鲤低氧适应性状的全基因组关联分析

低氧适应是水产养殖物种的重要性状,筛选用于改良低氧适应性状的分子标记及候选基因有助于鱼类耐低氧品种选育。在数量性状和质量性状的遗传研究中,全基因组关联分析(GWAS)广泛应用于性状相关标记和基因的发掘。本研究对鲤(Cyprinus carpio)养殖群体开展了低氧胁迫实验,选取了低氧敏感和低氧耐受的极端性状个体作为研究对象,应用鲤鱼250K高通量分型芯片进行单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点分型,经过数据质控后获得90个样本的87222个多态性位点的分型结果。通过GWAS,筛选到4个低氧适应性状关联的位点:carp229220、carp195901、carp001519和carp063890,在关联位点附近注释到traf4等23个可能与低氧适应性状关联的候选基因;此外,还筛选到7个潜在关联的SNP位点。本研究初步获得了鲤低氧适应性状相关联的基因组区间,为后续效应基因精细定位奠定了基础。

虹鳟传染性胰脏坏死性状全基因组关联分析

为了探究虹鳟传染性胰脏坏死症(Infectious Pancreatic Necrosis,IPN)抗性的遗传基础,本文采用三种二歧性状的分析方法,对来自58个全同胞家族的749尾虹鳟(271尾抗性和478尾易感),注射传染性胰脏坏死病毒后的存活情况进行全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study,GWAS)。关联分析结果表明,共鉴定到两个QTN与虹鳟IPN抗性显著关联,位于四号染色体和对应的Scaffold上。以这些检测到的QTNs作为探针,对比虹鳟全基因组信息,筛选得到四个候选基因,它们可能是影响虹鳟IPN抗性的重要功能基因。通过对比三种方法的检测结果,得知GRAMMAR-Lambda法对检测二歧性状QTNs的统计能力略高于SAIGE和GMMAT法,具有更好的统计性能。这些研究结果为虹鳟抗传染性胰脏坏死病毒的遗传选育提供了分子标记,为虹鳟抗传染性胰脏坏死病毒的研究提供了理论基础。

线粒体COI基因条形码在鲿科鱼类物种鉴定中的应用

为了探讨线粒体COI基因作为DNA条形码在中国鲿科(Bagridae)鱼类物种鉴定中的有效性,以及系统发育中的适用性,本研究对4属11种鲿科鱼类进行PCR扩增,获得48条线粒体COI基因序列,同时从Gen Bank筛选获得8种鲿科鱼类的12条COI基因序列进行分析。19种鲿科鱼类的COI基因序列特征显示:长度为674 bp的COI序列片段平均碱基组成为24.82%A,30.44%T,27.10%C和17.64%G,碱基组成呈现明显的AT偏倚性(55.26%),具有硬骨鱼类的线粒体COI基因的碱基组成的典型特征。核苷酸位点中有变异位点226个,简约信息位点195个,单一信息位点31个,转换颠换比为3.35。19种鲿科鱼类的种内、种间和属间平均遗传距离分别为0.0041、0.1136和0.1268,种间遗传距离平均为种内遗传距离的27.7倍。在本研究中,鲿科鱼类所有的物种均形成单系,在物种鉴别上与形态学分类结果基本一致,然而鲿科的4个属中只有鱯属形成单系,黄颡鱼属、属和拟鲿属均未形成单系,其进化地位需要进一步研究。线粒体COI基因作为条形码可有效对鲿科鱼类进行物种鉴定,也为鲿科的系统发育提供了参考。

