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瘤背石磺潮汐感知特性的初步探讨

瘤背石磺潮汐感知特性的初步探讨

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：杨铁柱沈和定史艳梅顾冰宁许国绿上海海洋大学水产与生命学院

瘤背石磺(Onchidiumstruma),为软体动物门、腹足纲、肺螺亚纲、柄眼目、石磺总科、石磺科、石磺属的以肺为主要呼吸器官的两栖性贝类,主要的栖息环境位于河口咸淡水交汇区域的红树林、芦苇丛和大米草滩等,是滩涂湿地生物多样性的重要组... 详细信息

瘤背石磺(Onchidiumstruma),为软体动物门、腹足纲、肺螺亚纲、柄眼目、石磺总科、石磺科、石磺属的以肺为主要呼吸器官的两栖性贝类,主要的栖息环境位于河口咸淡水交汇区域的红树林、芦苇丛和大米草滩等,是滩涂湿地生物多样性的重要组成部分,也是研究海岸潮间带生物两栖性特征的代表物种之一。本研究团队在10多年的石磺科系统分类、生物学特性、系统进化研究中,尤其在4种石磺的系统进化研究中一直疑惑于瘤背石磺不同于其它种石磺,具有明显的两栖特性——背部表皮的革质薄膜厚且不蜕皮、皮肤透性差、腹部皮肤的血窦也不丰富,不愿长时间淹没在水中,必须在潮水淹没前进入洞穴、缝隙中或者芦苇枝、红树等上面躲避海水的淹没,退潮后及至低潮平潮时段又能及时出现在滩涂表面摄食,使其表现出明显的潮汐感知性、准时的神经感应性;尤其针对我国南海等海域不正规的半日潮,更表现出对栖息环境的高度适应性。曾有学者报告佛罗里达瘤背石磺的"归家行为",高潮期生活在巢穴、洞穴和岩缝中,低潮时段出来摄取暴露在表面物上的食物,从不同巢穴中出来的石磺在潮水再次涨起来1小时前能同时归巢,推测是因为其神经环内有储存位置和记忆的功能区域,此过程体现出行为的高度精确性和复杂性。采样旺季时瘤背石磺遇到涨潮,均能提前进入洞穴、缝隙或者攀爬至芦苇等滩涂植物高处,以避免被潮水淹没,外出觅食的瘤背石磺属贝类均能在涨潮前1-2个小时前及时感知潮水的来临。同时耐水栖的里氏拟石磺虽没有表现出涨潮时对潮汐的高度敏感性,但也能明显感受到潮水的退落,退潮后及至低潮平潮时段均能及时出来摄取滩涂表面的食物,此现象尚未有科学的解释和研究,推测石磺能够感知到潮汐特定的低频波动。海洋无脊椎动物大都没有专门的声感受器,但是部分生物进化出对次声波敏感的器官,如海月水母和章鱼等的平衡囊。通过对瘤背石磺平衡囊发育过程的组织切片观察,发现面盘幼虫期已出现有一对对称的囊泡,但是囊泡中未发育出纤毛和耳石。而在成体瘤背石磺中,一对直径约为70微米的平衡囊位于神经环的足神经节旁侧,囊内有明显的纤毛和耳石结构(如图1)。比较研究2种对潮水感知紧迫性不同石磺的平衡囊、神经组织及其对潮汐的感知、神经感应及其运动调控过程,期望能为海洋生物潮汐感知提供原创性的研究成果。

关键词：瘤背石磺平衡囊两栖性潮汐感知

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象山港主要岛屿潮间带大型底栖生物的生态学研究

象山港主要岛屿潮间带大型底栖生物的生态学研究

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：陈晨刘懂顾晓英焦海峰王一农尤仲杰宁波大学宁波市海洋与渔业研究院

根据《中华人民共和国国家标准海洋调查规范第6部分:海洋生物调查》,在2014年5月至2016年10月对象山港内12个岛屿潮间带进行28次取样统计,对比分析各岛屿潮间带生物的时空变化。结果表明:共鉴定出潮间带大型底栖生物95种,其中优势种14种... 详细信息

