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作者

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13 篇 郭颖
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7 篇 霍忠明
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基于转录组和蛋白质组学联合分析揭示香港牡蛎（Crassostrea hongkongensis）肝胰腺对北海派琴虫感染的应答

基于转录组和蛋白质组学联合分析揭示香港牡蛎（Crassostrea hong...

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：付胜利庄梦浩卢洁姚托姜皓译王玉香叶灵通中国水产科学研究院南海水产研究所

香港牡蛎(Crassostreahongkongensis)是我国华南沿海主要的经济贝类,派琴虫(Perkinsus spp.)被认为是其养殖过程中最主要的病原威胁之一。为探究香港牡蛎肝胰腺对派琴虫感染的应答反应,本研究将感染北海派琴虫(Perkinsus beihainesis)... 详细信息

香港牡蛎(Crassostreahongkongensis)是我国华南沿海主要的经济贝类,派琴虫(Perkinsus spp.)被认为是其养殖过程中最主要的病原威胁之一。为探究香港牡蛎肝胰腺对派琴虫感染的应答反应,本研究将感染北海派琴虫(Perkinsus beihainesis)的香港牡蛎根据麦金量表(Mackin’s scale)按感染丰度划分为三类,对照组(丰度为零)、微轻度感染组(丰度为4,374.67±477.96个·克-1)和轻度感染组(丰度为42,201.38±8,824.84个克-1)。使用聚合酶链反应(PCR)和Ray’s液体硫代甘油酸盐培养基(RFTM)对派琴虫感染的种类和丰度差异进行了鉴定,利用Illumina测序和4D-DIA技术进行了转录组和蛋白质组学测序。结果显示,感染的派琴虫全部为北海派琴虫;测序共获得81,445个基因和9,964种蛋白质,其中9,532个基因在RNA和蛋白质水平上均被鉴定出;差异分析发现有191种蛋白质在不同的派琴虫感染丰度下与对照组相比存在显著差异表达,其中80种蛋白质上调,111种蛋白质下调;KEGG富集分析表明,这些差异表达蛋白主要与DNA复制、碱基切除修复、药物代谢和自噬密切相关;加权基因共表达网络分析(WGCNA)发现CES1、CES2、MCM7、MEK1和JNK是基因共表达网络中的核心基因。本研究结果为香港牡蛎在应对派琴虫感染时在蛋白质和RNA水平上分子变化提供了全面信息。

关键词：香港牡蛎肝胰腺派琴虫 Illumina-seq 4D-DIA

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短蛸基因组分析揭示鞘亚纲头足类染色体核型和神经系统进化特征（英文）

短蛸基因组分析揭示鞘亚纲头足类染色体核型和神经系统进化特征（...

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第二十次全国贝类学术讨论会

作者：姜典航刘群孙进刘士凯范广益李琪郑小东进化与海洋生物多样性研究所(IEMB) 中国海洋大学教育部海洋养殖重点实验室中国海洋大学青岛华大

Coleoid cephalopods have distinctive neural and morphological characteristics compared to the other invertebrates. Early studies reported massive genomic rearrangements occurred before the split of octopus and squid lineages, which might be related to the neural innovations of their brain, yet the details remain elusive. Here we combine genomic and single-cell transcriptome analyses to investigate the octopod chromosome evolution and cerebral characteristics. We present a chromosome-level genome assembly of a golden-ringed octopus, Amphioctopus fangsiao, and a single-cell transcriptome of its supra-esophageal brain. Chromosome-level synteny analyses estimate that the chromosomes of the ancestral octopods experienced multiple chromosome fission/fusion and loss/gain events by comparing with the nautilus genome as outgroup, and that a conserved genome organization was detected during the evolution process from the last common octopod ancestor to their descendants. Besides, protocadherin, GPCR and C2H2 ZNF genes are thought to be highly related to the neural innovations in cephalopods, and the chromosome analyses find several collinear modes of these genes on the octopod chromosomes, such as the collinearity between PCDH and C2H2 ZNF, as well as between GPCR and C2H2 ZNF. Phylogenetic analyses show that the expansion of the octopod protocadherin genes is drove by a tandemduplication mechanism on one single chromosome, including two separate expansions at 65 Ma and 8-14 Ma, respectively. Furthermore, we identify eight cell-types(i.e., cholinergic and glutamatergic neurons) in the supra-esophageal brain of A. fangsiao, and the single-cell expression analyses revealthe co-expression of protocadherin and GPCR in specific neural cells, which may contribute to the neural development and signal transductions in the octopod brain. The octopod genome analyses reveal the dynamic evolutionary history of octopod chromosomes and neural-related gene families. The single-cell transcri

关键词：头足类系统进化单细胞脑神经染色体重排

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多组学对于马氏珠母贝贝壳通过外泌体途径所导致的珍珠层成色的解析

多组学对于马氏珠母贝贝壳通过外泌体途径所导致的珍珠层成色的解...

