刺参C型凝集素(AJL)基因的克隆及原核表达分析

为了开发海参免疫基因,生产重组免疫因子蛋白,利用cDNA末端快速扩增技术(Rapid-amplification of cDNA ends,RACE)获得了刺参凝集素基因(Apostichopus japonicus Lectin,AJL)的编码区序列(Coding sequence,CDS),CDS的长度为492 bp,编码163个氨基酸,其中成熟肽由143个氨基酸组成。将成熟肽的基因克隆并连接至载体p ET-32a(+)中,成功构建了原核表达的重组体p ET-32a(+)-AJL,进一步将重组体转化至大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)中,经诱导表达、分离纯化,获得了融合表达蛋白。本研究结果为进一步研究重组刺参C型凝集素在刺参健康养殖上的应用奠定了基础。     

太平洋鳕抗冻基因AFP4的原核表达及多克隆抗体的制备

为进一步研究太平洋鳕Gadus macrocephalus抗冻蛋白AFP4的功能,通过RT-PCR方法克隆得到太平洋鳕4型抗冻蛋白基因(AFP4)的开放阅读框(open reading frame,ORF),构建原核表达载体并优化表达条件,利用纯化的重组蛋白制备多克隆抗体,采用间接ELISA法检测抗体的效价,用Western-blot法分析重组蛋白的免疫原性。结果表明:AFP4基因编码区长度为375 bp,编码125个氨基酸;将AFP4基因的ORF与载体p ET-32a连接,构建重组体p ET-32a-AFP4,并将其转入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中;经诱导、表达和条件优化,发现该重组体在37℃、0.01 mmol/L IPTG条件下诱导3 h获得最大的表达量;对该重组蛋白进行纯化,利用纯化的蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,采用间接ELISA法检测该抗体效价为1∶1 600 000;Western blot分析显示,重组蛋白可以与兔抗AFP4多克隆抗体发生特异性结合,表明该重组蛋白具有免疫原性。本研究结果可为深入研究太平洋鳕AFP4蛋白功能提供理论依据。     

藏绵羊乳腺溶菌酶基因的克隆、原核表达及抗菌活性研究

克隆了藏绵羊溶菌酶(LZM,EC 3.2.1.17)基因cDNA序列,构建重组质粒pET-32a-LZM,并在大肠杆菌BL21中成功表达,重组LZM有一定的抗金黄色葡萄球菌活性。系统进化树分析表明,藏绵羊乳腺LZM与山羊LZM的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果表明,藏绵羊乳腺LZM在乳腺中表达量最大。此结果对LZM的应用有一定价值。     

C11orf17蛋白的原核表达及功能预测

目的利用基因工程技术获取原核表达的C11orf17蛋白,结合生物信息学初步预测其功能。方法以K562细胞的cDNA为模板,PCR扩增C11orf17的基因序列;双酶切后将目的基因亚克隆至原核表达载体pET-32a上,将测序正确的重组表达质粒pET-32a-C11orf17转化到E.coli BL21,经诱导后SDS-PAGE及Western blot检测融合蛋白表达,并分析其可溶性。采用UGET软件预测C11orf17共表达基因,蛋白质互作数据库挖掘C11orf17基因已知互作蛋白,在线软件Gather富集共表达基因生物功能。结果成功构建重组表达质粒pET-32aC11orf17,此重组体经诱导后能在E.coli BL21高效表达C11orf17的融合蛋白,UGET分析C11orf17前300共表达探针中,包含267个已知基因,共表达基因主要富集细胞交流、信号传导、细胞周期基因功能本体。蛋白互作数据库表明,C11orf17与PRKACA蛋白互作,后者为细胞周期调控重要分子。结论在原核细胞中成功表达出C11orf17蛋白,生物信息预测其可能是细胞周期调控重要新分子,为后续研究提供了方向和线索。     