根据《中华人民共和国国家标准海洋调查规范第6部分:海洋生物调查》,在2014年5月至2016年10月对象山港内12个岛屿潮间带进行28次取样统计,对比分析各岛屿潮间带生物的时空变化。结果表明:共鉴定出潮间带大型底栖生物95种,其中优势种14种,季节间春季(63种)>秋季(52种)>夏季(46种)>冬季(43种),优势种类更替变化不明显;区域间港中区(54种)>港口区(52种)>港底区(40种),港口区优势种增加。潮间带生物栖息密度、生物量表现为:季节间栖息密度春季>夏季>冬季>秋季,生物量秋季>冬季>春季>夏季;区域间潮间带生物栖息密度港口区>港底区>港中区,生物量港中区>港底区>港口区。多样性指数H’、丰富度指数d均表现为:季节间秋季>冬季>春季>夏季,物种均匀度指数J则表现为秋季>春季>冬季>夏季;区域间多样性指数H’、丰富度指数d均表现为:港中区>港口区>港底区,物种均匀度指数J则表现为港中区>港底区>港口区。多因子方差分析结果表明:季节间潮间带生物种类数、栖息密度、生物多样性指数均无显著性差异,仅生物量有显著差异;区域间潮间带生物种类数、栖息密度、生物量、多样性指数H’、丰富度指数d均有显著性差异,仅物种均匀度指数J无显著差异。双因素相似性分析(ANOSIM)结果表明,象山港潮间带生物群落季节间存在显著性差异(综合检验R=0.389,P=0.008),区域间存在显著性差异(综合检验R=0.528,P=0.001)。SIMPER分析,潮间带大型底栖生物群落的平均相似性季节间冬季>春季>夏季>秋季,区域间港中区>港底区>港口区。根据调查站位的数据作出丰度/生物量比较曲线(ABC曲线)分析表明,季节间夏季大型底栖生物受到了强烈的干扰,区域间港口区受到了强烈的干扰。总体来说,象山港岛屿潮间带生物季节间变化差异较小,区域间变化差异较大,这与港内人工鱼礁投放、大型海藻移植、增殖放流有一定关联,也与港内海淡水交汇,盐度具有差异相关,调查结果也为进一步开展象山港岛屿海洋生态环境保护提供重要的科学依据。

关键词：象山港岛屿潮间带大型底栖生物时空变化

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南海砗磲繁育增殖和相关研究进展及资源保护利用展望

南海砗磲繁育增殖和相关研究进展及资源保护利用展望

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：喻子牛张跃环肖述向志明张扬李军马海涛中国科学院南海海洋研究所

砗磲是一类热带海洋双壳贝类,广泛分布于从西太平洋、印度洋到非洲东海岸的热带珊瑚礁海域,在我国则主要分布于南海海域。我国砗磲包括砗磲属及砗蚝属的6、7个种。砗磲是珊瑚礁生态系统中主要框架物种,能够造礁护礁,对于维持珊瑚礁生物... 详细信息

砗磲是一类热带海洋双壳贝类,广泛分布于从西太平洋、印度洋到非洲东海岸的热带珊瑚礁海域,在我国则主要分布于南海海域。我国砗磲包括砗磲属及砗蚝属的6、7个种。砗磲是珊瑚礁生态系统中主要框架物种,能够造礁护礁,对于维持珊瑚礁生物多样性、生态系统稳定性具有重要作用。近年来过度采捕已使我国砗磲大多处于濒危境地。因此,我们近年来开展了系列的砗磲人工繁育技术及其相关研究,并进行了人工放流试验。我们通过诱导配子排放、受精孵化、幼虫培育、附着变态、稚贝培育环节,以及珊瑚礁环境模拟、有害藻控制、光照量、水流周转量调节等,突破了虫黄藻植入和幼虫变态率低的瓶颈问题,在国内首次成功实现了鳞砗磲、长砗磲、无鳞砗磲、番红砗磲、砗蠔的人工繁育和中间培育,获得了大规格的苗种(～10 cm);其中鳞砗磲的繁育量已达到大批量规模(80万个),系统地建立了砗磲的人工繁育技术。目前已获得2016年繁育的6～10 cm一年龄鳞砗磲幼贝1000余个,以及少量3～7 cm大小长砗磲、番红砗磲和砗蠔稚贝;2017年繁育的3～6mm大小鳞砗磲稚贝80多万个,3～5mm左右无鳞砗磲、番红砗磲稚贝5000余个。还进行了砗磲虫黄藻分离、克隆,构建了砗磲虫黄藻藻种库。目前,在稚幼贝的中间培育和养殖过程中还存在着有害藻类和某些病害的困扰,在一定程度上影响稚贝和幼贝的成活率,需要进一步研究解决这一问题。同时,我们还进行了3次南海珊瑚岛礁的砗磲人工放流、增殖养护试验,取得了丰富的第一手经验和数据,为进一步的砗磲资源恢复奠定了良好的基础。除生态价值外,砗磲还具有重要的经济价值,包括水族观赏、水产养殖和生态旅游价值;一旦砗磲的繁育、增养殖形成规模化,这几方面都有望形成新的相关产业,服务社会。另外,我们完成了鳞砗磲的基因组测序,其大小为1.08 Gb,Contig N50约为613.47 Kb;重复序列比例约58.15%,预测基因数24,023个(86.34%的基因可以注释到NR等数据库中),基因区覆盖度在99.19%以上;杂合度约0.91%,基因组的GC含量约36.423%,表明砗磲属于基因组结构特征复杂的物种;进一步的分析正在进行之中,将着重研究砗磲与虫黄藻的共生关系和繁殖生物学分子基础。

