斧文蛤金属硫蛋白基因的克隆与表达分析

金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一类富含半胱氨酸的小分子蛋白质,参与机体重金属解毒、维持金属元素代谢平衡以及清除自由基等生理功能。为了解斧文蛤金属硫蛋白(Ml-MT)的分子生物学特征及其在重金属Cd^(2+)胁迫下的响应机制,本文采用RACE技术从斧文蛤(Meretrix lamarckii)总RNA反转录产物中获得了636 bp的Ml-MT c DNA基因序列。该序列包含65 bp的5′非编码区(UTR)和340 bp的3′非编码区(UTR)以及231 bp的开放阅读框(ORF),可编码76个氨基酸;其中半胱氨酸占27%,不含芳香族氨基酸,含16个MT所特有的Cys-Xn-Cys结构,预测的分子量约为7.704 k D,理论等电点7.138。MT氨基酸序列比对分析表明:斧文蛤金属硫蛋白(Ml-MT)与丽文蛤(Meretrix lusoria)的相似性高达88%,与文蛤(Meretrix meretrix)的同源性为87%。实时荧光定量(q RT-PCR)检测MT在斧文蛤5种组织中均有表达,但存在组织特异性,其中内脏团表达量最高,其次依次为鳃丝、闭壳肌、外套膜、斧足。在Cd^(2+)(0.13 mg/L)胁迫0、6h、12h、24h、48h、72h和96h下,斧文蛤内脏团MT呈现出不同程度的上调表达,具体表现为"高-低-高-低"的波浪式变化,除6h以外,其他时间点均与对照组存在极显著差异(P<0.01)。本研究表明:MT基因在维护机体正常生理功能及斧文蛤抵御重金属Cd^(2+)胁迫过程中发挥着重要的分子调控作用。

海洋酸化条件下Cd^(2+)和Hg^(2+)对斧文蛤幼贝急性毒性效应

为研究在海洋酸化条件下重金属污染物对滩涂贝类的影响,采用半静态急性毒性实验的研究方法,利用海洋酸化人工模拟系统,分析了不同酸化条件下(对照组pH 8.20、酸化组pH分别为7.80、7.60和7.40)Cd^(2+)和Hg^(2+)对斧文蛤(Meretrix lamarckii)幼贝急性毒性效应的影响。实验结果表明:在实验设定的海洋酸化范围内,单一的海洋酸化对斧文蛤幼贝的存活没有显著性影响,但海洋酸化显著增强了Cd^(2+)和Hg^(2+)的急性毒性。与对照组相比,酸化组Cd^(2+)和Hg^(2+)的毒性随着酸化程度的加剧而呈现出逐渐增强的趋势;Cd^(2+)和Hg^(2+)均在pH 7.40时对斧文蛤的毒性最强,其96h半致死(96h LC_(50))浓度分别为4.068 mg/L(Cd^(2+))和10.332 mg/L(Hg^(2+)),明显低于pH8.20、7.80和7.60时其对斧文蛤幼贝的96h LC_(50)浓度(其值分别为Cd^(2+)6.458、5.947、4.728 mg/L和Hg^(2+)12.027、11.169、10.595 mg/L)。研究有助于丰富海洋酸化与重金属毒理作用在海洋贝类中的研究内容,为斧文蛤资源恢复和海洋环境保护提供科学依据。

4个斧文蛤群体微卫星标记的遗传多样性分析

为研究斧文蛤（Meretrix lamarckii）不同地理群体（浙江苍南群体、福建长乐群体、福建宁德群体以及广东汕头群体）的遗传结构和系统发生关系,采用13对微卫星分子标记,对4个不同地理群体进行了分析。结果显示,13对引物共检测出63个等位基因,每个位点等位基因数（Na）2～7个,平均每个位点观测等位基因数（Na）为4.87;有效等位基因数（Ne）为1.927～2.591;平均观测杂合度（Ho）为0.437～0.562;平均期望杂合度（He）为0.446～0.549;平均多态信息含量（PIC）为0.383～0.490;Hardy-Weinberg平衡检验表明,4个群体的大部分微卫星位点都偏离平衡状态（P〈0.05）;UPMGA聚类分析表明,浙江苍南群体与福建宁德群体聚为一支,福建长乐群体和广东汕头群体聚为一支;群体间遗传变异指数Fst为0.230 9,表明4个斧文蛤群体间的遗传变异为23.09%。研究表明,斧文蛤4个不同地理群体遗传多样性处于中等多态水平;4个群体的遗传距离与它们实际的地理分布情况基本一致;4个地理群体间的变异较大,遗传分化水平较高。该研究为斧文蛤种质资源的有效保存、管理和恢复提供了理论依据。