基于线粒体COI基因的6个黄鳝群体遗传多样性

为研究我国主要养殖区域黄鳝(Monopterus albus)的遗传多样性,利用线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(cytochrome C oxidase subunit I,COI)基因对来源于湖北、江西、安徽、湖南、重庆和山东的6个黄鳝群体共187个样本进行遗传多样性分析。结果表明长度为646 bp的COI基因序列在6个群体的碱基含量基本相同,碱基T、C、A和G的平均含量分别为27.7%,30.7%,24.5%和17.1%,包括61个变异位点,其中单位点突变16个,简约信息位点45个,变异位点以C/T间的转换为主。6个群体中共检测到38种单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.886,核苷酸多样性(π)为0.01094,群体整体遗传多样性高,湖北和山东群体遗传多样性都较高(Hd>0.8),湖南群体和江西群体的遗传多样性次之(Hd>0.5),而安徽和重庆两个群体的遗传多样性都较低(Hd<0.5)。6个群体间有显著的遗传分化,基因交流贫乏(Nm<1)。群体分子变异分析(AMOVA)显示,6个黄鳝地理种群群体内的遗传变异高于群体间的遗传变异,其遗传变异主要发生在群体内部。遗传结构和系统发育树显示湖南群体与其他5个群体的遗传关系较远。重庆群体可能由单一或很少几个群体进化而来的,起源比较单一。就目前而言,黄鳝野生种质资源遗传多样性丰富,苗种频繁流动和人工养殖尚未对其种群结构造成较大影响,仍有较强的环境适应能力和良好的育种潜力。

虹鳟免疫诱导型基因Cathelicidin2启动子功能分析

本研究通过实时荧光定量PCR实验对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)Cathelicidin2(Cath2)基因的转录模式进行了分析。结果显示,该基因在鳃、头肾等与机体免疫防御功能密切相关的组织内转录,在细菌和病毒感染后,转录水平均显著升高。对基因上游调控序列进行启动子和转录因子结合位点预测,发现该启动子具有真核生物典型的TATA盒和CAAT盒结构,基因上游直至第一内含子区域内,密集存在多个免疫相关转录因子结合位点,其中,2个核因子κB(Nuclear factor kappa B,NFκB)预测结合位点均位于核心启动子正链区域。在草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肾组织细胞系内,绿色荧光蛋白和萤火虫荧光素酶基因都能够在该启动子驱动下表达,表明其具有启动子活性,且启动子活性在受到免疫诱导后增强,包括细菌脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)模拟的细菌感染和聚肌胞苷酸(Polyinosinic polycytidylic acid,Poly I:C)模拟的病毒感染。双荧光素酶报告基因检测显示,启动子活性在与NFκB转录因子表达时,增强至4.39倍,证明Cath2基因受NFκB通路调控。研究表明,虹鳟Cath2基因能够在多种免疫刺激诱导下表达,其启动子可以应用为免疫诱导型的基因工程元件,驱动外源免疫基因在鱼体内适时表达,抵御外界病原感染,同时,避免非必要条件下的过度表达形成生长负担。

花鲈垂体和下丘脑中生物钟基因在3种光周期下的表达节律分析

花鲈(Lateolabrax maculatus)是中国重要的水产养殖鱼类,其繁殖活动受光周期调控。文章研究了3种光周期[光(L)暗(D)比分别为16L∶8D、12L∶12D和8L∶16D]条件下,7个重要生物钟基因(Bmal2、Npas4、Per2、Cry1、Cry1a、Cry2及Timeless)在花鲈垂体和下丘脑中的昼夜表达规律。结果表明,在12L∶12D条件下垂体中Per2、Cry1、Cry2、Cry1a、Timeless表现出昼夜节律性,下丘脑中Per2、Cry2、Cry1、Timeless表现出昼夜节律性,相同基因在垂体和下丘脑两种组织中的昼夜节律不同,长光照或短光照会改变昼夜节律的震荡强弱,也会改变峰值相位,部分基因在长光照或短光照下会出现失去昼夜节律性的现象。