关键词：砗磲人工繁育苗种放流试验砗磲基因组测序

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整合转录组与代谢组分析阐释长牡蛎（Crassostrea gigas）中糖原含量差异机制

整合转录组与代谢组分析阐释长牡蛎（Crassostrea gigas）中糖原...

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：李步苏李莉张国范中国科学院海洋研究所中国科学院大学

长牡蛎作为一种非常重要的海洋水产资源,具有很高的糖原含量。牡蛎的糖原含量不仅和它的繁殖、生长、抗逆息息相关,还是决定牡蛎蛎味的重要组成成分。糖原含量在牡蛎个体间差异很大,但是对于长牡蛎糖原含量差异的机制研究却鲜有报道。因... 详细信息

长牡蛎作为一种非常重要的海洋水产资源,具有很高的糖原含量。牡蛎的糖原含量不仅和它的繁殖、生长、抗逆息息相关,还是决定牡蛎蛎味的重要组成成分。糖原含量在牡蛎个体间差异很大,但是对于长牡蛎糖原含量差异的机制研究却鲜有报道。因此,我们利用同质化养殖的群体,选取极端表型个体,在代谢组和转录组的层面上对于长牡蛎糖原含量的差异机制进行探究。选取高糖原和低糖原的牡蛎各15只,分别组成高糖原组和低糖原组。对两组的牡蛎进行转录组和代谢组学分析,分别鉴定出1888个差异基因和75个差异代谢物。通过转录组和代谢组的联合分析,我们富集到了27个代谢通路,并且主要得到以下四个结论。(1)糖原含量和脂肪酸降解能力相关。相关性分析表明糖原和脂肪酸含量呈正相关,在高糖原牡蛎中,OLAH和PPT高表达,以及棕榈酸和肉豆蔻酸的高含量说明了高糖原牡蛎的高脂肪酸累积水平;同时脂肪酸降解限速酶CPT的低表达,说明了脂肪酸分解水平的降低以及长链脂酰-CoA含量的降低,从而进一步通过糖原合酶活性的升高促进糖原的积累。(2)氨基酸含量和其转化为葡萄糖的能力与糖原含量显著相关。PEPCK基因和丙酮酸高表达表明了高糖原牡蛎具有更高糖异生能力,同时生糖氨基酸的高含量,增加了生糖氨基酸通过转化成相应的酮酸进而进入糖异生途径的水平;进一步增加了葡萄糖的从头合成,从而导致高糖原牡蛎中糖原的积累。(3)高糖原个体具有更高的能量代谢水平。糖酵解过程中限速酶HK和PK的高表达,以及TCA循环过程中MDH和PYC基因的高表达与各种中间代谢产物的高含量,提示着高糖原含量牡蛎有着更高的能量代谢水平和抗逆能力。(4)高糖原个体拥有更高的抗氧化能力。已经有文献报道,高糖原牡蛎具有更高的抗氧化和抗逆能力,但是其中的机制尚不明确。我们通过转录组学分析,发现高糖原牡蛎中拥有高的GPX5的表达水平,这可能提示着,GPX5抗氧化酶是高糖原牡蛎抗逆的一个重要因子。本研究首次利用转录组和代谢组学联合的手段绘制了长牡蛎糖原含量差异的调控网络。通过转录组学和代谢组学联合分析,我们发现糖原和脂肪酸及氨基酸都具有显著的相关性。低脂肪酸降解能力和高生糖氨基酸含量都有助于长牡蛎中糖原的积累。另外,我们结果表明,高糖原牡蛎具有更高的能量代谢能力及抗逆水平。我们的结果不仅为揭示糖原、氨基酸、脂肪酸相关性水平提供了分子基础,还为长牡蛎抗逆能力提供了分子解析。

