CRISPR基因编辑技术研究进展及其在水生生物中的应用

CRISPR基因编辑技术主要包括CRISPR/Cas9技术和CRISPR/Cpf1技术,与以往的基因编辑技术相比,具有高效、简便、低廉等优点,因此在过去短短的几年里,该基因编辑技术被大量应用于拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、小鼠(Mus musculus)、猪(Sus scrofa)等陆生生物基因编辑相关研究中。目前,该技术在水生生物中也得到了应用,如在模式生物与疾病模型的构建、基因功能解析与筛选、水生生物新品种选育、疾病控制及海洋药物研发等方面。在阐述CRISPR基因编辑技术相关结构、作用机制和与其它基因编辑技术比较的基础上,对其在水生生物多个方面的应用情况进行了综述,旨在为从事相关研究的科研工作者们提供帮助。

紫菜多糖和藻红蛋白生物活性的研究进展

紫菜含有多种生物功能成分,其中最主要的是紫菜多糖和藻红蛋白,在医药、食品、化妆品及动物营养等领域有着广泛的应用前景。综述紫菜多糖和藻红蛋白的提取纯化和生物活性研究进展,探讨其潜在的应用价值,并展望紫菜深加工的发展方向。

SNP分子标记技术在经济甲壳动物中的应用进展

作为第三代分子标记,单核苷酸多态性标记(SNP)具有丰富度高、密度大、稳定性强、共显性等特点,成为目前虾、蟹等经济甲壳动物中应用最广泛的分子标记技术。本文对经济甲壳动物中SNP技术的发展及其在高密度遗传连锁图谱的构建、种质资源遗传多样性分析、分子辅助育种等方面的应用进展进行了综述,并提出了未来有待加强的研究方向,以期为经济甲壳动物种质资源的开发和利用提供理论指导。

我国已获批准的海洋保健食品现状分析及其开发前景

为了解我国海洋保健食品的现状,根据国家食品药品监督管理局(SFDA)网站公布的国产保健食品数据库的资料(2003年12月12日-2009年07月31日),对我国已经批准的海洋保健食品的年度总数、主要水产原料、功能分布及剂型分布情况等进行了系统的分析,阐述了我国海洋保健食品开发中存在的问题,并对其开发前景进行了展望。

微生物几丁质酶的研究进展

概述了有关微生物几丁质酶的研究情况,介绍了几丁质酶的分类、性质、分离纯化、基因克隆与表达以及在实际中的应用。

一种海洋拟诺卡氏菌产生的胞内中性β-葡萄糖苷酶

从一株海洋放线菌株HY-G中纯化得到了一种胞内中性β-葡萄糖苷酶。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和Superdex 200凝胶柱层析估计酶分子质量分别是43.3 kD和45.0 kD,两者估计值接近,表明该酶是一个单聚体,不含亚基。采用对硝基酚基-β-D-葡萄糖苷(p-NPG)做底物,测得该酶的最适pH和最适温度分别为pH 7.5和40 C。该酶在pH 6.0～7.0最稳定,在70 C保温30 min仍能保留56%的酶活力,表明具有一定的温度稳定性。基于16S rRNA基因的分类研究表明,该菌株属于拟诺卡氏菌属。

拮抗凡隆气单胞菌的海洋芽孢杆菌chenj-1的分离与鉴定

从江苏连云港海域海泥样品中分离筛选获得1株芽孢杆菌菌株chenj-1,对凡隆气单胞菌具有强的拮抗特性。经形态观察、生理生化试验和16S rDNA核苷酸序列测定及系统发育树比对,初步鉴定为海洋解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。对比菌株chenj-1生长曲线及菌株chenj-1抑菌物质代谢曲线可知生物量与抑菌物质呈正相关。20 h菌株chenj-1生长进入稳定期,抑菌活性在28 h达到最大值,显示菌株发酵上清液抑菌圈直径达15. 8 mm。

