天子蓝盘丽鱼皮肤组织的单细胞转录组测序

【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式,为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础,也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细胞转录组测序技术对天子蓝(人工选育)和阿莲卡(野生型)2种盘丽鱼的皮肤组织进行转录组测序,经fastp质控过滤后,通过Cell Ranger比对参考基因组生成单细胞表达矩阵文件,使用Seurat进行降维聚类后构建转录组图谱,筛选出细胞类型识别与鉴定的标记基因;同时以阿莲卡盘丽鱼为对照,通过DEGseq筛选出2个样本间的差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】经单细胞转录组测序,从天子蓝、阿莲卡盘丽鱼样本中获得的原始序列(Raw reads)分别为815237286和728886552条;将2个样本整合后共捕获17035个细胞,经过滤及降维聚类后得到18个细胞簇(C0~C17),参考已知和潜在的标记基因,被注释为13种细胞类型及其亚型,基本涵盖了鱼类皮肤组织中的大部分细胞类型。基于伪批量(Pseudo-bulk)处理,从2个样本间筛选出20个DEGs(8个在天子蓝盘丽鱼皮肤组织中高表达,12个在阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中高表达),主要注释到与气体传递、氧化代谢相关的GO功能条目。在单细胞维度,选择黑色素细胞和虹彩细胞2个细胞集群进行样本间差异分析,结果显示:在黑色素细胞中存在8个DEGs,主要富集于热应答、未折叠蛋白结合、生长因子活性、金属离子结合等信号通路。在虹彩细胞中存在25个DEGs,KEGG信号通路富集分析发现主要富集于凋亡、沙门氏菌感染和MAPK等信号通路,涉及细胞生存、应激响应和信号传导等功能。【结论】TSPAN3A、PTGES、ATF3、JUNK、GADD45GA、HSP70L、FOSAB等基因在调节天子蓝盘丽鱼皮肤体色、色素合成与沉着等方面发挥重要作用,而黑色素合成不活跃可能是导致天子蓝盘丽鱼体色较阿莲卡盘丽色更加鲜艳和绚丽的主要原因之一。

EM菌在水产养殖中的应用概述

为了能改善水质、渔业增殖和修复生态环境,EM菌的应用得到了广泛的关注,成为近几年研究的热点。鉴于此,本研究系统梳理了EM菌的定义及来源,综述了国内外近几十年EM菌在水产养殖中的作用效果及其作用机理,阐述了影响EM菌作用效果的因素等;发现EM菌在调控微生物生态结构、降低水环境中有害物质、提高免疫、增重增产等方面有着显著的效果,但EM菌技术的基础理论研究还比较薄弱,且生产技术及应用过程等还存在着不足。因此今后应提高生产技术,建立和提高筛选系统,并开发EM菌在水产养殖研究和应用的新领域,为水产养殖创造更大的经济价值,并为可持续养殖提供可能。

鳜肌钙蛋白基因鉴定及其序列结构与表达特征分析

【目的】探究鳜(Siniperca chuatsi)骨骼肌生长发育中肌钙蛋白基因的表达特征,为鳜生长发育的研究提供基础资料。【方法】基于鳜转录组数据与基因组数据联合分析,筛选鉴定出鳜肌钙蛋白基因,通过BioEdit、ClustalW、MEGA5.0、SWISS-MODEL及SMART等在线软件对鳜肌钙蛋白进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测鳜不同肌肉组织中肌钙蛋白基因的表达特异及孵化后10~60 d(10~60 dph)骨骼肌中肌钙蛋白基因的表达规律。【结果】共鉴定出11个鳜肌钙蛋白基因[3个TnnC基因(TnnC1a、TnnC1b和TnnC2)、5个TnnI基因(TnnI1a、TnnI1b、TnnI1c、TnnI1al和TnnI2)及3个TnnT基因(TnnT1、TnnT2a和TnnT3a)],各基因亚型间在基因结构、结合位点及蛋白三级结构存在明显差异,11个鳜肌钙蛋白基因分布在4条染色体上。鳜肌钙蛋白基因具有组织特异性:TnnC1a基因在慢肌中高表达,在心肌中的相对表达量次之;TnnC1b基因在慢肌中也呈高表达,除心肌外,TnnC1a和TnnC1b基因在其他类型肌肉组织中具有相似的表达模式;TnnC2基因在快肌和颊肌中高表达;TnnI1a、TnnI1c和TnnI1al基因在慢肌中高表达,且具有相似的表达模式;TnnI1b基因在心肌中高表达,慢肌中的相对表达量次之;TnnI2基因在快肌和颊肌中高表达;TnnT1基因在慢肌中高表达,TnnT2a基因在心肌中高表达,TnnT3a基因在快肌和颊肌中高表达。随着发育时间的推移,TnnC1a、TnnC1b、TnnI1b、TnnI1c、TnnI1al和TnnT1等基因的表达显著下调(P<0.05),但TnnC2、TnnI2和TnnT3a基因在30~60 dph仍维持在相对较高的表达水平。【结论】基于鳜转录组数据与基因组数据联合分析,共鉴定出11个鳜肌钙蛋白基因,其中TnnC2、TnnI2和TnnT3a基因可作为鳜骨骼肌快肌生长发育的重要分子标记基因。