关键词：长牡蛎糖原脂肪酸氨基酸品质性状

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凡纳滨对虾新品种培育和抗病育种的研究

凡纳滨对虾新品种培育和抗病育种的研究

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：刘小林西北农林科技大学动物科技学院

凡纳滨对虾是我国重要的虾类养殖品种,为国家的出口创汇带来了巨大的经济效益。但是,近年来疾病的爆发给对虾养殖业带来了沉重打击。因此培育具有生长快、饲料利用率高和抗病和抗逆的凡纳滨对虾新品种具有重要的意义。本文简要介绍了凡... 详细信息

凡纳滨对虾是我国重要的虾类养殖品种,为国家的出口创汇带来了巨大的经济效益。但是,近年来疾病的爆发给对虾养殖业带来了沉重打击。因此培育具有生长快、饲料利用率高和抗病和抗逆的凡纳滨对虾新品种具有重要的意义。本文简要介绍了凡纳滨对虾"科海1号"新品种的选择育种和"广泰1号"新品种的品系繁育和配套系选育的原来和方法,同时介绍了近期开展的抗病育种中鉴定了抗病免疫的候选基因。利用同源克隆结合RACE,获得了重要的免疫候选基因,包括丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpin),半乳糖凝集素以及核转录辅助因子Akirin。其中,共得到4种serpin家族成员,分别命名为Lv Serpin3,Lv SerpinB3,Lv Serpin7和Lv Serpin3。4个serpin基因都具有典型的特征结构,8-9个α螺旋以及3个β折叠。Serpin3、serpin7和serpin8是细胞外分泌蛋白,serpinB3兼具细胞内和细胞外分泌特性。4个serpin基因在各组织中的表达水平具有组织特异性。Serpin3、serpin8和serpinB3在肝胰腺中表达量最高,而serpin7在血细胞中表达量最高。Serpin3和serpin7能够更快的应对病原刺激,serpin8和serpinB3在病原应激的后期发挥主要作用。制备了4个serpin基因的dsRNA,能有效沉默各基因mRNA在对虾体内的表达。利用RNAi沉默不同serpin引起不同丝氨酸蛋白酶基因的表达上调。过表达serpin3和serpinB3引起抗菌肽启动子活性显著下降。表达、纯化得到4个serpin基因的重组蛋白,检测它们对蛋白酶抑制活性。分别突变serpinB3的P1、P1’以及P1P1’位点,获得三种突变体的重组蛋白。突变P1位点后,抑制活性显著下降。表达纯化得到与serpinB3具有相同激活位点的丝氨酸蛋白酶rSP1。GST Pull down显示serpinB3能够下拉靶蛋白SP1。serpinB3与蛋白酶孵育后,westernblot检测到一些小片段的分子。通过对凡纳滨对虾半乳糖凝集素的序列克隆,过表达,细菌结合实验,凝集实验以及血细胞对病原菌的吞噬实验,发现凡纳滨对虾的半乳糖凝集素能够通过其半乳糖识别结合域结合凝集细菌并最终促进了血细胞对病原菌的吞噬。而凡纳滨对虾的Akirin有典型的核定位信号,能够应答病原菌的刺激,并且Akirin被沉默后显著下调了对虾相关抗菌肽的表达。总之,上述免疫相关基因的鉴定及功能研究将有助于对虾抗病免疫的理解和抗病新品种的选育。