海洋真菌HZ-01菌株产几丁质酶的研究

[目的]探讨海洋真菌HZ-01菌株产几丁质酶的培养条件和部分性质。[方法]从海洋环境中筛选出1株几丁质酶高产真菌HZ-01，以该菌株为材料，进行不同碳源、氮源以及温度对菌株发酵产生几丁质酶的影响试验，研究几丁质酶的培养条件。将粗酶液在不同温度下保温60mim后，取样测定几丁质酶活力，分析几丁质酶的热稳定性和酸碱稳定性。[结果]海洋真菌HZ-01菌株产几丁质酶的最佳碳源为几丁质，蛋白胨为最佳氮源；以1．0％的几丁质作为碳源，0．1％的蛋白胨作为氮源，温度为30℃时，其产生的几丁质酶活力最高，且随着温度的上升，该酶活力下降；该酶的酸碱稳定性较差，只在pH值6～8具有较高活性。[结论]该研究为规模化生产几丁质酶初步奠定基础。

乳化剂OP存在下蛋白质与虎红的超分子显色反应研究及分析应用

在pH2．36～3．29的Britton．Robinson缓冲介质中，在乳化剂OP存在条件下，虎红与蛋白质发生超分子显色反应形成红色的超分子复合物，该超分子复合物的最大吸收波长为565nm，而试剂的最大吸收波长为568nm，紫移了3nm。在565nm处考察了多种蛋白质的响应情况，结果表明测定牛血清白蛋白（BSA）、人血清白蛋白（HSA）及γ-球蛋白（IgG）时具有高灵敏度，它们的表观摩尔吸光系数E565和桑德尔灵敏度s分别为1．836×10^6、2．213×10^6、2．932×10^6L·mol^-1·cm^-1，和0．036、0．031、0．061μg／cm，其线性范围分别为2～36、2～36和2～40mg／L。除阴、阳离子表面活性剂外，其余大部分物质不干扰蛋白质的测定。所拟方法应用于新鲜人尿液和人血清中总蛋白的测定，结果与考马斯亮蓝G-250法基本一致。

镉胁迫对脊尾白虾的毒性效应研究

为揭示重金属镉对脊尾白虾的毒性效应,采用急性毒性实验方法,研究了不同浓度镉(Cd^(2+))对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)血清氧化应激相关生理指标的活性以及肌肉组织中腺苷酸转移酶基因(ANT)和热激蛋白70基因(HSC70)表达水平的影响。共设置4个Cd2+浓度胁迫(0、0.0002、0.001、0.005 mmol·L^(-1)),分别在0、3、6、9、12、24、36、48、72和96 h共10个时间点对相关指标进行测定。结果显示:不同浓度镉胁迫下,脊尾白虾血清中H_2O_2含量、MDA含量和GSH含量均表现为先升高后降低的趋势,H2O2含量在胁迫3 h时即出现明显的升高,而MDA和GSH则均在9 h时出现升高趋势,表现为一定的滞后性。H2O2含量在0.005 mmol·L^(-1)胁迫3 h时出现峰值,MDA含量在0.005 mmol·L^(-1)胁迫9 h时出现峰值,GSH含量在0.001mmol·L^(-1)胁迫48 h时出现峰值,且均与对照组存在显著性差异(P<0.05)。HSC70基因的表达量在不同浓度胁迫下均表现为先升高后降低的趋势,且均在24 h时达到峰值,具体表达量水平的顺序为:0.0002 mmol·L^(-1)>0.001 mmol·L^(-1)>0.005 mmol·L^(-1)。ANT基因的表达量在不同浓度下则均表现为明显的下调趋势。由此可见,急性Cd^(2+)胁迫不仅影响脊尾白虾的氧化应激相关生理指标,还影响机体内组成型HSC70及与能量传递有关的ANT基因的表达水平。

干露温度对三疣梭子蟹非特异免疫指标的影响

以原养殖池中三疣梭子蟹为对照,在10、20、30℃干露温度下,于0、30、60、120、180、240min时取三疣梭子蟹血淋巴样品,研究三疣梭子蟹随着时间的延长,血清中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、一氧化氮含量、过氧化物酶和总抗氧能力等6种非特异免疫指标的变化。试验结果表明,不同干露温度下,酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和总抗氧能力5种免疫指标间差异不显著,而一氧化氮含量在不同干露温度间存在显著差异,温度越高,检测到的一氧化氮含量越高。依据三疣梭子蟹不耐干露的事实推测,干露下三疣梭子蟹体内的氧自由基和一氧化氮协同加速其死亡。