花鲈irak4基因cDNA的克隆与表达分析

Toll样受体家族信号通路参与了机体特异性免疫和先天性免疫过程,白介素1受体相关激酶4 (IRAK4)是Toll样受体家族信号通路中的重要成员之一。该研究克隆了花鲈(Lateolabrax maculatus) lmirak4序列,并分析了其序列特征、表达模式及亚细胞定位。Lmirak4基因cDNA开放阅读框(ORF)全长942 bp,编码313个氨基酸,含有1个N端死亡结构域和1个中央蛋白激酶结构域。推导的Lmirak4氨基酸序列与其他鱼类Irak4氨基酸序列具有高度一致性。组织分布结果显示,lmirak4在各组织中表达具有差异性,在头肾中表达量最高。感染无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)与哈维弧菌(Vibrio harveyi)后,花鲈头肾、肝脏和脾脏中lmirak4 mRNA的表达水平显著增加。亚细胞定位显示,外源性Lmirak4主要分布于HEK-293T细胞质中,在花鲈头肾原代培养细胞中成功表达但无明显分布差异。

鲤两种孕激素受体基因克隆、表达及比较分析

孕激素受体(Progesterone receptor,Pgr)是介导孕激素调控鱼类性腺发育和生殖细胞成熟的受体。为研究鲤(Cyprinus carpio)2种Pgr时空表达模式和表达分化趋势,采用cDNA末端快速扩增方法克隆两种Pgr基因(Pgr1和Pgr2)。Pgr1和Pgr2的全长cDNA序列分别为2 713 bp和2 730 bp,均编码628个氨基酸。二者核酸和蛋白质一致性分别为91%和90%。这两个基因都含有锌指结构域和核激素受体域同源超家族两个功能域。进化分析将鲤Pgr1和鲫Pgr1聚在一起,鲤Pgr2和鲫Pgr2聚为一支;这两支再与斑马鱼Pgr汇成一支。鲤Pgr1和Pgr2的非同义替换率与同义替换率比值为0.360,表明Pgr1和Pgr2受负选择压力。实时荧光qPCR分析表明,Pgr1和Pgr2在性腺的表达显著高于其他组织,说明二者可能参与性腺发育过程。催产素诱导后,Pgr1和Pgr2在精液和卵细胞的表达量高于受精卵,表明这两种基因与鲤生殖细胞成熟相关。大多数状态下Pgr1表达量显著高于Pgr2,表明Pgr1是介导鲤性腺发育和生殖细胞成熟的主表达基因。

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)foxl2基因功能初探及相关miRNA分析

foxl2在脊椎动物卵巢分化、发育和功能维持等方面具有重要作用,然而其在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)卵巢发育中的功能尚不明确。本研究首先克隆了三疣梭子蟹foxl2(Ptfoxl2)基因cDNA全长序列,该基因5′和3′非编码区域(UTR)长度分别为701 bp和211 bp,开放阅读框的长度为1590 bp。基因表达分析结果显示,foxl2在三疣梭子蟹不同组织中均有表达,但在卵巢中表达量最高;其在卵巢发育不同时期的表达存在显著差异,在V期表达量最高;切除眼柄后,该基因的表达出现显著下降;干扰该基因表达后,卵巢vtg基因的表达显著上调。上述结果表明,foxl2可能在三疣梭子蟹卵巢发育调控中发挥重要功能,能够抑制卵巢组织中卵黄蛋白的合成。为进一步分析该基因的表达调控方式,利用生物信息学方法,预测了靶向foxl2的miRNA,并通过双荧光素酶报告基因检测实验,从细胞水平验证了这些miRNA对Ptfoxl2的调控作用;分析了其在卵巢发育不同时期以及切除眼柄后的表达模式。结果显示,共转染miR-9类似物和包含foxl23′UTR的pmirGLO质粒组,萤火虫酶与海肾荧光素酶活性比值出现显著下降,且在卵巢发育过程及切除眼柄后与foxl2表达模式相反。该结果初步证实miR-9可以从转录后水平调控三疣梭子蟹foxl2基因的表达。