关键词：凡纳滨对虾新品种培育丝氨酸蛋白酶抑制剂半乳糖凝集素 Akirin

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两种石磺背部皮肤蛋白质组差异的两栖性状适应性分析

两种石磺背部皮肤蛋白质组差异的两栖性状适应性分析

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：史艳梅沈和定杨铁柱许国绿上海海洋大学水产与生命学院

石磺科(Onchidiidae)贝类的幼虫生活在水中,成体的生活区域分别从浅海到潮间带直到潮上带,呈现出从海洋向陆地扩展的梯度分布状态,其呼吸方式,肌肉组成,表皮轻微角质化,蜕皮现象等适应性变化逐渐呈现出与两栖类脊椎动物由水栖转向陆栖... 详细信息

石磺科(Onchidiidae)贝类的幼虫生活在水中,成体的生活区域分别从浅海到潮间带直到潮上带,呈现出从海洋向陆地扩展的梯度分布状态,其呼吸方式,肌肉组成,表皮轻微角质化,蜕皮现象等适应性变化逐渐呈现出与两栖类脊椎动物由水栖转向陆栖生活相似的特点,可作为研究海洋无脊椎动物向陆地进化的良好材料;本研究拟从蛋白组差异和转录组数据联合进行石磺科贝类两栖性状的适应性分析。应用label-free非标定量蛋白质组学技术,对里氏拟石磺(Paraoncidium reevesii)和瘤背石磺(Onchidium struma)的背部皮肤进行蛋白质组搜库鉴定及定量分析,其中瘤背石磺中鉴定到1491个蛋白质,里氏拟石磺中鉴定到1030个蛋白质;用Pfind软件对表达图谱进行同源序列的鉴定及定量分析,检测到928个同源蛋白表达量有差异,瘤背石磺较里氏拟石磺上调表达406个(P<0.05,FC>1.5),下调表达339个(P<0.05,FC<0.5)。里氏拟石磺背部皮肤角质化程度较低,有蜕皮现象,瘤背石磺没有明显蜕皮现象,总体蛋白质、差异表达蛋白质GO和KEGG分析,两种石磺的总蛋白质在大多数GO分类项目(细胞成分、分子功能、生物过程及其子分类项)下相似,差异同源蛋白序列分析显示与角质形成、细胞凋亡相关蛋白在里氏拟石磺背部皮肤中高表达,与皮肤保湿性能相关的神经酰胺类物质在瘤背石磺中高表达;KEGG分析显示,嘌呤代谢通路中存在最多的差异蛋白,共73个,其中瘤背石磺较里氏拟石磺上调表达22个,下调表达21个,实验表明,瘤背石磺有明显的两栖类动物嘌呤代谢特征,代谢终产物以尿素为主,但蛋白组差异分析显示尿素酶在陆栖种瘤背石磺中高表达,猜测尿素酶在瘤背石磺中活性较低;里氏拟石磺的皮肤呼吸能力强于瘤背石磺,里氏拟石磺背部皮肤中肌纤维粗细和血窦数目均大于瘤背石磺,蛋白质组数据表现为两种石磺能量代谢及氧离子运输相关蛋白的差别较大;对环境污染反应灵敏的谷胱甘肽S转移酶和谷胱甘肽过氧化物酶在瘤背石磺背部皮肤中的表达量高于里氏拟石磺,推测其与瘤背石磺较强的皮肤免疫能力和环境适应性相关。两者的蛋白表达谱相似,928个差异表达同源序列为两种石磺表现型差异和环境适应的分子机制提供了有意义的蛋白质组的基础数据和有深远影响的生物学启示。

关键词：瘤背石磺里氏拟石磺蛋白质组两栖性适应

来源：评论

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冬季低温对不同规格菲律宾蛤仔斑马蛤酶活性的影响

冬季低温对不同规格菲律宾蛤仔斑马蛤酶活性的影响

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：李杰张鹏袁洪梅王晔闫喜武杨凤大连海洋大学水产与生命学院辽宁省贝类良种繁育工程技术研究中心

斑马蛤是菲律宾蛤仔的一个新品种,具有抗逆性强的特点。为了探明其耐低温能力和机制,模拟冬季低温水平,在试验室条件下,以8.2℃为对照,进行了渐变低温(5.4℃、2.2℃、0.2℃)对三种规格斑马蛤幼贝(8 mm,13 mm,17 mm)消化酶(淀粉酶AMS、... 详细信息