基于16S rRNA和gyrB基因串联DNA特征序列的气单胞菌鉴定方法

【目的】建立基于16S rRNA序列和gyrB基因串联DNA特征序列的属内菌种鉴定方法,为气单胞菌的种间区分提供技术支持。【方法】以2020—2021年在我国福建、江苏等地分离获得的水产源气单胞菌和NCBI已公布且完成全基因组测序的10种气单胞菌为研究对象,分别以16S rRNA序列、gyrB基因及2个基因序列串联后得到的新DNA特征序列作为构建系统发育进化树的依据,比较不同系统发育进化树的鉴定结果,并以运动性试验、溶血性试验、糖发酵试验进行辅助鉴定。【结果】在基于16S rRNA序列构建的系统发育进化树中,中间气单胞菌、嗜水气单胞菌、达卡气单胞菌、肠源气单胞菌等聚类在不同分支上,未能形成独立的种属进化分支;在基于gyrB基因构建的系统发育进化树中,达卡气单胞菌、豚鼠气单胞菌和嗜水气单胞菌聚类在同一分支上,而异嗜糖气单胞菌和维氏气单胞菌聚类在另一分支上。将16S rRNA序列和gyrB基因串联组成新DNA特征序列再构建系统发育进化树建树,能完全有效分离气单胞菌属的不同菌株,将不同种的气单胞菌独立聚为一支,较好地实现种间区分。【结论】将16S rRNA序列和gyrB基因串联组成新DNA特征序列再构建系统发育进化树,较基于16S rRNA序列或gyrB基因单独构建系统发育进化树具有更高的分辨力,是一种理想的保守序列相似性高的属内菌种鉴定方法。因此,在16S rRNA测序鉴定为气单胞菌的情况下可再次以gyrB基因为测序对象,获得序列信息后与16S rRNA序列串联构建系统发育进化树,能更加精确地将气单胞菌鉴定到种水平。