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：刘勇王姿曼郭成傲李思瑶利友熙黄荣莲邓岳文广东海洋大学水产学院广东省珍珠文化科技创新中心广东省珍珠繁育与加工工程技术研究中心广东省水生动物疫病防治与健康养殖重点实验室广东省海洋生态预警监测实验室

软体动物壳色多态性在水产养殖业中起着重要的经济作用。在双壳类中,壳色多样性可以反映生长速率和耐受性等特性。在珍珠贝中,供体的珍珠层颜色与珍珠颜色密切相关。在外套膜的外泌体中已经发现了许多参与珍珠层颜色形成的基因和蛋白质... 详细信息

软体动物壳色多态性在水产养殖业中起着重要的经济作用。在双壳类中,壳色多样性可以反映生长速率和耐受性等特性。在珍珠贝中,供体的珍珠层颜色与珍珠颜色密切相关。在外套膜的外泌体中已经发现了许多参与珍珠层颜色形成的基因和蛋白质。在这项研究中,我们分析了金唇贝和银唇贝的内壳珍珠层中存在的类胡萝卜素,确定了辣椒红素和叶黄素是有助于着色的关键色素。外套膜的转录组分析揭示了几种参与颜色形成的差异表达基因(DEGs),包括铁螯合还原酶、外套膜基因和幼虫壳基质蛋白。我们还从珍珠贝Pinctada fucata martensii的金唇贝和银唇贝的外套膜中分离和鉴定了外泌体,揭示了与着色相关蛋白的细胞外过渡机制。从这些外泌体中,我们总共获得了1223种蛋白质,其中126种差异表达蛋白(DEPs)被鉴定出来。这些蛋白质包括与类胡萝卜素代谢和Fe(Ⅲ)代谢相关的蛋白质,如载脂蛋白、清道夫受体蛋白、β,β-胡萝卜素-15,15′-双加氧酶、铁蛋白和铁蛋白重链。本研究为珍珠贝珍珠层颜色形成过程及其沉积途径提供新的视角。

关键词：马氏珠母贝转录组分析外泌体蛋白质组类胡萝卜素 LC-MS/MS

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中国海域双锥芋螺属Conasprella近似种的比较研究

中国海域双锥芋螺属Conasprella近似种的比较研究

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：何晨王佳宁陈志云谭烨辉中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室南海海洋生物标本馆中国科学院大学

芋螺科Cinidae双锥芋螺属Conasprella的代表种,欧氏芋螺Conasprella orbignyi Audouin,1831 (图1),与其它多种芋螺,尤其是双锥芋螺属内近似种的贝壳形态极易产生混淆。本研究主要依托中国科学院南海海洋生物标本馆的馆藏以及近年来野外... 详细信息