甲醇对花鲈动脉球和脑细胞系细胞形态、活力及凋亡相关基因的影响

【目的】从细胞水平探究甲醇对花鲈(Lateolabrax maculatus)不同细胞系的影响,为揭示微塑料(甲醇为溶剂)对鱼类细胞的毒理作用打下基础。【方法】在体外分别以1%、3%、5%、7%、9%和11%的甲醇处理花鲈动脉球和脑细胞系细胞,倒置显微镜观察细胞形态变化,MTT检测细胞活力,通过实时荧光定量PCR检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9(Caspase9)、Bcl2关联X蛋白(Bax)和B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)等细胞凋亡相关基因,并采用Caspase3活性检测试剂盒检测Caspase3活性。【结果】当甲醇体积分数超过7%后,花鲈动脉球细胞系细胞变圆缩小,失去贴壁能力,且出现死亡细胞;细胞活力呈显著降低趋势(P<0.05,下同),Caspase3、Caspase9、Bax和Bcl-2基因相对表达量均显著上调,Caspase3活性极显著升高(P<0.01,下同)。当甲醇体积分数超过1%后,花鲈脑细胞系细胞间出现空隙且细胞有回缩趋势,贴壁细胞数量明显减少,存在大量悬浮的死亡细胞;细胞活力显著降低,细胞凋亡相关基因的相对表达量均呈显著上调趋势,且随甲醇体积分数的增加其相对表达量呈上升趋势;甲醇对花鲈脑细胞系细胞Caspase3活性的影响呈浓度依赖性,即细胞Caspase3活性随甲醇体积分数的增加而升高,经5%~11%甲醇处理后极显著升高。【结论】甲醇可显著上调花鲈动脉球和脑细胞系细胞中的Caspase3、Caspase9、Bax和Bcl-2基因表达水平,并提高Caspase3活性。甲醇对不同种类细胞的毒性不同,尤其对脑细胞的毒性更强。因此,在选择甲醇为微塑料溶剂时应根据不同种类细胞配制不同的安全浓度。

俄罗斯鲟补体C7基因的克隆及表达分析

为研究俄罗斯鲟(Acipenser gueldenstaedti)补体C7基因(AgC7)的功能,采用RACE (Rapid-amplification of cDNA ends)技术,获得AgC7的cDNA全长序列为3103 bp,包括开放阅读框(Open Read Frame,ORF) 2502 bp,编码833个氨基酸,5′-UTR (5′ untranslated region)和3′-UTR的长度分别为44和554 bp。同源性分析表明,AgC7与其他鱼类补体C7如斑点雀鳝(Lepisosteus oculatus)、斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)、斑马鱼(Danio rerio)、大西洋鲑(Salmo salar)、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)氨基酸序列的一致性分别为56%、46%、49%、49%、47%,且都具有TSP1、LDLa、FIMAC和MACPF保守结构域。荧光定量qRT-PCR (quantitative Realtime PCR)结果表明,AgC7在血液、脑、鳃、性腺、心脏、头肾、肠、肝、肌肉、皮肤、脾、胃和后肾组织中均可表达,且在肠中表达水平最高;用含有壳寡糖的饲料饲喂俄罗斯鲟60d后,AgC7在这13种组织中表达均有增加,在肠中增加量最高,约为对照组的1.51倍;嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)可诱导AgC7,在血液、鳃、头肾、肠、肝和脾6种组织中瞬时上调表达,随着病原菌感染时间增加,基因表达量逐渐降低恢复至正常水平,其中,鳃中基因表达量的上调趋势最明显,最大表达量出现在感染后6h,为对照组的41.30倍,12h后基因表达下降并恢复至正常水平,表明AgC7基因可能参与了俄罗斯鲟抗细菌感染的免疫应答。俄罗斯鲟AgC7具有典型的补体C7基因特征,且壳寡糖刺激和病原感染后均可引起AgC7基因表达变化,补体C7可能参与了俄罗斯鲟的免疫应答。

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeus monodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrio harveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P<0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P<0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P<0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。