慢性氨氮胁迫对罗氏沼虾生长与存活及能量代谢的影响

【目的】阐明慢性氨氮胁迫对罗氏沼虾生长、存活和能量代谢的影响及其适应机制,为罗氏沼虾的健康养殖提供理论依据。【方法】设0.02mg/L(对照)、0.50mg/L(T0.50)、1.04mg/L(T1.04)、2.14mg/L(T2.14)、4.42mg/L(T4.42)和9.03 mg/L(T9.03)6个不同氨氮浓度处理组,养殖48 d,研究慢性氨氮胁迫对罗氏沼虾摄食、生长、存活及血清供能物质含量和能量代谢相关酶活力的影响。【结果】T9.03组的罗氏沼虾存活率显著低于对照组(P<0.05,下同),其他胁迫组的存活率与对照组无显著差异(P>0.05,下同);摄食率、饵料效率及增重率、相对增长率和特定生长率均随着氨氮浓度的增加呈降低趋势,饵料系数和体重差异系数均随着氨氮浓度的增加呈上升趋势;血清葡萄糖(Glu)含量随着氨氮胁迫时间的延长总体上呈先升高后降低的变化趋势;在胁迫12 d后,血清甘油三酯(TG)和总胆固醇(TCHO)含量均随着氨氮浓度的增加呈下降趋势;在胁迫前24d,各胁迫组的血清总蛋白(TP)含量与对照组均无显著差异,而在第48 d,胁迫组的TP含量随着氨氮浓度的增加呈降低趋势,且除T0.50组外,其他胁迫组均显著低于对照组;血清乳酸(LA)含量随着氨氮浓度的增加总体上呈上升趋势。此外,胁迫组的肝胰腺己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)及乳酸脱氢酶(LDH)活力均随着胁迫时间的延长呈先升高后降低的变化趋势;磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PEPCK)活力在第12~48 d均有胁迫组显著高于对照组;在整个氨氮胁迫期间,琥珀酸脱氢酶(SDH)活力均随着氨氮浓度的增加呈降低趋势,T4.42和T9.03组的活力均显著低于对照组。【结论】氨氮对罗氏沼虾的最大无影响浓度为0.50mg/L;罗氏沼虾为应对慢性长期较高浓度的氨氮胁迫,能量供应和利用途径均发生明显变化,最终显著影响其摄食、生长和存活,造成养殖效果不佳。在集约化养殖中,应及时关注养殖水体的氨氮含量,减少氨氮胁迫对罗氏沼虾造成的额外耗能,提高生产效益。

低氧胁迫对鲢抗氧化酶活性及SODs基因表达的影响

为研究低氧胁迫对鲢(Hypophthalmichthys molitrix)不同组织抗氧化酶活力及对相关基因的影响,将体重(200±12.4)g的鲢放置于密闭水箱中,通过鱼体自发耗氧进行低氧处理,在常氧[溶氧为(6.42±0.3)mg/L]、浮头[溶氧为(0.76±0.03)mg/L]、半窒息[溶氧为(0.58±0.06)mg/L]和窒息[溶氧为(0.27±0.06)mg/L]时分析血液、鳃和肝脏组织中的抗氧化酶活性及超氧化物歧化酶基因(SODs)表达特征。结果显示:低氧胁迫过程中,血清过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活力逐渐增加,CAT活力在半窒息时显著升高,GPX无显著变化,超氧化物歧化酶(SOD)活力相比其他组均显著降低;肝脏中SOD、CAT酶活力呈先升高后下降的趋势,在窒息组时酶活力显著降低,GPX无明显变化。肝脏中Cu/Zn-SOD mRNA表达量在浮头和窒息时相比于常氧组有显著差异,鳃中Cu/Zn-SOD表达量在低氧胁迫组均显著低于常氧组;Mn-SOD基因在肝脏中的相对表达量先升高后下降,在半窒息时显著降低;鳃中Mn-SOD在浮头时的表达量显著降低后趋于平稳。鲢对低氧胁迫产生氧化应激,但其可以通过自身的抗氧化系统进行调节,而当溶解氧过低时机体出现损伤,甚至死亡。

鲥[鱼侯]淀不同基质附着细菌群落结构特征及PICRUSt功能预测分析

为了解湖泊生态系统中微生物群落的组成及其在生态系统中的作用和功能,实验基于高通量测序技术分析了鲥[鱼侯]淀芦苇、棕榈片、人工水草、网片四种不同基质附着细菌的群落结构组成,并采用PICRUSt对菌群功能进行了预测分析。结果显示:鲥[鱼侯]淀四种基质附着细菌群落组成丰富,共检测出38门91纲183目338科646属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(planctomycetes)。通过α-多样性分析发现四种基质附着细菌多样性指数大小依次为芦苇基质>棕榈片基质>人工水草基质>网片基质,丰富度依次为棕榈片基质>芦苇基质>网片基质>人工水草基质。进行PCoA分析和聚类分析,发现棕榈片基质与芦苇基质的附着细菌群落较为相似,而网片基质与人工水草基质较为相似。采用PICRUSt进行菌群功能预测分析,表明主要的COG功能包括氨基酸运输和代谢、细胞壁/细胞膜/膜结构的生物合成、能量产生和转换、信号转导机制、无机离子转运与代谢、碳水化合物的运输和代谢等共涉及22个功能基因家族。以上结果表明,生态修复中天然芦苇的微生物多样性最优且自我净化能力最强,其次是棕榈片。