芋螺科Cinidae双锥芋螺属Conasprella的代表种,欧氏芋螺Conasprella orbignyi Audouin,1831 (图1),与其它多种芋螺,尤其是双锥芋螺属内近似种的贝壳形态极易产生混淆。本研究主要依托中国科学院南海海洋生物标本馆的馆藏以及近年来野外调查新增的我国东海和南海芋螺科标本,对双锥芋螺属Conasprella的欧氏芋螺Conasprella orbignyi Audouin,1831以及其近似种龙王芋螺Conasprella ichinoseana Kuroda,1956,昏芋螺Conasprella comatosa Pilsbry,1904,郝伍德芋螺Conasprella hopwoodi Tomlin,1936,柳斑芋螺Conasprella longurionis Kiener,1847和南方芋螺Conus australis Holten,1802进行了比较观察,总结了各种之间的主要形态差异;发现了郝伍德芋螺Conasprella hopwoodi和柳斑芋螺Conasprella longurionis在南海新的新分布地点,这两种此前在我国仅见于台湾。利用几何形态学对这些易混淆种进行分析,对欧氏芋螺Conasprella orbignyi,柳斑芋螺Conasprella longurionis,郝伍德芋螺Conasprella hopwoodi,南方芋螺Conus australis的外轮廓的几何形态进行主成分分析,揭示了这4种芋螺的贝壳外轮廓的形态特征,以及各个芋螺之间在外轮廓上的差异。进一步的典型变量分析的结果显示,外轮廓的几何形态对这四种芋螺有良好的判别效果,其中南方芋螺Conus australis和欧氏芋螺Conasprella orbignyi的判别正确率高达100.00%和92.86%。选用体螺层螺肋和螺旋雕刻作为Ⅱ类地标点,对柳斑芋螺Conasprella longurionis,郝伍德芋螺Conasprella hopwoodi的体螺层螺肋的几何形态进行主成分分析,发现前者螺旋部更高,体螺层更宽,基部距离更短,体螺层各个螺肋之间距离更宽;而后者螺旋部低,体螺层更窄,基部距离更长,体螺层上各个螺肋之间距离更窄,为区分这两种相似物种提供了新的鉴定方法。进一步的典型变量分析的结果显示体螺层的地标点对极易混淆的柳斑芋螺和郝伍德芋螺具有良好的判别效果,正确率分别是87.50%和88.89%。研究结果以期为中国海域芋螺科彩色图谱的编写提供前期工作基础;为芋螺毒素开发的相关研究提供准确的来源生物鉴定依据。

关键词：腹足纲芋螺科分类学几何形态测量学

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广西北部湾海域不同地区红树蚬营养成分分析与品质评价

广西北部湾海域不同地区红树蚬营养成分分析与品质评价

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：孙若鹏杨宾兰刘康卢玉典莫飞龙严雪瑜韦玲静广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室/北部湾大学海洋学院广西壮族自治区水产引育种中心

【目的】研究广西北部湾不同地区红树蚬（Geloina coaxans）软体部营养成分差异,为红树蚬的养殖和育种提供数据支撑。【方法】对广西北部湾北海、钦州、防城港3个地区的红树蚬软体部,采用生化分析手段测定其常规营养成分、氨基酸和脂肪... 详细信息

【目的】研究广西北部湾不同地区红树蚬（Geloina coaxans）软体部营养成分差异,为红树蚬的养殖和育种提供数据支撑。【方法】对广西北部湾北海、钦州、防城港3个地区的红树蚬软体部,采用生化分析手段测定其常规营养成分、氨基酸和脂肪酸含量,并进行品质评价。【结果】在常规营养成分方面,防城港红树蚬软体部水分质量分数最高,北海红树蚬软体部的总糖和灰分质量分数最高（P <0.05）,并且北海红树蚬粗脂肪的含量低于钦州红树蚬（P <0.05）。在氨基酸方面,3个地区红树蚬软体部分检测出15种氨基酸,必需氨基酸总质量/氨基酸总质量的比值(mΣ/mΣ)和必需氨基酸总质量/非必需氨基酸总质量的比值(mΣ/mΣ)分别在27.55%～28.22%和46.28%～48.23%之间,其比值偏低,但较均衡;呈味氨基酸总质量/氨基酸总质量(mΣ/mΣ)为45.85%～46.35%,且必需氨基酸指数（EAAI）介于53.19～86.13之间,防城港红树蚬软体部的mΣ、mΣ、mΣ均为最高（P <0.05）,并且其EAAI评分最高。在脂肪酸方面,共检测出26种脂肪酸,其中包括9种饱和脂肪酸（SFA）、7种单不饱和脂肪酸（MUFA）和10种多不饱和脂肪酸（PUFA）,防城港和钦州红树蚬软体部中二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）含量较高。【结论】广西北海、防城港、钦州的红树蚬均为蛋白质含量高、脂肪含量低、营养均衡的优质贝类。其氨基酸种类多,组成比例合理,必需氨基酸、呈味氨基酸含量丰富,可作为天然调味品资源予以研究。其富含单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸等脂肪酸,可作为富含脂肪酸的营养食品原料。3个地区中,防城港红树蚬的蛋白质营养价值更高,氨基酸均衡性更好,可以更好满足人体对必需氨基酸的需求。