斑节对虾TRIAP1基因的克隆、表达分析以及调控其表达的miRNAs的筛选

凋亡抑制因子1 (tumor protein p53 regulated inhibitor of apoptosis 1, TRIAP1)可以通过抑制细胞凋亡参与生物体内应激反应。为探究TRIAP1 基因及调控其表达的miRNAs 在斑节对虾(Penaeus monodon)应对哈氏弧菌(Vibrio harveyi)刺激时的表达调控情况,该研究通过RACE 技术获得了斑节对虾TRIAP1 基因(PmTRIAP1)cDNA 全长序列,并利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术,对PmTRIAP1 在斑节对虾不同组织中的表达分布模式,以及哈氏弧菌刺激下PmTRIAP1 与相关miRNAs 的表达关联情况进行了探究。结果显示,PmTRIAP1cDNA 全长2 522 bp,包括11 bp 的5'非编码区(UTR)、2 289 bp 的3'UTR 和222 bp 的开放阅读框(ORF),共编码73 个氨基酸。PmTRIAP1 基因在各组织中均有表达,其中在血细胞中表达量最高;哈氏弧菌刺激下,PmTRIAP1表达量显著降低,而Pm-miR-145-3p 和Pm-miR-454-3p 表达量显著升高,表明PmTRIAP1 和Pm-miR-145-3p、Pm-miR-454-3p 的表达量呈负相关关系;双荧光素酶报告实验结果显示,Pm-miR-145-3p 和Pm-miR-454-3p 可通过结合PmTRIAP1 3'UTR 降低荧光素酶活性,表明Pm-miR-145-3p 和Pm-miR-454-3p 均可靶向调控PmTRIAP1 的表达。

鲤trim25多拷贝基因进化和表达调控初探

天然免疫系统是硬骨鱼类抵抗病毒感染的主要防御系统,三重基序(tripartite motif,TRIM)蛋白家族作为天然免疫系统的重要组成部分,参与病毒感染的免疫网络调控,其中,TRIM25已被证实在多种鱼类的免疫反应中发挥重要作用。本研究对鲤(Cyprinus carpio)trim25基因的16个拷贝进行了序列进化分析、共线性分析和功能域结构分析,并比较了各拷贝在组织中的表达和顺式调控位点的差异。序列比对和系统进化分析结果均显示,位于鲤11和12号染色上、结构完整的TRIM25的2个拷贝与金线鲃(Sinocyclocheilus grahami)和斑马鱼(Danio rerio)的TRIM25蛋白结构高度相似,与鲤科鱼类以外的其他物种的结构差异较大。基因共线性结果显示,trim25基因上下游基因在不同物种的进化过程中相对保守。鲤TRIM25蛋白的结构分析显示,在鲤TRIM25的16个拷贝中,有6个拷贝具有完整功能结构域,其中,各有5个拷贝在鲤的肝与脑组织中高表达。在构建的表达数量性状基因座(eQTL)调控网络中,在肝和脑组织中分别筛选到5个和17个顺式调控trim25基因表达的单核苷酸多态性(SNP)位点。本研究对鲤trim25基因多个拷贝的序列差异进行了比较,并对鲤与其他物种TRIM25的序列、进化关系和共线性相似度进行了比较,揭示了鲤trim25各拷贝间的结构多样性和在组织中的表达情况,筛选出了可能调控trim25基因表达的SNP位点,为今后研究鲤TRIM25相关的调控和抗病研究提供了理论依据。

鲤上皮瘤细胞两种转染试剂的条件优化及应用

鲤上皮瘤细胞是常用的鱼类细胞系,广泛使用在各种病毒学和基因功能研究中。利用细胞转染技术在鲤上皮瘤细胞进行基因功能研究时,转染试剂和DNA的剂量以及取样时间没有统一的数据支持。为解决该问题,选取两种常用转染试剂Lipofectamine®2000和FuGENE®HD,分别对荧光蛋白标记的多种质粒进行多配组转染试验,多温度、多时间节点追踪记录转染效率。28℃,以35 mm培养皿铺板,16μL Lipofectamine®2000和4μg DNA在转染后48 h达到最高转染效率(5.92±0.52)%;12μL FuGENE®HD和4μg DNA在转染72 h后转染效率达到(9.81±0.33)%。为验证该条件,构建一个鲤高不饱和脂肪酸合成相关转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体蛋白α(PPARα)的EGFP标签载体,该载体利用两种转染试剂分别获得了约4%和约8%的转染效率。以实时荧光定量PCR检测该转录因子对下游脂肪酸去饱和酶2(fads2)基因的转录调控效应,虽然两种转染试剂本身可导致下游基因的上调,但与空载质粒组相比,两种转染试剂高表达转录因子均对下游靶基因产生了转录激活效应。本试验获得了常用转染试剂Lipofectamine®2000和FuGENE®HD在鲤上皮瘤细胞细胞转染时的最适转染试剂和DNA剂量和最优取样时间,并在一转录调控实例中进行了验证,试验结果为后续充分利用鲤上皮瘤细胞进行基因功能研究提供了数据支持,有助于更好地服务于渔业种质资源育种创新。