配合饲料替代活饵对鳜生长性能、消化功能及小肽转运载体基因表达的影响

【目的】比较投喂活饵鱼和配合饲料对鳜(Siniperca chuatsi)生长性能、消化功能及肠道PepT1基因表达的影响,明确其摄食配合饲料后的消化、吸收生理变化,为提高鳜对配合饲料的利用效果提供理论依据。【方法】挑选驯化鳜鱼苗(初始平均体质量5.92±1.41 g)和未驯化鳜鱼苗(初始平均体质量6.06±1.73 g)各300尾,分别使用配合饲料或活饵鱼喂养30 d,饲养结束后测定分析其生长性能、肌肉成分、消化道结构、消化酶活性及小肽转运载体(PepT1)基因表达情况。【结果】配合饲料组鳜的终末平均体质量、总摄食量、尾摄食量、饵料系数、日增重量、日增重率、特定生长率、蛋白质效率、存活率及肥满度均极显著低于活饵鱼组鳜(P<0.01,下同),脏体比和肝体比显著高于活饵鱼组鳜(P<0.05,下同)。以配合饲料替代活饵鱼投喂鳜,对其肌肉成分有明显影响,具体表现为鳜肌肉水分含量极显著低于活饵鱼组鳜,粗蛋白含量显著高于活饵鱼组鳜。在消化酶活性方面,配合饲料组鳜的幽门盲囊胰蛋白酶活性极显著低于活饵鱼组鳜,幽门盲囊脂肪酶活性显著低于活饵鱼组鳜,但肝脏和肠道中的消化酶活性无显著差异(P>0.05,下同);配合饲料组鳜的肝细胞排列松散,肝细胞间有脂肪堆积,胃、肠道肌层及胃黏膜下层厚度极显著小于活饵鱼组鳜,肠道单个褶皱绒毛层杯状细胞数极显著多于活饵鱼组鳜,幽门盲囊褶皱间距极显著大于活饵鱼组鳜。PepT1基因在鳜肠道中的相对表达量表现为前肠>中肠>后肠,且在前肠表现为配合饲料组鳜极显著低于活饵鱼组鳜,在中肠和后肠则表现为差异不显著。【结论】鳜对配合饲料的摄食量和利用率均低于活饵鱼,消化道组织结构及其消化酶活性也因摄食配合饲料发生适应性变化。投喂配合饲料显著影响鳜的消化吸收功能和生长性能,因此,还需针对其摄食和代谢特性进一步改良配合饲料的营养组分或优化鳜的配合饲料驯化技术。

新疆和西藏棕鳟群体的遗传多样性分析

【目的】了解新疆和西藏地区棕鳟养殖群体的遗传多样性状况,解析两地棕鳟的亲缘关系和遗传差异,为棕鳟的分子辅助育种打下数据和方法基础。【方法】采用第二代高通量测序技术对来自新疆达坂城和西藏亚东的2个棕鳟群体各12个个体进行基因组重测序,利用鉴定得到的多态性信息位点进行群体结构、群体遗传多样性和群体间的选择消除分析。【结果】全基因组重测序在2个棕鳟群体中共获得4694474928条Illumina测序序列(reads),参考棕鳟基因组,共鉴定出8559684个单核苷酸多态性(SNP)位点,根据获得的SNP进行计算后发现,新疆和西藏棕鳟群体的遗传多样性指标相似,西藏棕鳟的遗传多样性略高于新疆棕鳟。个体系统发育进化树、群体结构分析和多态性位点主成分分析均显示,2个群体的亲缘关系相近,而连锁不平衡衰减分析表明,西藏棕鳟群体受到的选择压力较大。基于群体分化指数(FST)和核苷酸多态性(Pi)计算的选择消除分析发现,主要在新疆群体的第5号和第19号染色体上,以及西藏群体的第17号和第18号染色体上的较大区域内存在强烈的选择信号,位于这些区域里的共94个基因可能受到较强的选择压力,其中有21个基因与免疫或疾病相关(17个来自于西藏群体,4个来自新疆群体)。【结论】新疆棕鳟和西藏棕鳟源于同一种源,2个群体的遗传多样性差异较小。西藏棕鳟受到的环境选择压力更加明显,受到选择的基因以免疫相关基因为主。