蜜环菌的研究进展

综述了蜜环菌的生物学特性、酶与分子水平研究概况、化学成分、药理作用以及人工培养现状等,并对其开发利用的发展方向进行了分析和讨论。

混配配合物[Zn(acac)_2(C_5H_4NOH)]的合成、晶体结构及表征

The complex [Zn(acac)2(C5H4NOH)] was synthesized based on the reaction of zinc(Ⅱ)acetate,acetylaceton and 3-hydroxypyridine(C5H4NOH)in methanol medium.The structure of the complex was confirmed by IR,1H NMR,elemental analysis,thermal analysis and X-ray single crystal diffraction.The crystal belongs to monoclinic system with space group P21/n,and a=0.743 7(3)nm,b=0.829 5(3)nm,c=2.612 5(9)nm,β=95.026(6)°,V=1.605 4(9)nm3;Dc=1.484 g·cm-3;Z=4;F(000)=744;μ=1.551 mm-1.Zinc(Ⅱ)atom lies at the center of an coordination of the distorted square pyramidal formed by four O atoms which come from two different acetylaceton ions and one N atom from the 3-hydroxypyridine molecule.CCDC:600232.

Cr^6＋、Pb^2＋、Cd^2＋胁迫下条斑紫菜保护酶系统的响应

研究了不同Cr6+、Pb2+、Cd2+处理浓度对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、总抗氧化力(TAC)等保护酶系统的效应作用。结果表明,SOD、POD、TAC活性均随着处理浓度的增加,表现为先升高、后降低的总体趋势;但可溶性蛋白含量均比对照组高。Cd2+处理浓度为0~10mg/L、Cr6+浓度为0~20mg/L、Pb2+浓度为0~30mg/L时,SOD、POD、TAC应激性升高达最高值,之后迅速降低。相关指数分析显示,POD对Cr6+、Pb2+、Cd2+较SOD敏感。TAC为衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标,SOD、POD在抗氧化系统适应重金属胁迫中起主要作用。条斑紫菜对重金属污染有较强的耐受性,相比较而言,Cd2+的毒性最高,Pb2+次之,Cr6+最弱。POD、SOD、TAC可以作为条斑紫菜受环境重金属污染胁迫的生化生理指标。

超嗜热古菌耐热酸性α-淀粉酶的发酵条件和酶学性质研究

对一株分离自深海热液口的超嗜热古菌(Thermococcus sp.HJ21)菌株进行了α-淀粉酶发酵条件的优化和酶学性质的研究。该菌株发酵9h后到达产酶高峰,产酶温度范围为60—90℃,其最适产酶温度为80℃。产酶pH范围为5.0—9.0,最适产酶pH为7.5。产酶NaCl浓度范围为0.5%—4.0%,2.5%为最适宜NaCl浓度。糖原、淀粉、麦芽糖、酵母膏和蛋白胨促进产酶。该菌株产生的α-淀粉酶的分子量为51.4kDa,酶的最适作用温度为95℃,在100℃仍有60%的酶活力。酶在90℃的半衰期为5h,在100℃2h仍有40%的残余酶活,酶的热稳定性不依赖Ca2+。酶的最适作用pH为5.0,pH4.5仍有80%的酶活力,pH在5.5—7.0较稳定(80℃4h)。金属离子1mmol/L的Mg2+、Co2+、Sr2+、Ba2+、K+、Na+对酶有激活作用,Cu2+、Pb2+、Hg2+、Zn2+、Al3+对该酶均有抑制作用。

不同养殖密度对脊尾白虾生长和水体氨氮含量的影响

为探讨不同养殖密度对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)生长、存活以及水体氨氮含量变化规律的影响,设置4个密度梯度(600尾·m^(-3)、900尾·m^(-3)、1 200尾·m^(-3)、1 500尾·m^(-3))对脊尾白虾进行养殖实验,测定脊尾白虾存活率、特定生长率及水体氨氮含量等指标。结果显示,4个养殖密度(600尾·m^(-3)、900尾·m^(-3)、1 200尾·m^(-3)、1 500尾·m^(-3))条件下水体氨氮含量均值分别为0.61 mg·L^(-1)、0.85 mg·L^(-1)、1.15 mg·L^(-1)、1.49 mg·L^(-1),即随养殖密度升高氨氮含量逐渐增加,且不同养殖密度条件下水体氨氮含量随养殖周期的延长呈现升高的趋势。4个养殖密度(600尾·m^(-3)、900尾·m^(-3)、1 200尾·m^(-3)、1 500尾·m^(-3))条件下脊尾白虾的特定生长率分别为5.40%、4.55%、4.01%及3.63%,存活率分别为86.11%、86.67%、81.82%及72.22%,特定生长率和存活率均与养殖密度成负相关关系,且两个指标各组之间大部分有显著性差异(P<0.05)。研究结果可为探索脊尾白虾的最适工厂化养殖条件提供理论指导。