2个鲤群体(Cyprinus carpio L.)表型生长性状的AI测量与手工测量的相关性分析

鱼类形态是人工育种、功能基因定位以及水产养殖和生态学研究的重要种群资源。鲤(Cyprinus carpio L.)是中国重要的养殖淡水鱼类之一,鲤的自然和人工选择导致不同品种间的表型极具多样性。近年来,随着成像技术、计算能力和硬件设备的飞速发展,基于机器视觉的无损测量方法逐渐成为一种高效、可重复批量检测鱼体的方法。本研究旨在检验AI测量对鱼类表型性状测量的准确性。本文选择了表型指数差异显著的元江鲤(Cyprinus carpio yuankiang)和金背鲤(Cyprinus carpio var.Jinbei)2个群体,共计204尾鱼进行研究。针对全长、体长、体高、体厚、头长、尾柄长、尾柄高、吻长、眼径和眼间距共10种线性、圆形和空间性状进行手工测量和AI测量,并进行了比较分析。其结果显示:(1)元江鲤和金背鲤2个群体中,针对10种表型性状的测量,相较于手工测量,AI测量结果整体偏大;在表型指数中,体宽指数(体厚/体长),头长指数(头长/体长)和尾鳍指数(尾柄长/体长)2种测量方法均无显著差异,而2种方法在体深指数(体高/体长)结果中,呈现显著差异。(2)元江鲤和金背鲤群体中,对2种测量方法进行相关性和一致性分析,发现针对全长、体长、体高、体厚、头长和眼间距共6种性状,2种方法呈现高度一致性(r>0.85);(3)2种测量方法重复性测量的一致性分析中,发现手工测量和AI测量均呈现较好的一致性(r>0.85),但手工测量的一致性要略高于AI测量。综上所述,AI测量准确度的提升能够加快全长等线性表型性状测量的工作效率和选择育种速度,但对于圆形和空间等表型性状测量的准确度,还需进一步提升。

不同规格黄鳍金枪鱼红肌转录组比较分析

为探究黄鳍金枪鱼(Thunnus albacores)由“变温”型发育为“恒温”型的分子调控过程,基于RNA-Seq技术,对不同发育阶段黄鳍金枪鱼红肌组织RNA进行转录组测序并进行生物信息学分析。结果发现,与“变温”型相比,“恒温”型黄鳍金枪鱼红肌中43个差异表达基因表达量显著上调,79个显著下调。随机选取8个差异表达基因用qRT-PCR方法验证其相对表达量,发现与转录组测序结果相符。通过GO富集分析发现,差异表达基因富集在肌球蛋白复合体、肌动蛋白细胞骨架和横纹肌细丝等与肌肉运动密切相关的GO条目中。通过KEGG富集分析发现,差异表达基因富集在心肌收缩、磷酸戊糖途径和生热等与肌肉运动和能量代谢相关的通路上。结果表明,黄鳍金枪鱼“恒温”发育过程是一个涉及多组织、多基因的复杂过程,能量代谢和肌肉运动在这一过程中可能起到非常重要的作用。研究结果可以为今后深入开展黄鳍金枪鱼发育调控机制研究提供参考。