斑马蛤是菲律宾蛤仔的一个新品种,具有抗逆性强的特点。为了探明其耐低温能力和机制,模拟冬季低温水平,在试验室条件下,以8.2℃为对照,进行了渐变低温(5.4℃、2.2℃、0.2℃)对三种规格斑马蛤幼贝(8 mm,13 mm,17 mm)消化酶(淀粉酶AMS、脂肪酶LPS和胃蛋白酶)及抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT)酶活性的影响试验。结果如下:1、死亡率从水温8.2℃开始,每4天降温1℃,降温至0.2℃并胁迫4天,三种规格幼贝的死亡率差别不大,均小于3%。2、对消化酶的影响低温对AMS呈诱导作用。表现为随着温度的逐渐下降,AMS酶活性显著升高(p<0.01),5.4℃、2.2℃和0.2℃组平均的AMS酶活性依次为对照组(8.2℃)的1.5、2.3、3.3倍。温度、规格及规格的交互作用均对酶活性有显著影响。水温降至2.2℃时,酶活性的大小顺序为8mm<13mm<17mm,降至0.2℃时,8mm幼贝的酶活性异常升高,其大小顺序变为13mm<17mm<8mm。各温度下,没有检测到脂肪酶和胃蛋白酶的活性。3、对抗氧化酶的影响(1)随着温度的不断下降,SOD酶活性呈诱导-抑制的变化规律,总体上低温对其呈诱导作用。表现为当温度由8.2℃降至5.4℃时SOD酶活性显著升高,降至2.2℃以后又显著下降(8mm)或趋于稳定(13和17mm)。5.4℃、2.2℃、0.2℃时SOD的酶活性依次为对照组(8.2℃)的5.5、3.3和3.0倍。温度、规格及规格的交互作用均对SOD酶活性有显著影响(p<0.01)。水温在8.2℃、5.2℃和2.2℃时,酶活性的大小顺序均为8mm>13mm≥17mm,降至0.2℃时,酶活性大小顺序变为8mm<13mm<17mm,并且两两差异显著(p<0.01),以小规格的SOD酶活性最低。(2)低温对CAT呈抑制作用。表现为低温使CAT酶活力下降。其中8 mm的斑马蛤在降至5.4℃时酶活力显著下降,13 mm和17 mm的斑马蛤在降至2.2℃时酶活力显著下降。温度、规格及规格的交互作用均对CAT酶活性有显著影响(p<0.01)。综合死亡率、AMS、SOD和CAT的实验结果可以看出,斑马蛤幼贝有较强的耐低温能力。小规格斑马蛤幼贝(8mm)可能比较大规格幼贝(13和17mm)耐低温能力弱。养殖生产中选择较大规格幼贝(>10mm)越冬将有利于提高越冬存活率。所得结论为弄清蛤仔斑马蛤耐低温机制以及在养殖生产中的推广提供了参考。

关键词：斑马蛤规格低温消化酶抗氧化酶

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一氧化氮在厚壳贻贝幼虫变态发育中的作用

一氧化氮在厚壳贻贝幼虫变态发育中的作用

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：张亚刘钰珠彭莉华梁箫杨金龙水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室(上海海洋大学) 海洋生物科学国际联合研究中心(上海海洋大学) 中国科学技术部

一氧化氮(Nitrc Oxide,NO)是由一氧化氮合酶(Nitrc Oxide Synthase,NOS)与热激蛋白90(Heat Shock Protein 90,HSP90)结合产生的一种第二信使分子。以往研究中,NO对海洋无脊椎动物幼虫变态往往起抑制作用,而其对厚壳贻贝幼虫变态的影响... 详细信息