刺参4个功能基因的表达分析

为研究刺参Apostichopus japonicus的生长发育,采用实时定量PCR方法,对刺参腱生蛋白基因、胶原蛋白α2基因、整合蛋白αV基因和整合蛋白βL基因等4个候选功能基因不同月龄的组织表达进行了分析。结果表明:刺参12、13、14月龄时,腱生蛋白基因在刺参肠、管足、呼吸树、皮肤、体壁、体腔液细胞、疣足和纵肌等8个组织中均有不同程度的表达,其中在体腔液细胞和呼吸树组织中的表达量较高(P<0.05);胶原蛋白α2基因在刺参管足、呼吸树、体壁、疣足和纵肌组织中的表达量随月龄的增加而逐渐增加,其中在呼吸树组织中表达量最高,在纵肌、疣足、体壁、肠和体腔液细胞等组织中的表达量逐渐降低;整合蛋白αV基因在纵肌组织中的表达量随月龄的增加而逐渐增加;整合蛋白βL基因在皮肤、体壁、疣足和管足组织中的表达量较低。本研究结果为深入研究刺参这4个功能基因提供了参考。     

奥利亚罗非鱼促性腺激素释放激素及相关肽基因的克隆与表达

采用RT-PCR方法从奥利亚罗非鱼丘脑中扩增出长约386 bp的目的序列GnRH/GAP,先将其克隆到T载体上,通过酶切鉴定、序列测定分析,确认序列的正确性后,将此片段克隆到表达载体pMAL-c2x中构建重组表达质粒pMAL-GnRH/GAP,再转化到大肠杆菌TB1中,经IPTG诱导后成功表达出与预期大小相符的相对分子量约56 000的融合蛋白。     

丹波黑大豆醛脱氢酶基因GmALDH3-1的克隆、原核表达和功能分析

醛是一类具有高度反应活性的毒性物质,在生物体中主要由膜脂过氧化,氨基酸氧化和蛋白质的糖基化产生。醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)是一类以多种醛类为底物的酶类,醛脱氢酶基因是一类编码将醛脱氢氧化为相应羧基酸的基因,在植物,动物和微生物中均有发现。通过RT-PCR方法从丹波黑大豆根中扩增出基因GmALDH3-1。构建原核表达载体pGEX-4T-1-ALDH3-1,在E.coli BL21中表达,并研究不同浓度IPTG、时间和温度对ALDH3-1蛋白表达的影响,结果表明28℃下诱导6h ALDH蛋白表达量最大,而IPTG浓度对ALDH3-1的表达量影响不大。在添加有不同浓度Al、Cu和Cd的液体LB培养基中培养转化菌和对照菌,检测转化菌和对照菌的生长曲线,生长曲线实验结果表明ALDH3-1转化工程菌对上述金属离子具有一定的耐受性。这些结果为进一步研究其结构和生物学功能奠定了基础。     

5型和35型腺病毒纤毛蛋白的原核表达及活性验证

目的:原核表达5型腺病毒纤毛蛋白(Ad5 fiber)和35型腺病毒纤毛蛋白(Ad35 fiber),并对蛋白活性进行初步分析。方法:将重组质粒pET28a-Ad5 fiber和pET28a-Ad35 fiber转化入E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达后,经Ni-NTA凝胶珠亲和纯化,用SDS-PAGE鉴定纯化蛋白,并用蛋白竞争性实验验证纯化蛋白的活性。结果:转化溶原菌后能够表达目的蛋白,Ad35 fiber蛋白对Ad5(5型腺病毒)感染无影响,只能阻断Ad5F35(5型腺病毒纤毛被替换为35型腺病毒纤毛的嵌合腺病毒)对细胞的感染;Ad5 fiber蛋白对嵌合腺病毒Ad5F35感染无影响,只能抑制Ad5对细胞的感染。结论:成功表达具有生物活性的5型和35型腺病毒纤毛蛋白,为进一步研究嵌合腺病毒Ad5F35感染细胞的机制奠定基础。     