采用期望最大化算法的半滑舌鳎性逆转性状高效遗传解析

为了解析半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)性逆转性状的分子遗传作用机制,定位筛选可用于性控育种的分子标记或侯选基因,本研究提出了一种期望最大化算法(Expectation-Maximization algorithm,EM),并基于该算法开展了半滑舌鳎性逆转性状的全基因组关联分析。EM算法直接使用阈模型中隐含连续正态分布表型的期望作为因变量,用迭代最小二乘代替logit回归法的迭代重加权最小二乘,它具有比logit回归法更直观、更易于编程的优点。本研究采用显著主成分控制群体分层后,使用EM算法与logit回归对对半滑舌鳎数据进行GWAS(Genome-wide Association Study,GWAS)分析。结果显示,EM算法结果无明显的假阳性或假阴性,比logit回归法的检测效力更高。基于EM算法的全基因组关联分析共定位到13个与性逆转性状显著关联的QTN(quantitative trait nucleotide,QTN),其中3个QTN位于W染色体上,10个QTN位于Z染色体上。经过基因注释发现,上述定位获得的QTN位于LOC103396896、MALT1、ADGRD2、FBXl17、DMXl1、SMARCA2、DMRT1、LOC103397760、NEUR13和PDLIM5a基因区段内。当进行检索时发现,这些基因参与了其他物种中涉及性别决定或性腺发育等相关过程。本研究提供了一种基于EM算法的具有高检测效力的全基因组关联分析方法,同时也为半滑舌鳎的性逆转遗传机制解析和性控育种提供有效的理论指导。

河鲀毒素及其在河鲀体内积累研究进展

河鲀毒素(tetrodotoxin,TTX)神经毒性极高,广泛存在于多种水生生物中。河鲀为含TTX的代表性生物,食用不当存在一定的安全隐患,极大地限制了河鲀产业的发展。随着近年河鲀产业的有条件放开,组学和分析化学等技术的不断进步,关于河鲀TTX来源和认识逐渐深入,为系统研究河鲀积累代谢TTX的调控机制提供了理论基础。本文综述了TTX的特性分布、毒性机制及在河鲀体内的积累等最新资料,总结了TTX在河鲀体内积累代谢分子机制的研究进展,为全面了解河鲀体内TTX积累途径和机制,及防控养殖河鲀食品安全风险提供参考。

基于CO I和Cytb DNA条形码在鲌属鱼类物种鉴定中的应用

为探究线粒体CO I和Cyt b基因作为DNA条形码在鲌属鱼类鉴定中的可行性,分别扩增达氏鲌(Culter dabryi)、海南鲌(C.recurviceps)、尖头鲌(C.oxycephalus)、蒙古鲌(C.mongolicus)、拟尖头鲌(C.oxycephaloides)和翘嘴鲌(C.alburnus)六种鲌属鱼类线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(Cytochrome C oxidase subunit I,CO I)和细胞色素b(Cytochrome b,Cyt b)的基因片段,并对六种鲌属鱼类同源序列的碱基组成、种内与种间遗传距离以及系统进化分别进行分析。结果表明:长度为645 bp的CO I基因片段中,A、T、G、C4种碱基平均含量分别为25.65%、28.18%、18.33%和27.84%;长度为970 bp的Cyt b序列片段中,A、T、G、C碱基平均含量分别为27.97%、27.93%、14.53%和29.57%。基于CO I基因序列的种间平均遗传距离为3.54%,种内平均遗传距离为0.17%,种间遗传距离为种内遗传距离的20.82倍;基于Cyt b基因序列的种间平均遗传距离为5.92%,种内平均遗传距离为0.18%,种间遗传距离为种内遗传距离的32.89倍。基于CO I基因的系统进化关系显示除尖头鲌与拟尖头鲌外,其余4种鲌均形成独立分支,而基于Cyt b基因的系统发育关系显示六种鲌属均能独立形成分支,鲌属六种鱼能够进行有效区分,将CO I和Cyt b作为DNA条形码进行鲌属鱼类的物种鉴定是可行的,联合使用可以获得更好的鉴定效果。