基于生长和抗逆功能基因SNP分子标记的凡纳滨对虾野生及选育群体遗传多样性分析

[目的]分析凡纳滨对虾野生群体与选育群体的遗传多样性及遗传差异,为进一步改良优化凡纳滨对虾种质提供参考依据。[方法]通过凡纳滨对虾转录组测序数据挖掘候选SNP位点,设计扩增引物,采用10尾野生凡纳滨对虾进行直接测序验证,筛选获得11对有效引物及24个位于生长和抗逆功能基因上的SNPs位点,并用于分析2个野生群体(Y1和Y2)和2个选育群体(F1和F2)的遗传多样性。[结果]凡纳滨对虾野生群体的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)及多态信息含量(PIC)等遗传参数平均值明显高于选育群体。在2个野生群体中,Y2的各项遗传参数平均值均高于Y1;在2个选育群体中,F2的各项遗传参数平均值均高于F1,且在CATL、ANT、Tryptase、Crustin-like和Penaeidin4c等功能基因的某些SNP位点上,2个选育群体的各项遗传参数平均值为0。4个凡纳滨对虾群体中均存在SNP位点不同程度偏离Hardy-Weinberg平衡现象。野生群体Y1与选育群体F1间的近交系数(Fis)最高(0.0875),且基因流(Nm)也较高(4.2728);野生群体Y2与选育群体F1间的遗传分化指数(Fst)最高(0.0947),但Nm最低(2.3886),表明二者间的遗传背景较远。4个凡纳滨对虾群体的遗传变异主要来源于群体内(85.15%),仅有14.85%变异来源于群体间。4个凡纳滨对虾群体的遗传相似性系数为0.9351~0.9747,遗传距离为0.0256~0.0671;基于凡纳滨对虾群体遗传距离的UPGMA聚类分析结果显示,Y1、F1和F2聚为一支,而Y2单独聚为一支。[结论]凡纳滨对虾野生群体在抗逆功能基因SNP分子标记中的遗传多样性显著高于选育群体,且野生群体与选育群体间的遗传距离较远,具有较高的遗传改良潜力。在实际生产中,可通过杂交措施将野生群体的优良抗逆基因引入选育群体,提高凡纳滨对虾选育群体的免疫及抗病能力。

慢性氨氮胁迫对凡纳滨对虾生理生化指标及血蓝蛋白基因表达的影响

【目的】探究慢性氨氮胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生理生化和血蓝蛋白基因表达的影响,明确氨氮胁迫的毒性作用,为养殖户在对虾中后期健康养殖管理上提供技术参考,同时丰富凡纳滨对虾的毒理研究资料。【方法】挑选540尾平均初始湿体重9.92±0.24 g/尾的健康凡纳滨对虾,随机分成6个组,每组设3个重复,暴露于不同氨氮浓度[0(对照)、4、6、8、12和16 mg/L]的曝气自来水中,分别于胁迫16、17、18、19和20 d时取样测定凡纳滨对虾的血淋巴氨氮、尿素氮及血蓝蛋白含量,胁迫结束后统计凡纳滨对虾的体长增长率、体重增长率和存活率,同时取鳃组织和肝胰腺制作石蜡切片。【结果】慢性氨氮胁迫16~20 d,各胁迫处理组凡纳滨对虾的存活率、体重增长率和体长增长率均随氨氮浓度的增加而依次降低,且显著低于对照组凡纳滨对虾(P<0.05,下同)。随着氨氮胁迫时间的延长,各胁迫处理组凡纳滨对虾血淋巴氨氮和尿素氮含量均明显高于对照组凡纳滨对虾,且二者的变化趋势基本一致;各胁迫处理组凡纳滨对虾血蓝蛋白含量均显著低于对照组凡纳滨对虾,且血蓝蛋白含量的变化趋势总体上与水体氨氮浓度呈负相关,血蓝蛋白基因的表达水平与血蓝蛋白含量变化趋势基本相符,总体上表现为氨氮胁迫时间越长,凡纳滨对虾血蓝蛋白基因的相对表达量越低。经慢性氨氮胁迫后凡纳滨对虾鳃组织和肝胰腺严重受损,鳃丝肿胀,核固缩,血淋巴细胞增多,局部空泡化、结构不完整,鳃呼吸上皮细胞大面积脱落;胰腺管肿大,空泡化严重,肝小管排列紊乱,管腔扩大,边界模糊,肝小管间隙和管腔中可观察到破碎的细胞组织。【结论】慢性氨氮胁迫对凡纳滨对虾的生长及生存有明显影响,造成血淋巴氨氮和尿素氮含量增加,并下调血蓝蛋白基因表达及阻碍血蓝蛋白合成,凡纳滨对虾的鳃组织和肝胰腺严重受损。即慢性氨氮胁迫引起的呼吸功能障碍及肝胰腺代谢功能紊乱,是导致凡纳滨对虾应激死亡的主要原因。