太平洋鳕神经坏死病毒衣壳蛋白(CP)的原核表达及条件优化

为深入研究太平洋鳕Gadus macrocephalus神经坏死病毒(Pacific cod nervous necrosis virus,PCNNV)衣壳蛋白(capsid protein,CP)的功能,将PCNNV cp基因连接到p ET-32a原核表达载体中,构建原核表达重组载体p EVCP,将其转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)表达系统中进行融合表达,对诱导剂IPTG浓度、诱导时间和温度等诱导表达条件进行优化,采用SDS-PAGE及质谱技术鉴定表达产物。结果表明:本研究中成功构建了重组载体p EVCP,表达的目的蛋白相对分子质量约为55 000;目的蛋白经质谱鉴定,有6个肽段的氨基酸序列与预期一致;对重组菌株p EVCP/BL21的最佳诱导条件为IPTG浓度0.1 mmol/L、最佳诱导时间3 h、温度30℃。本研究结果可为后续冷水鱼类病毒疫苗的研制及病毒快速检测试剂盒的研发奠定基础。     

新城疫病毒7793株HN基因片段原核表达及功能鉴定

HN蛋白是新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)的血凝素神经氨酸酶蛋白(hemagglutinin-neuraminidase,HN),是NDV识别宿主细胞的包膜蛋白。NDV-HN能与NK细胞的NKp46受体结合,活化NK细胞上调TNF-α和IFN-γ发挥抗瘤效应[1]。然而HN蛋白是否能直接活化NK细胞上调TNF相关凋亡诱导配体(TNF-related apoptosis-inducing ligand,TRAIL)尚待阐明。因此对新城疫病毒7793株(NDV 7793)HN基因主要抗原表位区域进行克隆和原核表达,并对重组HN(recombinant HN,rHN)蛋白是否能活化NK细胞上调TRAIL进行研究。流式细胞分析表明rHN蛋白的纯化产物能与小鼠胸腺的NK细胞膜分子NKp46结合,并上调NK细胞TRAIL的表达。HN抗体阻断试验能部分抑制HN-NKp46结合及NK细胞TRAIL上调的效应。这一结果将为进一步研究NDV-HN直接活化NK细胞增强抗肿瘤效应的胞内信号传导提供依据。     

南京国民政府铁道技术标准审订委员会述评

中国早期的铁路建设受西方国家干涉未有统一的技术标准。为修订1922年制定的铁路技术标准，南京国民政府铁道部设立了铁道技术标准审订委员会。委员会以中国工程师为主体，主要成员大多有留学经历。委员会主要负责已有标准的改良、审订及机械设计，对之前拟定标准在补充、细化等方面做了工作，历经7年制定了15项标准规范。对规范当时铁路建筑与技术、推进近代中国铁路技术标准化进程做出了重要贡献。     

地理问题式教学设计水平评价指标体系构建与例评检验

问题式教学是符合认知规律的教学形式,重视地理问题式教学将有助于地理教学的转型和变革。通过梳理问题式教学的概念,经理论推演提出基于明暗线索的问题式教学设计思路,筛选评价问题式教学设计水平的情境设计和问题设计两个一级指标,下属13个二级指标;制定各二级指标的五级评价标准,对六个设计案例进行试评,依据数据的一致性检验结果和专家咨询,完善评价标准;依据指标重要性的专家咨询结果,确定各指标的权重。最终形成一套包括指标、标准和权重的地理问题式教学设计水平评价指标体系,所列案例提供了指标不同评价等级的设计样例,可为教师开展地理问题式教学提供参考。     

基于栖息地适宜度指数模型的刺参环境适宜性初步研究

为了评价刺参Apostichopus japonicus生存环境的适宜度,基于动物栖息地适宜度指数(Habitat suitability index,HSI)模型,对刺参的环境适宜性进行了研究。选取温度、盐度、溶解氧、底质环境类型和底质砂砾含量作为影响刺参适应性的环境因子,根据经验赋值法和数理统计方法,绘制了大长山海域刺参各影响因子的适宜性指数(Suitability index,SI)曲线图,并利用几何平均法综合估算HSI值。结果表明:2013—2014年7个航次调查的HSI平均值分别为0.66、0.59、0.67、0.46、0.66、0.65、0.65,冬季的适宜度(HSI=0.46)明显低于其他季节,而春季(HSI=0.66)及秋季(HSI=0.67,HSI=0.65)的适宜度相对较高;同一航次中(以2014年11月为例),7个站位的HSI值分别为0.66、0.67、0.65、0.62、0.63、0.62、0.67,其中DCS01、DCS02和DCS07站位的适宜度较高。研究表明,春季及秋季在DCS01、DCS02和DCS07站位进行刺参苗种底播,刺参的成活率和生长情况可能更好。     