一氧化氮(Nitrc Oxide,NO)是由一氧化氮合酶(Nitrc Oxide Synthase,NOS)与热激蛋白90(Heat Shock Protein 90,HSP90)结合产生的一种第二信使分子。以往研究中,NO对海洋无脊椎动物幼虫变态往往起抑制作用,而其对厚壳贻贝幼虫变态的影响尚未有报道。本文通过药理学和分子生物学两种方法探究NO在厚壳贻贝幼虫变态发育中的作用。在药理学实验中,NOS抑制剂aminoguanidine hemisulfate、S-methylisothiourea sulfate、L-NG-nitro arginine、7-nitroindazole均对厚壳贻贝幼虫变态表现出诱导作用,其中aminoguanidine hemisulfate的诱导活性最高,达到49%;NO供体L-Arginine、S-Nitroso-N-acetyl-DL-penicillamine、sodium nitroprusside均对厚壳贻贝幼虫的变态有抑制作用;表明NO在厚壳贻贝幼虫变态中起到抑制作用。在分子生物学实验中,通过RACE技术获得厚壳贻贝NOS基因cDNA序列,总长度为5091bp,含有一个4497bp的开放性阅读框,编码1497个氨基酸。利用荧光定量实验测定NOS基因、HSP90基因在厚壳贻贝中的时空表达,NOS酶活力测定和SDS-PAGE实验分别在蛋白水平验证在发育阶段中NOS、HSP90基因的表达情况。在不同发育阶段中,NOS基因在D形幼虫阶段的表达量最高,壳顶幼虫时期表达量下降,眼点幼虫、稚贝时期表达量再次升高;NOS酶活力在担轮幼虫阶段酶活力最低,D形幼虫、壳顶幼虫阶段活力最高,眼点幼虫、稚贝阶段活力下降,与NOS基因在发育阶段的表达趋势相符。推测NOS在厚壳贻贝D形幼虫阶段参与了面盘的形成,在壳顶幼虫阶段参与了贝壳形态结构发生转变的过程以及某些器官的形成与发育,而其在眼点幼虫、稚贝两个变态的关键阶段,NOS基因的表达和NOS酶活力都较之前有下降,表明NO对厚壳贻贝幼虫的变态起到抑制作用,这与药理学实验结果相符。成体组织中,NOS基因在足部表达量最高,其他组织中几乎检测不到,推测NOS基因在厚壳贻贝成体中起到感应外界环境以及调控足丝分泌从而调控贻贝附着的作用。HSP90基因在眼点幼虫和稚贝阶段表达量最高,在担轮幼虫和壳顶幼虫时期表达量最低,与HSP90在SDS-PAGE检测结果相符。组织中,HSP90基因在7个组织中均有表达,外套膜中表达量最高。推测其可能参与调节厚壳贻贝壳的形成。综上,NO对厚壳贻贝幼虫的变态起到抑制作用,本研究成果为厚壳贻贝变态发育调控机制的研究提供有效理论依据。

关键词：厚壳贻贝 NOS HSP90 化学诱导表达分析

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影响香港牡蛎三倍体及四倍体倍化率的因子研究

影响香港牡蛎三倍体及四倍体倍化率的因子研究

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：秦艳平张跃环马海涛肖述莫日馆武祥伟喻子牛中科院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室中国科学院大学

第一极体释放动力学对于香港牡蛎三倍体及四倍体倍化率有特别大的影响,在不同环境条件下,香港牡蛎二倍体及三倍体极体释放有很大差异,而对于环境条件对香港牡蛎二倍体、三倍体卵圆率及第一极体释放规律的研究极少。本文主要研究不同温... 详细信息

第一极体释放动力学对于香港牡蛎三倍体及四倍体倍化率有特别大的影响,在不同环境条件下,香港牡蛎二倍体及三倍体极体释放有很大差异,而对于环境条件对香港牡蛎二倍体、三倍体卵圆率及第一极体释放规律的研究极少。本文主要研究不同温度、不同盐度及洗卵次数对香港牡蛎二倍体、三倍体卵圆速率及第一极体释放50%时间的影响。研究结果发现:卵圆的比率会影响二倍体、三倍体的第一极体出现50%的时间及卵裂率。在温度31℃、盐度15及洗卵1次条件下,90%卵圆率的三倍体卵裂率(59.83%±7.26%)要高于50%卵圆率的三倍体(41.34%±7.23%),90%卵圆的三倍体第一极体出现50%的时间(26.43±0.93min)要小于50%卵圆的三倍体(34.83±2.25min)。二倍体亦是同样的情况。在相同的条件下,三倍体卵圆的速率明显慢于二倍体,三倍体受精后第一极体出现50%的时间要长于二倍体。降低盐度(从25到15)、升高温度(从25到31)、增加洗卵次数都会提高三倍体及二倍体卵圆速率、降低第一极体释放50%的时间。当升高盐度或降低温度时,二倍体卵圆速率会降低,而三倍体卵圆速率降低更明显。当增加洗卵次数,也会明显提高二倍体及三倍体卵圆速率。对于二倍体,在温度31℃时,第一极体出现50%的时间(13.11 min)要小于28℃(18.17 min)、25℃时(21.80 min),在盐度15时,第一极体出现50%的时间(13.14 min)要小于20(18.14 min)、25(20.83 min)时。而对于三倍体,在温度31℃时,第一极体出现50%的时间(27.44)也小于28℃(31.01min)、25℃(40.61 min)时,在盐度15时,第一极体出现50%的时间(27.61min)也要小于20(30.47min)、25(35.28min)时。通过上述研究,我们发现,为了获得高倍化率的香港牡蛎三倍体及四倍体,要根据环境条件的变化适当的调整受精时间及处理时间。本研究为获得高倍化率的香港牡蛎三倍体及四倍体的提供了理论基础和前提实践。