七彩神仙鱼脑组织转录组mRNAs差异表达分析

【目的】挖掘七彩神仙鱼(Symphysodon haraldi)脑组织性别差异基因,为揭示脑组织性别相关基因调控繁殖生理机制打下基础。【方法】利用Illumina HiSeq 6000测序平台对七彩神仙鱼雌、雄脑组织样本进行转录组测序分析,经过滤和Trinity组装获得基因,采用DIAMOND进行功能注释;并选取NR、GO、KEGG、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG等数据库进行比对,筛选出差异表达候选基因;随机选取6个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。【结果】从构建的七彩神仙鱼脑组织cDNA文库测序获得337190200条原始数据(Raw reads),经质量筛选后获得34109个基因(平均长度1007.00 bp)和67488个转录本(平均长度694.00 bp)。经生物信息学分析方法筛选,最终获得85个差异表达基因(61个在雄鱼脑组织中高表达,24个在雌鱼脑组织中高表达),包括黑色素浓集激素(MCH)、催乳素释放激素(Prlh)、垂体同源结构域转录因子2(pitx2)、免疫球蛋白家族成员(DSCAM和IGDCC3)、溶质载体(UNC93B1)及醛糖还原酶(AKR1B1)等功能基因。与雌鱼脑组织相比,雄鱼脑组织中涉及细胞突触传递、激素调控、信号传导、黑色素浓集激素、催乳素释放激素、生长激素和G蛋白偶联受体的基因呈下调趋势,而涉及离子运输和免疫反应的基因呈上调趋势。随机选取6个差异表达基因(Prlh、pitx2、MCH、LMX1A、KBP和CRP)进行实时荧光定量PCR验证,结果显示,Prlh、pitx2、MCH、LMX1A和KBP基因在雌鱼脑组织的相对表达量较高,而CRP基因在雄鱼脑组织的相对表达量较高。【结论】MCH、Prlh、pitx2、DSCAM、IGDCC3、UNC93B1、AKR1B1和Nid1等基因在七彩神仙鱼脑组织中呈性别差异表达,可能在调节脑组织类固醇激素形成及配子发生的过程中发挥重要作用,可作为候选基因应用于七彩神仙鱼脑组织性别相关基因调控繁殖生理机制研究。

