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。     

低氧胁迫与常氧条件下斑马鱼鳃中热休克蛋白基因家族的表达差异比较

为研究斑马鱼热休克蛋白(HSP)应对低氧胁迫的生物学功能,对低氧胁迫与常氧条件下斑马鱼Danio rerio鳃组织进行转录组测序,利用实时荧光定量RT-PCR技术检测了低氧胁迫与常氧条件下斑马鱼鳃中热休克蛋白家族基因的表达差异。结果表明:在参与比较的斑马鱼鳃转录组测序中,共找到80个热休克蛋白家族基因成员;在低氧与常氧条件下鳃中热休克蛋白家族中有28个基因表达呈明显变化,其中16个基因表达量显著上调(P<0. 05),12个基因表达量显著下调(P<0. 05); Hsp47基因是低氧胁迫下表达量增加最明显的热休克蛋白基因,Hsp90ab1基因是低氧胁迫下唯一表达量升高的大分子热休克蛋白基因;低氧胁迫下Hsp47在鳃、肌肉中的表达极显著升高(P<0. 01),Hsp90ab1在鳃、皮肤和肌肉中的表达显著或极显著升高(P<0. 05或P<0. 01);不同低氧浓度胁迫下斑马鱼鳃中HSP47和HSP90ab1蛋白表达均呈现显著增加(P<0. 05)。研究表明,HSP47和HSP90ab1可能是斑马鱼低氧应激中最重要的热休克蛋白成员,具有重要的适应功能。     

菲律宾蛤仔3种壳色群体低盐耐受能力的比较研究

通过测定3种壳色群体菲律宾蛤仔Ruditapesp hilippenarum(斑马蛤、珍珠白和对照组)在低盐度(15)海水中0、1.5、3、6、12、24、48 h时的死亡率、个体平均增重、血浆渗透压、Na+浓度、Cl-浓度、血浆总蛋白浓度、鳃组织三磷酸腺苷(ATP)酶活性及血细胞总数等指标,比较了3种壳色菲律宾蛤仔的低盐耐受能力。结果表明:斑马蛤的死亡率最低(3.92%);3种壳色蛤仔的血浆渗透压均呈现逐渐降低的趋势,第24 h时,斑马蛤渗透压显著高于对照组(P<0.05),第48 h时,3种壳色蛤仔的血浆渗透压都与海水渗透压接近;3种壳色蛤仔血淋巴中Na+浓度均呈现升高过程,第24 h时,珍珠白和斑马蛤的Na+浓度达到最大值,显著高于对照组(P<0.05);对照组蛤仔Cl-浓度呈现先升高后恢复的过程,而斑马蛤和珍珠白Cl-浓度呈现先降低后恢复的过程,第24 h时,斑马蛤和珍珠白血淋巴Cl-浓度显著高于对照组(P<0.05);3种壳色蛤仔的ATP酶活性呈现先升高后恢复的过程,第6 h和24 h时,珍珠白鳃组织ATP酶活性显著高于对照组(P<0.05);3种壳色蛤仔的血细胞总数也呈现先升高后恢复的过程,第1.5 h时,珍珠白和斑马蛤血细胞总数显著低于对照组(P<0.05),第48 h时,斑马蛤血细胞总数显著高于对照组(P<0.05)。     

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。     

菲律宾蛤仔橙蛤、斑马蛤和白蛤群体酚氧化酶活性的比较研究

为研究酚氧化酶(PO)在贝类体色形成和非特异性免疫过程中的重要作用,检测了壳长为(2. 1±0. 3) cm的3种壳色菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum (橙蛤、斑马蛤和白蛤)血淋巴细胞和外套膜中的酚氧化酶活性,并对用脂多糖(LPS)和肽聚糖(PGN)刺激后其酶活性的变化进行了测定。结果表明:3种壳色蛤仔血淋巴细胞中酚氧化酶活性均显著高于外套膜中的酶活性(P<0. 05);注射脂多糖后,橙蛤、斑马蛤和白蛤血淋巴细胞中酚氧化酶活性分别在3、12、12 h达到最大值,斑马蛤血淋巴细胞中酚氧化酶活性在12 h显著高于橙蛤(P<0. 05),橙蛤、斑马蛤和白蛤外套膜中酚氧化酶活性分别在刺激后6、6、24h时达到最大值;注射肽聚糖后,橙蛤血淋巴细胞中酚氧化酶活性在24 h达到最低值,斑马蛤和白蛤血淋巴细胞中的酚氧化酶活性分别在刺激后12 h和6 h达到最大值,白蛤血淋巴细胞中酚氧化酶活性在注射后6 h显著高于橙蛤和斑马蛤(P<0. 05),斑马蛤血淋巴细胞中酚氧化酶活性在刺激后12 h显著高于橙蛤和白蛤(P<0. 05),橙蛤外套膜组织中的酚氧化酶活性在注射肽聚糖后12 h达到最大值;不同壳色蛤仔体内酚氧化酶对细菌提取物刺激所表现出的不同反应模式,证实了蛤仔壳色形成过程与免疫能力可能具有重要的关联。本研究结果可为菲律宾蛤仔的壳色选育提供理论支持。     

