中华绒螯蟹“长荡湖1号”选育第二代扣蟹阶段养殖性能研究

为探究中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)“长荡湖1号”A系和B系选育第二代扣蟹的生长性能和养殖效果,在相同养殖条件下,以未选育的养殖群体扣蟹为对照进行了网箱养殖试验。结果表明:(1)大眼至豆蟹阶段,不论是平均体质量、增重倍数还是成活率,“长荡湖1号”B系均显著高于对照组(P<0.05),“长荡湖1号”A系较对照组具有一定的优势,但差异不显著。(2)扣蟹阶段,“长荡湖1号”B系的平均体质量均显著高于对照组(P<0.05),“长荡湖1号”A系9月份体质量与对照组接近,其他月份均显著高于对照组(P<0.05)。就生长速度而言,在6—7月期间,“长荡湖1号”A系和B系的生长速度显著快于对照组(P<0.05)。(3)“长荡湖1号”B系养殖效果最佳,具体表现在养殖产量和成活率最高,显著高于其他两个组,且1龄早熟率和饲料系数最低(P<0.05)。(4)就规格分布而言,“长荡湖1号”A系和B系的体质量在3.00~5.99 g和6.00~8.99 g两个区间内的比例低于对照组,在12.00~14.99 g和≥15.00 g两个区间内显著高于对照组(P<0.05),即A系和B系大规格蟹所占的比例相对更高。综合评价,“长荡湖1号”A系和B系选育第二代在扣蟹阶段成活率高,平均规格大,其余生长性能也优于未经选育的对照组。

缢蛏生物钟基因Tim的鉴定、昼夜表达模式及对性激素分泌的影响

Tim(Timeless)是继Per基因发现后的第2个核心生物钟基因,在动物繁殖调控中发挥重要作用。为探讨生物钟基因Tim对缢蛏夜间产卵的调控作用,本研究克隆了缢蛏Tim基因的cDNA全长序列并进行序列分析,利用qRT-PCR和免疫荧光技术研究了Tim基因/蛋白在不同组织中的昼夜表达模式,并用siRNA干扰技术初步研究了Tim基因对性激素分泌的影响。结果显示,缢蛏Tim基因开放阅读框序列为3 090 bp,编码1 029个氨基酸,具备3个保守结构域(TIMELESS superfamily、TIMELESS_C和FIil);Tim基因在缢蛏各个组织中均有表达,其中在肝胰腺、水管、卵巢、精巢中的表达水平较高;Tim基因在卵巢和精巢中呈现昼夜规律性表达,均在白天12:00–18:00较高,夜间00:00–06:00较低;Tim蛋白主要定位在肝胰腺的肝细胞、水管末端的上皮细胞、卵巢的成熟卵母细胞及精巢的精子细胞中,且在卵巢和精巢中的阳性信号均是白天12:00稍强于夜间00:00;siRNA干扰后,Tim基因在精巢、卵巢中的表达量均在干扰后第3-7天显著下降(P <0.05),而精巢中睾酮和卵巢中雌二醇含量均在干扰后第1-9天极显著下降(P <0.01)。由此可见,Tim基因/蛋白在精巢和卵巢中的表达均呈昼夜规律性变化,并且其被干扰后性激素含量显著降低,推测Tim基因可能通过介导性激素的分泌进而调控缢蛏夜间产卵过程。本研究初步探讨了缢蛏生物钟基因Tim的昼夜表达模式及其对性激素分泌的影响,将对深入解析贝类产卵机制和优化工厂化育苗技术具有重要应用价值。

泥蚶动态能量收支模型参数的测定

以泥蚶为试验对象,测定动态能量收支模型的6个关键基本参数。采用贝类壳长与软体组织湿质量回归拟合计算泥蚶形状系数;通过循环水控温法测定10、15、20、25、30、35℃6个温度条件下泥蚶干质量耗氧率,计算阿伦纽斯温度;通过连续测定泥蚶饥饿过程中软体部干质量和耗氧率的变化,计算形成单位体积结构物质所需的能量、单位时间单位体积维持生命所需的能量、单位体积最大储存能量和储备能量。试验结果表明,泥蚶壳长(L)与软体部湿质量(mW)回归分析呈幂函数关系:mW=0.0556L3.1831(r^(2)=0.9256),形状系数δm=0.405。泥蚶阿伦纽斯温度为(4830±586)K。泥蚶饥饿试验计算得知:泥蚶单位体积所需能量和单位体积最大储存能分别为5475 J/cm^(3)和2026 J/cm^(3);泥蚶维持生命所需的能量为32.2 J/(cm^(3)·d);储备能量为23376 J/g。试验结果可为泥蚶动态能量收支模型的构建提供数据支撑,并为进一步利用动态能量收支模型指导贝类养殖生产和渔业管理和养殖容量评估奠定基础。