野生罗非鱼响应低温胁迫的脑组织转录组测序分析

【目的】比较低温胁迫下野生罗非鱼和养殖吉富罗非鱼的基因表达模式,揭示野生罗非鱼低温应答的特有分子调控机制,为后续开展野生罗非鱼耐冷亲本大范围筛选打下基础。【方法】挑选规格相近的野生罗非鱼和养殖吉富罗非鱼进行梯度降温试验,水温先以1℃/12 h的速度从26℃降至14℃,并保持288 h(12 d),于26℃、20℃及14℃保持0、120和288 h等5个时间点分别解剖罗非鱼采集脑组织样品,构建cDNA文库后以Illumina HiSeq×Ten测序平台进行双端测序及比较转录组分析,并采用实时荧光定量PCR对具有重要功能的差异表达基因(DEGs)进行表达验证。【结果】野生罗非鱼在11℃时开始出现死亡个体,但在8℃时仍有50.0%的存活个体,说明野生罗非鱼较养殖吉富罗非鱼具有更强的低温耐受能力。在14℃的长时间低温胁迫过程中,养殖吉富罗非鱼脑组织中表达显著上调的差异表达基因数量约是野生罗非鱼的10倍,即养殖吉富罗非鱼的应激反应远比野生罗非鱼强烈。KEGG信号通路富集分析结果显示,养殖吉富罗非鱼和野生罗非鱼在14℃保持120和288 h的上调差异表达基因均富集到核糖体发生、内质网蛋白加工及剪接体信号等信号通路上,野生罗非鱼的上调差异表达基因还额外富集到核苷酸切除修复、N-糖基化生物合成和DNA复制信号等通路上。与养殖吉富罗非鱼相比,在野生罗非鱼中发现577个特有的差异表达基因,主要富集在NOD受体信号通路、凋亡和内吞等通路上,且表现为NOD受体信号通路被启动,而细胞凋亡受抑制。在野生罗非鱼中,参与NOD受体信号通路的关键功能基因(Nemo、NFκB、p38、JNK和IL-1β)在长时间低温胁迫中均维持在一个较高的表达水平,而内吞途径关键基因的表达上升倍数也明显高于养殖吉富罗非鱼。【结论】野生罗非鱼通过避免过度的应激反应和维持低水平代谢的细胞稳定以减轻低温胁迫对机体的损伤,并持续启动NOD受体信号通路及内吞途径以维持其免疫能力,而具有较养殖罗非鱼更强的低温耐受力。

氨氮慢性胁迫对凡纳滨对虾肝胰腺氨代谢相关指标及细胞凋亡的影响

【目的】探究在盐度3下氨氮慢性胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)氨代谢和细胞凋亡的影响,以期为凡纳滨对虾免疫机理研究和生产实践指导提供参考。【方法】将480尾初始体质量6.49±0.14 g的凡纳滨对虾分为4个组,6个平行,暴露于0(对照组)、0.9、5.2和12.0 mg/L的氨氮水体中,氨氮胁迫20和40 d后分别统计凡纳滨对虾体质量增长率和存活率,测定凡纳滨对虾血淋巴和肝胰腺中氨代谢相关物质和酶活性、抗氧化酶活性及细胞凋亡相关基因表达量,同时取肝胰腺制作石蜡切片进行Tunnel染色。【结果】随氨氮浓度增加,体质量增长率和存活率逐渐降低,血淋巴氨氮和尿素氮含量逐渐升高,胁迫20 d与胁迫40 d结果相近;肝胰腺谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酰胺合成酶(GS)和过氧化氢酶(CAT)活性在氨氮胁迫20 d升高,在氨氮胁迫40 d时5.2和12.0 mg/L组酶活性降低;氨氮胁迫20 d,12.0 mg/L组的肝胰腺总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著低于对照组(P<0.05,下同);各胁迫组肝胰腺Cyt C和Caspase-3基因表达量显著高于对照组。TUNEL检测结果显示,细胞凋亡数量随氨氮浓度增加而增加,且氨氮胁迫40 d较20 d更多。【结论】经氨氮慢性胁迫后,环境氨氮扩散到血淋巴中,凡纳滨对虾血淋巴氨氮累积越多,尿素氮含量随之增加,肝胰腺谷氨酰胺合成途径受到抑制,氨代谢受到阻碍,应激产生的活性氧超出抗氧化系统调节范围,对肝胰腺造成损伤,诱导细胞凋亡发生,对凡纳滨对虾生长存活造成不利影响。