不同硒源对刺参呼吸代谢的影响

为了研究不同硒源对刺参Apostichopus japonicus特定生长率和呼吸代谢指标的影响,以刺参幼参和成参为研究对象,分别强化投喂硒添加量为0.6 mg/kg的硒代蛋氨酸、硒酸钠和亚硒酸钠饲料,试验周期为60 d。结果表明:硒添加组成参和幼参的特定生长率均显著大于对照组(P<0.05),其中硒代蛋氨酸组最大,且显著大于硒酸钠组和亚硒酸钠组(P<0.05),除硒代蛋氨酸组外,其他各试验组成参的特定生长率均大于幼参;硒添加组成参和幼参的耗氧率均显著大于对照组(P<0.05),其中硒代蛋氨酸组最小,显著小于硒酸钠组和亚硒酸钠组(P<0.05),对应组中,幼参耗氧率大于成参;硒添加组成参和幼参的排氨率均低于对照组,除硒代蛋氨酸组成参显著低于对照组(P<0.05)外,其余硒添加组与对照组均无显著性差异(P>0.05),硒代蛋氨酸组的排氨率最小,对应组中,幼参排氨率大于成参;硒添加组成参和幼参的O/N值均显著大于对照组(P<0.05),其中硒代蛋氨酸组最小,但硒添加组间无显著性差异(P>0.05),对应组中,成参的O/N值大于幼参。研究表明,饲料中添加硒能够提高刺参的代谢率,促进刺参生长,其中有机硒(硒代蛋氨酸硒)的促生长效果好于无机硒(硒酸钠和亚硒酸钠),且硒代蛋氨酸对幼参的促生长效果要好于成参。     

刺参养殖池塘周年盐度变化微观特征研究

为研究刺参养殖池塘水体盐度跃层形成机理及盐度跃层变化规律的微观特征,对旅顺一个刺参养殖池塘水体表、底层盐度周年变化和四季代表日盐度昼夜垂直变化进行了监测。结果表明:养殖池塘表层盐度变化为24.6~31.7,底层盐度变化为28.4~31.7,夏季盐度较低;7—9月、12月到翌年3月,养殖池塘表、底层存在盐度差且底层大于表层;夏季和冬季代表日池塘盐度存在昼夜和垂直变化,夏季变化幅度较大;夏季-120 cm以下和冬季-60 cm以下水层无昼夜变化。研究表明,刺参养殖池塘上层盐度波动较大,下层基本上稳定。     

刺参补体AjC3活性相关miRNA的筛选与初步研究

为了从miRNA调控方面探索刺参Apostichopus japonicus的免疫机制,用脂多糖刺激刺参,在第0、6、12 h取样(记为样本A00、A06、A12),以海胆Strongylocentrotus purpuratus基因组为参照基因,运用高通量测序和相关生物信息学方法筛选与刺参补体(AjC3)相关的miRNAs,并通过实时定量PCR验证相关miRNA和AjC3 mRNA的表达变化。结果表明:经比对筛选出刺参体腔细胞的miRNA共41个;通过靶基因预测和差异表达分析,共得到靶基因为补体AjC3的miRNA有3个,分别为spu-miR-133、spu-miR-137、spu-miR-2006;3种miRNA和AjC3 mRNA实时定量PCR显示,spu-miR-133表达量呈先升高后降低的趋势,12 h达到最高值,spu-miR-137表达量呈先降低后升高的趋势,9 h达到最低值,12 h达到最高值,spu-miR-2006表达量呈先升高后降低的趋势,9 h达到最高值,AjC3 mRNA表达量呈先升高后降低的趋势,9 h达到最高值。研究表明,spu-miR-133、spu-miR-137可能共同抑制调控补体AjC3基因表达,spu-miR-2006在免疫反应中对其他靶基因进行调控。     