低温对3种壳色菲律宾蛤仔幼贝耗氧率和排氨率的影响

为了探明不同壳色蛤仔的耐低温能力和低温下的基础代谢状况,在实验室条件下研究了低温(7.6、3.0、0.6、-1.6℃)对壳长约17 mm的菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum斑马蛤Zebra clam、白蛤White clam和两者杂交所得白斑马蛤White zebra clam 3种壳色品系幼贝存活率、耗氧率和排氨率的影响。结果表明:在温度由7.6℃逐渐降低至-2.1℃,并且在冰水混合状态下胁迫7 d时,3种壳色蛤仔的存活率依次为白斑马蛤(98.6%)>斑马蛤(93.3%)>白蛤(74.6%);随着温度的降低,3种壳色蛤仔的耗氧率显著下降(P<0.05),排氨率总体呈下降趋势,耐低温能力强的蛤仔,其接近冰点时(-1.6℃)的耗氧率和排氨率较高,随温度下降的幅度也较小;3种壳色的蛤仔O∶N值为6.86~20.72,壳色对O∶N值影响不显著(P>0.05),温度及温度与壳色的交互作用对O∶N值影响极显著(P<0.001),低温导致蛤仔呼吸代谢底物发生变化,而3种壳色蛤仔之间呼吸代谢底物无显著性差异(P<0.05);在0.6~7.6℃时,3种壳色蛤仔耗氧率Q10值为1.426~3.203,总体平均为2.508,排氨率Q10值为0.276~3.422,总体平均为1.724;温度由0.6降至-1.6℃时,Q10值异常升高,以白蛤升高最明显。本研究结果可为探明蛤仔耐低温的生理机制和定向选育抗低温的蛤仔新品种提供理论参考。     

低温对3种壳色菲律宾蛤仔幼贝耗氧率和排氨率的影响

为了探明不同壳色蛤仔的耐低温能力和低温下的基础代谢状况,在实验室条件下研究了低温(7.6、3.0、0.6、-1.6℃)对壳长约17 mm的菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum斑马蛤Zebra clam、白蛤White clam和两者杂交所得白斑马蛤White zebra clam 3种壳色品系幼贝存活率、耗氧率和排氨率的影响。结果表明:在温度由7.6℃逐渐降低至-2.1℃,并且在冰水混合状态下胁迫7 d时,3种壳色蛤仔的存活率依次为白斑马蛤(98.6%)>斑马蛤(93.3%)>白蛤(74.6%);随着温度的降低,3种壳色蛤仔的耗氧率显著下降(P<0.05),排氨率总体呈下降趋势,耐低温能力强的蛤仔,其接近冰点时(-1.6℃)的耗氧率和排氨率较高,随温度下降的幅度也较小;3种壳色的蛤仔O∶N值为6.86²0.72,壳色对O∶N值影响不显著(P>0.05),温度及温度与壳色的交互作用对O∶N值影响极显著(P<0.001),低温导致蛤仔呼吸代谢底物发生变化,而3种壳色蛤仔之间呼吸代谢底物无显著性差异(P<0.05);在0.620.72,壳色对O∶N值影响不显著(P>0.05),温度及温度与壳色的交互作用对O∶N值影响极显著(P<0.001),低温导致蛤仔呼吸代谢底物发生变化,而3种壳色蛤仔之间呼吸代谢底物无显著性差异(P<0.05);在0.6⁷.6℃时,3种壳色蛤仔耗氧率Q10值为1.4267.6℃时,3种壳色蛤仔耗氧率Q10值为1.426³.203,总体平均为2.508,排氨率Q10值为0.2763.203,总体平均为2.508,排氨率Q10值为0.276³.422,总体平均为1.724;温度由0.6降至-1.6℃时,Q10值异常升高,以白蛤升高最明显。本研究结果可为探明蛤仔耐低温的生理机制和定向选育抗低温的蛤仔新品种提供理论参考。     

不同壳色菲律宾蛤仔免疫机能的比较研究

研究了不同壳色菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum的免疫能力,对野生斑马蛤(Zb)、珍珠白(Pw)、两道红(Tr)、两道白(Tw)、奶牛蛤(Co)5个不同壳色群体的相关免疫指标进行比较。结果表明:不同壳色蛤仔免疫指标表现出较大差异,其中Zb和Pw群体的细胞吞噬能力显著高于Co群体(P<0.05);Tr和Tw群体的溶菌酶(LYZ)活性显著高于其他3个群体(P<0.05);Co群体的酚氧化酶(PO)活性显著高于Tr群体(P<0.05);Pw群体的超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于Tr和Co群体(P<0.05),Zb群体的SOD活性也显著高于Tr群体(P<0.05);各壳色蛤仔的血细胞总数和亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性差异均不显著(P>0.05)。     

菲律宾蛤仔莆田群体两个壳色品系生长发育的比较

于2004年确立了菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum莆田群体斑马蛤和两道红壳色品系,并对不同品系D形幼虫的生长、存活和变态及稚贝期和养成期的生长与存活进行了比较。结果表明:斑马蛤与两道红品系D形幼虫大小差异极显著(P<0.01),其它组间仅两道红组与对照组(混合壳色)D形幼虫大小差异显著(P<0.05);斑马蛤和两道红4日龄及7日龄幼虫的壳长均大于对照组(P<0.05),但斑马蛤和两道红之间壳长差异不显著(P>0.05);各组之间4日龄幼虫存活率无明显差异(P>0.05),但变态率斑马蛤明显高于对照组(P<0.05);24日龄时,斑马蛤壳长显著大于对照组(P<0.05),其它组间差异均不显著(P>0.05);66日龄时,斑马蛤和两道红壳长均显著大于对照组(P<0.05),但斑马蛤与两道红壳长差异不显著;135日龄时,两道红壳长明显大于斑马蛤和对照组(P<0.05),斑马蛤壳长也明显大于对照组(P<0.05);393日龄时,两道红壳长明显大于斑马蛤和对照组(P<0.01)。稚贝期和养成期的存活率均以斑马蛤最高,对照组次之,两道红最低。