关键词：盐度温度洗卵次数卵圆率第一极体

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牡蛎热休克蛋白高温应激表达调控分化研究

牡蛎热休克蛋白高温应激表达调控分化研究

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中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第十八次学术讨论会

作者：刘优利张国范李莉中国科学院海洋研究所中国科学院大学

牡蛎是生活在潮间带的全球分布的双壳类贝类,具有重要的经济价值、生态价值和科研价值。随着全球温度的升高,温度胁迫成为牡蛎需要面对的重要问题。牡蛎自身具有的高度扩张的热激系统,长牡蛎和福建牡蛎是巨蛎属的两个在温度适应性方面... 详细信息

牡蛎是生活在潮间带的全球分布的双壳类贝类,具有重要的经济价值、生态价值和科研价值。随着全球温度的升高,温度胁迫成为牡蛎需要面对的重要问题。牡蛎自身具有的高度扩张的热激系统,长牡蛎和福建牡蛎是巨蛎属的两个在温度适应性方面具有明显差异的亚种,福建牡蛎在温度适应性方面具有较高的可塑性。综上,我们通过比较方法将热激通路的调控机制的差异作为研究的重点。本研究通过RACE克隆技术以及普通PCR扩增目的基因的全长以及可能的启动子区域;再结合荧光素酶双报告技术研究缺氧诱导因子和热激转录因子的启动子区域以及热激转录因子和目的热激蛋白启动子区域可能的调控关系。其中表达质粒选择p CDNA3.1,报告质粒选择p GL3basic。后期将结合EMSA、CHIP以及RNAi技术体外以及体内验证其调控可能存在的差异。克隆得到HIF-1和HSF-1编码序列,其中长牡蛎HSF-1据报道有八种可变剪切形式,本研究中长牡蛎克隆出其中一种结构域类型的编码序列,福建牡蛎克隆出两种结构域的编码序列。克隆得到基因编号为CGI-10002375、CGI-10002594、CGI-10006977、CGI-10008384、CGI-10017582的启动子区序列,并比较两亚种之间在启动子区域可能存在的HSE的差异,结果为:HSF-1基因的启动子区域在两亚种中预测的HSE无差异,且与前人报道的HSE相同;基因编号为CGI-10002375的两亚种可能为HSE的序列有五处不同;CGI-10002594有十一处不同;CGI-10006977有两处不同,CGI-10008384有四处不同;CGI-10017582有九处不同。通过选择的表达质粒和报告质粒构建荧光素酶双报告实验所需要的质粒,而后进行检测,得到的结果如下:在正常细胞生长状态下,HIF蛋白对HSF启动子区域有强烈的抑制作用,且福建牡蛎的作用更强;HSF蛋白对各个热激蛋白的启动子区域也是抑制作用,其中编号为CGI-10008384的基因的抑制作用福建牡蛎和长牡蛎差异显著,长牡蛎的抑制作用更强,其他热激蛋白基因在两亚种间的差异不显著。结论:通过序列克隆可以得知,两亚种在热激蛋白基因启动子区域的序列上存在差异,且预测出的HSE得差异多少都有不同。通过荧光素酶双报告实验则发现两亚种在细胞正常生长状态下只有少数基因具有差异,据相关文献报道,在非应激状态下,HSF-1对热激蛋白基因没有调控作用,且HSF蛋白以单体形式存在,而非其调控作用的三聚体的形式。推测此次结果符合细胞正常生长状态下的表达情况。

关键词：长牡蛎福建牡蛎热休克蛋白温度调控差异

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