镉对刺参幼参体内金属硫蛋白含量及其变化规律的影响

为评价水体中镉(Cd~(2+))对刺参Apostichopus japonicus体内金属硫蛋白(MT)的诱导效果,以刺参幼参(体质量8.87 g±1.12 g)为研究对象,在水温16~18℃下,探讨水体中不同浓度Cd~(2+)(<0.005、0.025、0.050、0.250、0.500 mg/L)胁迫下幼参体内MT含量随Cd~(2+)胁迫时间(0、12、36、60、84、108h)的变化规律。结果表明:随着Cd~(2+)胁迫时间的延长,幼参肠道、呼吸树和体壁中MT含量呈先升高后趋于平稳的趋势,且在36 h时各组织中MT含量最高或相对较高;Cd~(2+)胁迫36 h时,幼参体内MT含量依次为肠道>呼吸树>体壁,且Cd~(2+)胁迫后幼参各组织间MT含量有显著性差异(P<0.05);各时间点下,Cd~(2+)浓度试验组幼参肠道、呼吸树和体壁中MT含量均显著高于对照组(P<0.05);在Cd~(2+)胁迫各时间点,幼参肠道和呼吸树中MT含量随Cd~(2+)浓度的升高呈显著"阶梯式"升高(P<0.05),体壁中MT含量则随Cd~(2+)浓度的升高而升高,Cd~(2+)浓度为0.025、0.050 mg/L时,体壁中MT含量相差不大(P>0.05),但均显著低于Cd~(2+)浓度最高组(0.500 mg/L)(P<0.05)。研究表明,水体中的Cd~(2+)可诱导刺参组织合成金属硫蛋白,其中对肠道和呼吸树的诱导效果最明显,36 h即可达到较为显著的诱导效果,因此,刺参肠道和呼吸树组织中的MT含量可作为评价水体中重金属Cd~(2+)污染的生物标志物。     

几种中草药对刺参幼参的急性毒性试验

为探究刺参Apostichopus japonicus对中草药的毒性反应,在水温13~15℃下采用水生生物急性毒性试验方法对体质量为(2.36±0.41)g的刺参幼参进行了5种中草药急性毒性试验。结果表明:单方中草药对刺参幼参的毒性大小依次为五倍子>乌梅>石榴皮>黄芩>甘草;五倍子、乌梅、石榴皮、黄芩和甘草对刺参幼参的48 h半致死浓度分别为0.340、2.027、2.149、2.234、4.900 g/L,安全浓度分别为0.055、0.272、0.166、0.271、0.605 g/L;6组复方药物中毒性最大的是五倍子+甘草,其次是五倍子+黄芩、甘草+黄芩、石榴皮+五倍子,乌梅+石榴皮、五倍子+乌梅两组复方的毒性最低。研究表明,在安全浓度范围内,单方中草药五倍子、乌梅,复方五倍子+乌梅、石榴皮+乌梅可用作刺参细菌性疾病的防治药物。     

参藻混养生态系统中孔石莼、蛋白核小球藻与刺参的相互作用研究

为了探讨参藻混养生态系统中孔石莼Ulva pertusar、蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa与刺参Apostichopus japonicus的相互作用,采用实验生态学方法进行了10~6、10~5 cells/mL两种浓度的蛋白核小球藻与孔石莼及刺参不换水混养的生态效应研究。结果表明:孔石莼和小球藻能有效地吸收养殖水体中的氮磷;10~6cells/mL浓度的小球藻在与孔石莼、刺参混养时对孔石莼有明显的抑制作用,而10~5 cells/mL浓度的小球藻对孔石莼有一定的抑制作用。研究表明,小球藻浓度为10~5 cells/mL的混养组在水质、刺参生长方面与孔石莼混养组相近,且能较好地抑制孔石莼过快生长。