长牡蛎中I84蛋白酶抑制因子家族的扩张和功能分化

蛋白酶抑制因子是极其多样的蛋白质或多肽,能抑制蛋白酶的水解活性。研究发现蛋白酶抑制因子能通过抑制病原蛋白酶活性,从而抑制病原的入侵。I84蛋白酶抑制因子家族是MEROPS数据库中新增的一个家族,其部分成员在免疫防御过程中的作用得到了一定的揭示。为探究I84蛋白酶抑制因子家族在长牡蛎中的分布和功能状况,实验鉴定了长牡蛎中23个潜在的I84家族基因,根据系统进化树分析,挑选了5个同源基因进行时空表达和功能分析。首先,利用克隆技术验证了长牡蛎中5个I84家族同源基因CgSi3、CgSi5、CgSi6、CgSi16和CgSi19可表达性。结果显示,5个基因在外套膜、闭壳肌、性腺、血淋巴细胞、肝胰腺和鳃等6个组织中均表达,但肝胰腺中表达量显著高于其他组织。同时,5个基因在长牡蛎幼体不同发育阶段表达模式不同,其中各基因在受精卵时期均不表达,CgSi3表达量则在眼点幼虫期显著上升后下降,而CgSi6在壳顶幼虫期开始表达后,表达量随长牡蛎发育而持续增加。另外,对牡蛎进行病原相关模式分子(PAMPs)注射后,5个基因也表现出不同的表达模式,其中LPS和PGN注射后CgSi6表达量变化明显,而poly(I:C)和GLU注射后CgSi3表达量变化明显,且CgSi3和CgSi6在不同刺激下表达模式也存在差异。研究表明,I84蛋白酶抑制因子家族在长牡蛎中发生了明显的家族扩张,而且扩张形成的同源基因在功能上产生分化。本研究为全面认识I84家族蛋白酶抑制因子生物学功能及相关机理提供了依据。

缢蛏17β-HSDs基因家族鉴定及其在性腺发育过程中的表达分析

17β-羟类固醇脱氢酶(17β-HSDs)是性类固醇激素合成过程中最后步骤的氧化还原酶,在动物性腺发育、生殖调控中发挥重要作用。本研究基于全基因组数据,利用RACE技术和多种生物信息学软件对缢蛏17β-HSDs基因家族成员进行了鉴定、染色体定位和系统进化分析,并利用qRT-PCR技术研究了其在不同组织、性腺不同发育时期的表达特征。结果表明,缢蛏17β-HSD6、17β-HSD10、17β-HSD12、17β-HSD14基因分别定位在4条不同染色体上,所编码的蛋白均具有SDR超家族的保守结构域;系统进化结果表明,缢蛏17β-HSDs基因家族成员分化明显,各自聚为独立分支。qRT-PCR分析显示,缢蛏17β-HSDs基因在8个组织中均有表达,且在性腺和肝胰腺中的表达量较高;在缢蛏性腺发育过程中,17β-HSD6基因在精巢和卵巢排放期的表达量较高,17β-HSD10、17β-HSD12、17β-HSD14基因在两性性腺中的表达均呈现先升高再降低的变化趋势,均在成熟期的表达量较高;在成熟期,17β-HSD10基因在精巢的表达量显著高于卵巢(p<0.05),而17β-HSD12、17β-HSD14基因在卵巢中的表达量显著高于精巢(p<0.05)。综上结果表明,17β-HSD6基因可能不参与调控缢蛏性腺发育过程,而17β-HSD10、17β-HSD12、17β-HSD14基因的表达与性腺发育过程密切相关,推测其可能通过介导性类固醇激素的合成与代谢调控缢蛏性腺发育过程。研究结果将为深入研究贝类17β-HSDs调控性腺发育、生殖内分泌机制奠定理论基础。

缢蛏(Sinonovacula constricta)氨氮胁迫应答miR-8245a-5p靶基因GOT验证及其表达特征分析

为鉴定缢蛏(Siaoraovacula constricta)氨氮胁迫应答相关miRNA靶基因及其表达特征,选择氨氮胁迫下缢蛏肝胰腺组织中表达水平差异显著的miR-8245a-5p进行研究。靶基因验证结果显示,缢蛏GOT基因表达量极显著高于未胁迫组(P<0.01),表明GOT是miR-8245a-5p的靶基因。缢蛏GOT基因的ORF长1227bp,编码408个氨基酸;氨基酸多重序列比对和系统进化树分析发现,缢蛏等贝类同源性较高,与其他物种同源性较低。基因时空特征表达分析结果显示,GOT基因在缢蛏肝胰腺中的表达量明显高于其余6个组织(P<0.01);140mg/L氨氮胁迫下缢蛏GOT基因在肝胰腺中的表达量1h内急剧上调,此后上调逐步减弱,60mg/L氨氮水平下第12h上调才达峰值;不同氨氮水平暴露下缢蛏肝胰腺中GOT活力整体均呈现先升后降趋势,但在较高氨氮浓度水平下同样表现出更快速的应答特征。这些结果为后续深入研究缢蛏miR-8245a-5p及GOT基因调控氨氮解毒机制提供了理论基础。

盐度胁迫下缢蛏渗透压变化及V-ATPase H基因的表达分析

为研究V-ATPase H基因在缢蛏(Sinonovacula constricta)盐度胁迫中的功能,以缢蛏成体为实验材料,将缢蛏置于5、15、20、25、35盐度水体中进行胁迫实验,测定了不同胁迫时间缢蛏的血清渗透压、V-ATPase活性变化,克隆了V-ATPase H基因的开放阅读框(ORF)全长序列,并分析其mRNA表达特征。结果显示,低盐组(盐度5和盐度15)和高盐组(盐度25和盐度35)缢蛏血清渗透压变化明显,与对照组(盐度20)有极显著差异(P<0.01)。随着时间的推移,实验组V-ATPase活力整体呈现先下降后上升的趋势,对照组(盐度20)无明显变化。V-ATPase H基因开放阅读框长度1440 bp,编码479个氨基酸。qPCR结果显示,V-ATPase H基因在缢蛏鳃中的表达量极显著高于水管、外套膜、肾、肝胰腺、唇瓣、足6个组织(P<0.01);盐度胁迫下各个实验组V-ATPase H基因在鳃中的表达量持续上升,在24h达到峰值,显著高于对照组(P<0.05)。实验结果表明,缢蛏V-ATPase H基因在盐度适应过程中主要在低盐和高盐环境下起到维持自身血清渗透压与外界渗透压平衡的作用。