关键词：红树蚬营养成分氨基酸脂肪酸

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合浦珠母贝pf-Enkur基因克隆与功能研究

合浦珠母贝pf-Enkur基因克隆与功能研究

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：陈薇薇朱若琳郭颖郭唐荣隽王培喻达辉白丽蓉广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室北部湾大学

Enkurin (Enkur)是鞭毛和纤毛的一种保守蛋白,在精子运动或顶体反应的过程中具有功能重要性,推测Enkur在贝类中也可能调控雄性性别分化和性腺发育。为此我们在合浦珠母贝中克隆得到了pf-Enkur cDNA序列全长为1470 bp,开放阅读框768 bp,... 详细信息

Enkurin (Enkur)是鞭毛和纤毛的一种保守蛋白,在精子运动或顶体反应的过程中具有功能重要性,推测Enkur在贝类中也可能调控雄性性别分化和性腺发育。为此我们在合浦珠母贝中克隆得到了pf-Enkur cDNA序列全长为1470 bp,开放阅读框768 bp,编码255个氨基酸,其中5’UTR 121 bp,3’UTR 581 bp。氨基酸序列比对分析显示,pf-Enkur蛋白与其他物种Enkur蛋白相似度很高,与美洲牡蛎、福建牡蛎和斑马贻贝同源性分别为67.1%、65.81%和60.97%。进化树分析几种贝类聚为一支,说明合浦珠母贝pf-Enkur基因在进化上的保守性。定量RT-PCR结果显示,pf-Enkur m RNA在各组织中均有表达,其中在雄贝中足和精巢的相对表达量较高;雌贝中各组织表达量均显著低于雄性。该基因在雌雄性腺各发育时期中均有表达,雌雄表达趋势基本吻合,但各期的表达水平不同,其中精巢各时期的表达量均高于卵巢,成熟期精巢表达量显著高于其他时期,其次是休止期和排放期;胚胎及幼虫表达分析显示,pf-Enkur在胚胎发育各时期均有表达,在D型幼虫时期相对表达量达到最高值。原位杂交结果显示,pf-Enkur定位于精巢的滤泡壁和生殖细胞如精原细胞、精细胞中,生长期卵巢的滤泡壁和细胞质也存在少量pf-Enkur m RNA阳性信号。注射一定剂量的pf-Enkur dsRNA可显著抑制该基因的表达,并使精子活力下降,对精巢形态结构产生影响,使处于成熟期的精巢组织中滤泡呈不规则型、滤泡腔萎缩、整体呈松散状态、精细胞大量流失。RNA干扰后11-酮基睾酮激素和雌二醇激素水平上升,促黄体生成素、促卵泡素和孕酮激素水平下降。结果暗示pf-Enkur基因可能参与性腺发育与精巢的成熟。

关键词：合浦珠母贝性腺发育 pf-Enkur 时空表达 RNA干扰

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合浦珠母贝Pf-TSSK5基因的克隆及在性腺不同时期的表达模式

合浦珠母贝Pf-TSSK5基因的克隆及在性腺不同时期的表达模式

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：郭唐荣隽郭颖陈薇薇朱若琳王培白丽蓉喻达辉广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室北部湾大学

TSSK5是睾丸特异性丝氨酸/苏氨酸激酶（testis-specific serine/threonine kinases,TSSK）家族成员之一,但它在人类（Homo sapiens）和小鼠（Mus musculus）等哺乳动物的早期研究与TSSK4相互混淆导致命名混乱,一度认为其并不存在。而在... 详细信息

TSSK5是睾丸特异性丝氨酸/苏氨酸激酶（testis-specific serine/threonine kinases,TSSK）家族成员之一,但它在人类（Homo sapiens）和小鼠（Mus musculus）等哺乳动物的早期研究与TSSK4相互混淆导致命名混乱,一度认为其并不存在。而在海湾扇贝（Argopecten irradians）中证实了其的存在,并具有与TSSK家族其他基因相同的表达模式,被认为可能具有相同作用。我们在合浦珠母贝（Pinctada fucata）中同样发现了Pf-TSSK5基因的存在,为此我们开展了合浦珠母贝Pf-TSSK5基因克隆和功能研究。Pf-TSSK5基因c DNA全长为2657 bp,ORF框2295 bp,编码765个氨基酸。其氨基酸序列具有TSSK基因家族特有的SKc保守结构域。在雌雄不同组织q RT-PCR结果表明,Pf-TSSK5在雄性性腺最高,约为在雌性性腺中的669倍,其次在雄性肝胰腺中,并显著高于雌雄其他组织。在性腺不同时期qRT-PCR结果表明,在所有性腺发育时期中Pf-TSSK5在雄性性腺中的表达量都高于雌性性腺,并且在成熟期中表达量最高,其次是休止/退化期,并显著高于雌性性腺。原位杂交结果发现,PfTSSK5在雄性性腺的结缔组织、生精小管、精原细胞和精母细胞上均有表达信号,在精子细胞和精子上未见表达信号;在雌性性腺的结缔组织、滤泡壁、未成熟和成熟卵母细胞均有表达信号,在少量细胞核中可见表达信号,在卵母细胞中未见表达信号。综上所述,Pf-TSSK5与合浦珠母贝性腺发育和配子的形成分化相关。

