高温胁迫对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)肝脏中抗氧化酶活性和免疫相关基因表达的影响

夏季高温对虹鳟(Oncorhynchusmykiss)网箱养殖会产生极大威胁,高温胁迫会造成虹鳟应激甚至死亡。为探究高温胁迫对虹鳟肝脏抗氧化响应及相关免疫基因的影响,选取虹鳟“水科一号”幼鱼[(24.8±10.0)g]为实验对象,通过连续升温达到高温胁迫条件,筛选出高温敏感组和耐受组,并对它们的抗氧化酶活性、免疫相关基因表达和随机扩增多态性DNA(RAPD)片段化进行比较研究。结果表明:敏感组与耐受组的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性含量不存在显著性差异(P>0.05),但均显著高于对照组(P<0.05);敏感组的缺氧诱导因子-1α(hif-1α)、白细胞介素-1β(il-1β)以及热休克蛋白10 (hsp10)基因的相对表达量较耐受组的分别高1.8倍、1.28倍和16.5倍(P<0.05);耐受组的热休克蛋白70 (hsp70)基因的表达比敏感个体高1.37倍(P<0.05);RAPD图谱反映出敏感组的DNA损伤比耐受组更严重。高温胁迫对虹鳟幼鱼hif-1α、hsp70和hsp10基因产生强烈的应答性表达上调,且RAPD针对高温耐受个体可有效进行识别。

杂色鲍(Haliotis diversicolor)硒结合蛋白1基因的克隆及其应激表达

硒结合蛋白1(selenium-binding protein 1,SBP1)是一种高度保守的蛋白,广泛参与了机体的多个理化过程。本研究首次获得了杂色鲍(Haliotis diversicolor)SBP1基因的全长c DNA序列2269 bp,并命名为Hd SBP1,ORF为1494 bp,共编码497个氨基酸。荧光定量PCR结果显示,Hd SBP1基因在杂色鲍各组织中均有表达,其中在鳃和肾中的表达量相对较高。缺氧处理后,Hd SBP1在鳃组织和血细胞中的表达量分别在处理24 h和192 h后显著升高(P<0.05);高温应激之后,在鳃组织中,Hd SBP1的表达量在第1时相与第3时相显著升高(P<0.05),而在血细胞中只有在第3时相表现出显著性差异;缺氧和高温联合应激之后,鳃组织中Hd SBP1的表达量在192 h显著上调(P<0.05),在血细胞中Hd SBP1的表达量在0 h、4 h和24 h时均显著升高(P<0.05);副溶血弧菌注射感染之后,在鳃组织中Hd SBP1的表达量在6 h和24 h时显著性上调(P<0.05),而血细胞中Hd SBP1基因的表达量在每个时相的实验组都显著高于对照组(P<0.05)。以上不同的应激条件均会导致Hd SBP1在不同组织中的表达量的显著变化,说明Hd SBP1在杂色鲍的免疫反应中可能扮演着重要的角色。

杂色鲍14-3-3ζ基因的克隆及其在应激下的表达

酪氨酸3-加单氧酶/色氨酸5-加单氧酶激活蛋白ζ(14-3-3ζ蛋白)是14-3-3蛋白家族的亚型之一。14-3-3蛋白是一种高度保守的酸性可溶性蛋白,它可以与激酶、磷酸酶等多种信号蛋白结合,并在信号转导和细胞凋亡等过程中发挥相应的作用。本实验通过SMART-RACE技术首次获得了杂色鲍14-3-3ζ基因的全长,并命名为Hd14-3-3ζ,其cDNA全长为3 010 bp,ORF为819 bp,共编码272个氨基酸。实时荧光定量PCR结果显示,Hd14-3-3ζ基因在杂色鲍各组织中均有表达,其中在肝胰腺和血细胞中的表达量相对较高。当处于缺氧环境下时,鳃组织中Hd14-3-3ζ的表达在4 h时存在显著差异,血细胞中Hd14-3-3ζ在24 h和96 h时表达量显著上调。高温应激下,Hd14-3-3ζ在血细胞中的表达量无显著变化,而鳃组织中Hd14-3-3ζ在96 h的表达量却显著上调。高温缺氧联合应激实验表明,鳃组织中Hd14-3-3ζ在4 h、24 h和96 h均显著上调,而血细胞中的表达量没有显著性变化。经检测发现,副溶血弧菌注射后,鳃组织中Hd14-3-3ζ在3 h和24 h,血细胞中在6 h和24 h的表达量显著上调。以上温度、溶氧量等环境因素以及病原菌的刺激均会导致Hd14-3-3ζ在不同组织中表达量的显著变化,说明Hd14-3-3ζ在杂色鲍的免疫反应中可能扮演着重要的角色。

杂色鲍精氨酸激酶基因的克隆及其在不同应激条件下的表达

采用cDNA末端快速扩增(SMART-RACE)技术克隆了杂色鲍(Haliotis diversicolor)精氨酸激酶(HdAK)基因;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了HdAK基因在各组织中的表达量,并分析了高水温、低溶氧、高水温与低溶氧联合应激及副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)感染对鳃组织和血细胞HdAK基因表达量的影响.结果显示:HdAK基因的cDNA全长1 595bp,编码354个氨基酸.所测定的各组织中HdAK基因均有表达,与其他组织相比在肝胰腺中的表达量显著提高(p<0.05).在高水温、低溶氧、高水温与低溶氧联合应激及副溶血弧菌感染实验中,杂色鲍鳃组织和血细胞的HdAK基因在实验的部分时段显著高于对照组,说明杂色鲍HdAK不但参与能量代谢调节,而且参与了杂色鲍对高水温、低溶氧等不利环境的适应过程及机体免疫反应过程.研究结果可为揭示高水温、低溶氧、高水温与低溶氧联合应激及副溶血弧菌感染对杂色鲍的生理影响的机制提供理论依据.