脊尾白虾线粒体基因组应答饥饿的甲基化特征分析

为研究脊尾白虾应答饥饿的线粒体基因组表观遗传学特征,本研究在筛选适宜脊尾白虾线粒体基因组甲基化位点分析的BSP引物基础上,对不同饥饿期该虾线粒体基因组的甲基化特征进行了分析。共设计覆盖脊尾白虾线粒体全基因组序列的BSP引物51对,经验证其中10对引物可用于脊尾白虾线粒体基因组的甲基化特征分析,选用其中具有稳定扩增产物的5对引物分别对饥饿10、20和30 d的脊尾白虾线粒体基因组的甲基化特征进行了分析,结果表明,脊尾白虾耐受饥饿的平均死亡时间为19.8 d,最长耐受时间为48 d,在不同饥饿阶段线粒体基因组均可发生甲基化现象,且在第10天时甲基化比例最高,而第20和30天时甲基化比例反而降低;甲基化主要发生在ND基因位点上,据此推测这种甲基化可能用来调节能量代谢相关的电子传递链过程。本研究首次揭示了脊尾白虾线粒体基因组存在甲基化现象,为展开虾类线粒体基因组表观遗传学研究奠定了理论基础。

池蝶蚌与三角帆蚌及其杂种F_1的同工酶鉴别

通过对外来种池蝶蚌（C）、三角帆蚌（S）及其正反杂种FI的肝脏同工酶进行垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳，分析了肝脏的SOD和EST同工酶谱带。结果表明，这两种蚌及其正反杂种F1同工酶的表达既呈现出一些相似的特征，又有明显差异。这四种蚌中分别有2—5个SOD位点，其中SOD-1为一强带且仅见于F1SC中，SOD-2在F1SC中为强带，但在F1CS中较弱，而其双亲中则无该带；SOD-3为一强带均保守的见于四种蚌中，SOD-4为一强带但仅在杂种F-SC中无表达，SOD-5为一强带但仅在池蝶蚌中未检到；在两亲本与其杂种F1中分别检测到4～6个EST同工酶位点，其中EST-4仅见于杂种F1SC中，EST-5在杂种F1CS中无表达，其余均有不同强弱的表达。

中国对虾不同凝集素基因应答WSSV侵染的表达差异

本研究探讨了7种细胞凝集素基因在中国对虾中应答白斑综合征病毒(WSSV)感染上的生物学功能差异。结果显示,LT1(DQ167572.1)、LT2(EU834289.1)、LT3(EU834292.1)和LT5(EU834290.1)是肝胰腺组织特异、受WSSV感染诱导表达的基因,其他3种基因主要在肌肉、肠和腮中表达,与WSSV感染诱导无明显相关;在应答WSSV感染不同时间段的表达特征上,7种凝集素基因各不相同;在各组织中的表达量上,方差分析表明7种凝集素基因除在肝胰腺中的表达上存在显著差异外,其他组织中不存在显著差异。这些结果显示这7个凝集素基因在应答WSSV侵染的表达特征上存在较大差异,推测其在中国对虾体内免疫防御功能上的作用也各不相同。

甲壳类生物增殖放流标志技术研究进展

国内外水生生物资源的增殖放流活动日益增多,而标志放流技术是评估放流效果的最有效方法。甲壳类需要多次脱壳才能生长这一特殊生活史决定了必需开发甲壳类特有的标志技术和方法,本文对国内外在甲壳类标志方法上的研究进展进行了追踪,介绍了基于生物学特征的标志法、挂牌法、体内镶嵌标记和生物机体损伤标记等方法,尤其是对新发展而来的分子标志技术的应用进行了探讨,以期促进甲壳类标志放流技术的发展,为提高放流管理水平提供指导帮助。