关键词：合浦珠母贝性腺发育 Pf-TSSK5 时空表达

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笠贝贝壳发育区的精细结构和发育模式解析

笠贝贝壳发育区的精细结构和发育模式解析

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：刘新雨郇聘刘保忠中国科学院海洋研究所中国科学院大学

贝壳发育是贝类生活史中的关键发育事件。研究表明贝壳发育的前体组织即存在多种细胞类群,在随后的发育过程中各司其职,互相协调,共同维持了贝壳的正常形成。目前,我们对这些细胞群的类型、空间关系及与贝壳发育的相关性等认知有限,限... 详细信息

贝壳发育是贝类生活史中的关键发育事件。研究表明贝壳发育的前体组织即存在多种细胞类群,在随后的发育过程中各司其职,互相协调,共同维持了贝壳的正常形成。目前,我们对这些细胞群的类型、空间关系及与贝壳发育的相关性等认知有限,限制了对贝壳发育机制的深入理解。本研究以北戴河笠贝(Lottia peitaihoensis)为对象,对贝壳发育区细胞学结构的时空变化进行了细致的研究。对8-18 hpf的笠贝胚胎或幼虫进行碳酸钙染色、几丁质染色和细胞骨架染色,发现贝壳发育区经历了内陷、外翻、扩大生长的过程,形成了角质层沟和钙质壳板等重要结构,并据此将其大致分为3个区域,分别为中央区域、中间区域以及边缘区域。通过对笠贝胚胎进行单细胞转录组测序,共鉴定到21个细胞类群,与贝壳发育相关的有5个细胞类群。对其中新鉴定的10个贝壳发育基因开展原位杂交实验,表明它们都特异地表达在贝壳发育区内,且不同细胞群内的特征基因表达在不同区域。对5个细胞类群的特征基因进行双色原位杂交实验,成功解析了各细胞类群的空间关系:这5个细胞类群彼此之间界限分明,从内到外依次为cluster5,9,7,15,11,在早期贝壳发育区内呈现出"同心圆"的排布模式,覆盖了整个贝壳发育区。接下来继续追踪了这5个细胞类群在笠贝早期贝壳发育过程中的动态变化,发现从早期贝壳发育区(8 hpf)到基本成熟外套膜(18 hpf)的发育过程中,大部分细胞群的排布模式由早期的"同心圆"模式转变为后期间隔排列的"镶嵌型"模式。另外,除了中央区域的cluster5在此过程发生显著细胞增殖外,其余4个细胞类群仅发生体积扩张,始终占据1-2排细胞宽度。这些结果以单细胞分辨率揭示了贝壳早期发育组织精细而复杂的结构和其在发育过程中的变化规律,探讨了重要细胞类群与关键贝壳结构的关联,为深入理解贝壳发育的分子和细胞机制提供了新认知。

关键词：笠贝贝壳发育单细胞转录组测序细胞类群

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浙江沿海熊本牡蛎黄绿色肉色特征初步研究

浙江沿海熊本牡蛎黄绿色肉色特征初步研究

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：刘圣宣益聪林志华薛清刚浙江省水产种质资源高效利用技术研究重点实验室浙江万里学院浙江万里学院宁海海洋生物种业研究院

牡蛎是世界范围内重要水产养殖物种,浙江省也是重要的牡蛎产区,以"西店牡蛎"最具代表性,有近800年的养殖历史。前期研究发现此海区以熊本牡蛎（Crassostreasikamea）和福建牡蛎（Crassostrea angulata）为主要的种类,其中熊... 详细信息

