别为582 bp和633 bp,分别编码193和210个氨基酸,在3′非翻译区(UTR)均含有保守硒代半胱氨酸插入序列(SECIS)元件;氨基酸序列分析发现,RpSe-GPx-a和RpSe-GPx-b序列中含有与酶结构和功能至关重要的特征,包括终止密码子UGA编码的硒代半胱氨酸,GPx标签序列(GKVVLVENVASLUGTT)和活性位点序列(WNFEKF)均高度保守;系统进化分析发现,RpSe-GPx与其他软体动物物种具有较近的亲缘关系;组织表达分析发现,RpSe-GPx在肝胰腺中表达量最高(P<0.05),在外套膜、鳃组织中表达量次之,在闭壳肌中表达量最低(P<0.05);用脂多糖(LPS)和肽聚糖(PGN)分别注射3种壳色蛤仔(白蛤、白斑马、橙蛤),LPS刺激后,白蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在12、6 h时达到最大值(P<0.05),白斑马蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在48、6 h时达到最大值(P<0.05),橙蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在3、24 h时达到最大值(P<0.05);PGN刺激后,白蛤、白斑马蛤和橙蛤Se-GPx-a和Se-GPx-b基因表达量分别在24、24、48 h时达到最大值(P<0.05)。研究表明,3种壳色蛤仔黑色素形成过程的差异可能是导致其GPx基因对LPS和PGN刺激表现出不同响应的重要原因之一。     

虾夷马粪海胆CYP17基因的克隆及其表达差异

采用分子生物学方法成功克隆了虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius CYP17基因。该基因的cDNA全长为1 570 bp,其中开放阅读框1 482 bp,编码493个氨基酸;CYP17蛋白的相对分子质量约为55 540,等电点为8.068,信号肽断裂位点位于第18和第19个氨基酸残基之间;虾夷马粪海胆的CYP17氨基酸序列与紫球海胆S.purpuratus的同源性为97%,与光棘球海胆S.nudus的同源性为96%。用RT-PCR技术对CYP17基因在虾夷马粪海胆生殖腺不同发育时期的表达差异进行了分析。结果表明:在虾夷马粪海胆3个家系的雄性个体生殖腺中,CYP17基因在1-3家系的表达量最高,依次为10-3家系、6-2家系,而在雌性个体生殖腺中,CYP17基因在10-3家系的表达量最高,依次为1-3家系、6-2家系;在4-1家系海胆3个不同发育时期,CYP17基因在雄海胆性腺中的表达量随着日龄的增加而增加,而雌海胆性腺在发育第430天到第447天时表达量略有增加,发育到第512天时表达量明显增加。本研究表明,CYP17基因在海胆雌、雄个体生殖腺中转录水平上的表达差异明显,雄性的表达量明显高于雌性。     

尼奥罗非鱼及其亲本中性别分化相关基因的表达模式比较

Dmrt1、Amh、Cyp19a1a、Foxl2是鱼类性别决定与分化相关的重要基因,为了研究罗非鱼种间杂交后代的性别形成机制,对尼奥罗非鱼Oreochromis niloticus(尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus♀×奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus♂)及其亲本中这4个性别分化相关基因的性别表达模式进行了比较分析。结果表明:Dmrt1、Amh基因在尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼精巢中的表达量显著或极显著高于卵巢(P<0.05或P<0.01),而Cyp19a1a、Foxl2基因在卵巢中的表达量则显著高于精巢(P<0.05),4个基因在尼奥罗非鱼精巢、卵巢中的表达模式与其亲本基本一致;奥利亚罗非鱼精巢中Dmrt1基因表达高于尼罗罗非鱼,卵巢中Cyp19a1a、Foxl2基因表达也高于尼罗罗非鱼;尼奥罗非鱼精巢、卵巢中4个基因的表达水平均低于其亲本,特别是精巢中Cyp19a1a、Foxl2基因的表达水平极低。推测Cyp19a1a表达抑制可能是引起尼奥罗非鱼雄性率高的重要条件之一。     

尼奥罗非鱼及其亲本中性别分化相关基因的表达模式比较

Dmrt1、Amh、Cyp19a1a、Foxl2是鱼类性别决定与分化相关的重要基因,为了研究罗非鱼种间杂交后代的性别形成机制,对尼奥罗非鱼Oreochromis niloticus(尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus♀×奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus♂)及其亲本中这4个性别分化相关基因的性别表达模式进行了比较分析。结果表明:Dmrt1、Amh基因在尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼精巢中的表达量显著或极显著高于卵巢(P<0.05或P<0.01),而Cyp19a1a、Foxl2基因在卵巢中的表达量则显著高于精巢(P<0.05),4个基因在尼奥罗非鱼精巢、卵巢中的表达模式与其亲本基本一致;奥利亚罗非鱼精巢中Dmrt1基因表达高于尼罗罗非鱼,卵巢中Cyp19a1a、Foxl2基因表达也高于尼罗罗非鱼;尼奥罗非鱼精巢、卵巢中4个基因的表达水平均低于其亲本,特别是精巢中Cyp19a1a、Foxl2基因的表达水平极低。推测Cyp19a1a表达抑制可能是引起尼奥罗非鱼雄性率高的重要条件之一。     

内分泌调节基因在三倍体雌性虹鳟不同发育阶段的表达分析

为探究内分泌关键调节基因在不同倍性雌性虹鳟Oncorhynchus mykiss早期和后期发育不同阶段的表达模式,采用Real-time PCR方法,分别对二、三倍体雌性虹鳟早期发育阶段(31～68 days post fertilization, dpf)脑组织和不同发育阶段(160～450 dpf)性腺组织中促性腺激素释放激素(GnRH1)、促性腺激素释放激素受体(GnRHr)和促性腺激素α亚基(GTHa)基因的表达模式进行研究。结果表明:在早期发育阶段,三倍体雌性虹鳟脑中gnrh1和gnrhr的表达在某些时期呈显著上升(P<0.05),而gtha基因的表达显著降低(P<0.05),且始终维持在较低水平;三倍体雌性虹鳟在180～270 dpf时期,性腺组织中这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)出现了显著下降(P<0.05),在发育后期360～450 dpf,这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)下降了90%以上(P<0.05)。研究表明,三倍体雌性虹鳟腺垂体在早期发育阶段分泌促性腺激素的能力出现障碍,在三倍体雌性虹鳟的发育过程中内分泌生殖轴下丘脑—腺垂体—性腺受到阻断,这是导致其性腺发育异常的关键原因之一。