聚肌胞苷酸刺激对鳜免疫因子活性及干扰素基因表达的影响

【目的】比较聚肌胞苷酸(Poly I:C)刺激对鳜(Siniperca chuatsi)免疫因子活性及干扰素系统相关基因表达的影响,为判断和指导鳜养殖过程中病原刺激后免疫应答和病毒监测提供参考依据。【方法】采用Poly I:C模拟病毒刺激,比较注射后不同时序(0、3、6、12、24、36、48和72 h)鳜白细胞组成百分比,以双抗体夹心酶联免疫法检测补体蛋白水平变化,荧光PCR相对定量检测免疫相关基因表达变化。【结果】血液白细胞百分比中,血栓细胞>单核细胞>淋巴细胞>嗜中性粒细胞,其中,与对照组比较,处理组6~72 h单核细胞百分比极显著提高(P<0.01,下同),且于48 h达峰值后恢复至初始水平,嗜中性粒细胞占比均有明显提升,淋巴细胞、血栓细胞占比均呈下降趋势。处理组血清补体C3含量在3 h高于初始,6 h低于初始,与对照组差异显著(P<0.05,下同);补体C4含量处理组3 h显著高于对照组,6、24、48 h显著低于对照组。与初始0 h相比,处理组肾脏、胸腺、脾脏和肝脏IRF7基因表达量分别从3和6 h开始极显著上调,且胸腺表达量最高;处理组肾脏和肝脏IFNh基因表达量3~12 h极显著上调,胸腺IFNh基因表达量于6 h达峰值,12 h后恢复下降,脾脏IFNh基因表达在各时段均低于初始;处理组肾脏、胸腺、肝脏、脾脏IFNc基因表达量于12 h极显著上调,然后逐渐下降,分别于72、72、48和72 h达最低水平。【结论】鳜受Poly I:C模拟病毒刺激后,血细胞中各类白细胞、血清酶补体C3和C4含量有不同变化,干扰素在不同时序显著影响各组织中的表达变化。

人工添加酵母硒对吉富罗非鱼肌肉蛋白、脂肪及氨基酸的影响

【目的】明确在日粮中人工添加酵母硒对吉富罗非鱼肌肉营养成分的影响,为开发生产优质的富硒吉富罗非鱼产品提供科学依据。【方法】以含不同浓度[0(对照)、3、5和10 mg/kg]酵母硒的日粮投喂吉富罗非鱼,日投喂量为鱼体重的2.5%~3.0%,连续投喂28 d后统一投喂普通饲料7 d。于饲养第35 d采集吉富罗非鱼背部肌肉,从肌肉蛋白、氨基酸及硒含量等角度对比分析酵母硒对吉富罗非鱼肌肉营养成分的影响,并采用国际通用的营养评价方法评估其营养价值。【结果】日粮中添加酵母硒可提高吉富罗非鱼肌肉粗蛋白含量及降低粗脂肪含量。4组吉富罗非鱼肌肉中均检测出17种氨基酸,含量最高的是谷氨酸(Glu),其次是天冬氨酸(Asp)、赖氨酸(Lys)和亮氨酸(Leu),含量最低的是半胱氨酸(Cys);均以鲜味氨基酸和甜味氨基酸为主,且各酵母硒处理组吉富罗非鱼高于对照组吉富罗非鱼。4组吉富罗非鱼肌肉中所含的必需氨基酸比例均符合FAO/WHO理想模式,其中以3 mg/kg处理组的必需氨基酸总量/氨基酸总量(∑EAA/∑TAA)和必需氨基酸总量/非必需氨基酸总量∑EAA/∑NEAA最高,分别为40.58%和68.31%。以氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)为标准,4组吉富罗非鱼肌肉的第一、第二限制性氨基酸种类相同,对应的评分略有不同,但均以10 mg/kg处理组更接近于对照组。综合必需氨基酸指数(EAAI)、生物价(BV)和营养指数(NI)3项评价指标,吉富罗非鱼肌肉的营养价值排序为3 mg/kg处理组>5 mg/kg处理组>10 mg/kg处理组>对照组。各酵母硒处理组吉富罗非鱼肌肉硒含量均显著高于对照组吉富罗非鱼(P<0.05),分别为0.440±0.025、0.457±0.018和0.458±0.026mg/kg,符合富硒水产品标准。【结论】吉富罗非鱼日粮中人工添加酵母硒可降低其肌肉脂肪含量,增加总氨基酸和优质蛋白含量,丰富其鲜味及甜味氨基酸含量,并增加肌肉硒含量。其中以日粮中添加3 mg/kg酵母硒的效果最佳。