牡蛎是世界范围内重要水产养殖物种,浙江省也是重要的牡蛎产区,以"西店牡蛎"最具代表性,有近800年的养殖历史。前期研究发现此海区以熊本牡蛎（Crassostreasikamea）和福建牡蛎（Crassostrea angulata）为主要的种类,其中熊本牡蛎为优势种。熊本牡蛎是自然分布于中国江苏至海南沿海地区的本地物种,生长在某些地区（例如浙江省象山港）的熊本牡蛎在鳃和外套膜呈现出黄绿色,而这种肉质的颜色强度通常被视为判断牡蛎品质的一个重要指标。相比之下,葡萄牙牡蛎,另一种在中国南部沿海地区的本地牡蛎种,在相同环境中生长时,其肉质总是呈现乳白色。为了探究决定熊本牡蛎肉质颜色的物质基础,我们比较了熊本牡蛎与其同域分布的葡萄牙牡蛎软组织中的铜含量。对整个肉质部分和外套膜组织的测量结果显示,葡萄牙牡蛎的铜含量显著高于熊本牡蛎（P<0.05）,这表明熊本牡蛎黄绿色的肉质特征不太可能是由于组织中铜含量升高所致。此外,在f/2培养基中对牡蛎鳃匀浆进行藻类富集培养时,并没有观察到两种牡蛎中有藻类共生体的存在。有趣的是,可以从组织中使用10%SDS和1%NH·HO提取出显色物质。然而,这些物质在200至1000纳米波长范围内并未检测到任何显著的吸收峰。这些结果提示熊本牡蛎肉质颜色的基础可能涉及尚未被充分研究的分子。

关键词：象山港熊本牡蛎软组织颜色色素分析

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企鹅珍珠贝足丝形成的能量代谢及信号调控途径

企鹅珍珠贝足丝形成的能量代谢及信号调控途径

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会换届大会暨第二十一次全国贝类学术讨论会

作者：陈一陈恒大战欣海南大学生态学院海南省热带水生生物技术重点实验室海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南大学海洋生物与水产学院

具足丝贝类通过分泌足丝将自身固定在栖息地从而利于其运动,捕食及生存。企鹅珍珠贝(Pteria penguin)具有异常粗壮的"融合"足丝,且相同环境下存在着分泌足丝及不分泌足丝两种状态。先前的研究表明足丝分泌是一个耗能过程,然... 详细信息

具足丝贝类通过分泌足丝将自身固定在栖息地从而利于其运动,捕食及生存。企鹅珍珠贝(Pteria penguin)具有异常粗壮的"融合"足丝,且相同环境下存在着分泌足丝及不分泌足丝两种状态。先前的研究表明足丝分泌是一个耗能过程,然而对于企鹅珍珠贝足丝形成过程中的能量代谢及调控足丝分泌的上游信号通路却尚未得到研究。本研究将企鹅珍珠贝足丝形成过程细化为三个阶段:足部试探周围基质的ST阶段,正在分泌足丝的SA阶段以及实验过程无足部活动的SC阶段;并对三个阶段的足部进行转录组及代谢组分析。结果显示,代谢组中共鉴定出135种差异代谢物(SDMs),KEGG通路分析表明这些SDMs参与23条通路,包括磷酸戊糖途径,氨基酸生物合成,谷胱甘肽代谢以及谷氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢。转录组分析显示不同分泌状态组共鉴定出3420个差异表达基因(DEGs)。KEGG通路富集分析表明,DEGs参与糖酵解/糖异生途径,磷酸戊糖途径,TCA循环,氨基酸生物合成,脂肪酸代谢,FoxO信号通路及囊泡运输中的SNARE相互作用。综合转录组及代谢组分析表明,ST,SA及SC阶段间糖原,脂肪酸代谢以及蛋白质转换可以交替使用作为足部运动的能量来源。谷胱甘肽代谢,免疫响应及在三个阶段中均存在的细胞稳态相关GO项揭示了细胞内氧化还原平衡对足丝分泌的重要性。与此相应的是三个阶段内均富集到调节能量代谢转换及抗氧化应激的FoxO信号途径。囊泡运输中的SNARE相互作用通路仅在SC阶段中上调表明足部可能通过调节神经递质释放从而调控足丝分泌。上述结果能够从能量代谢及信号调控方面对足丝分泌提供新的见解。

关键词：企鹅珍珠贝足丝分泌能量代谢信号调控

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