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[期刊] 渔业科学进展
[作者]
畅孟阳 李彬 荣小军 王锦锦 于永翔 王印庚 廖梅杰 张正 范瑞用 刘清兵
microRNA参与基因的转录后调控，在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一，而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株，通过人工侵染实验制备患病刺参样本，采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序，通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析，筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因，构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。测序结果显示，PT10H组平均得到5 902 588条有效序列，194个已知miRNA和19个新的miRNA；PT16S组平均得到5 053 529条有效序列，182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析，共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P≤0.05)，上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因，注释到585个GO terms以及24条代谢通路(P≤0.05)，下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因，注释到514个GO terms以及22条代谢通路(P≤0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证，显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络，结果显示，13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs，Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
李欣容 廖梅杰 李彬 荣小军 畅孟阳 王印庚 于永翔 张正 范瑞用 刘清兵
为探讨病原菌胁迫刺参(Apostichopus japonicus)基因组DNA甲基化水平和转录组表达的差异，本研究采用人工攻毒侵染胁迫，获得刺参化皮体壁组织，并以未攻毒组的健康体壁组织为对照，对刺参2种体壁组织进行全基因组甲基化测序(WGBS)和转录组高通量测序，解析刺参体壁基因组DNA甲基化差异，筛选响应病原胁迫的差异甲基化区域和差异表达基因。同时，通过基因组甲基化和转录组联合分析，筛选负相关关联基因，为解析刺参响应灿烂弧菌(Vibrio splendidus)侵染的分子机理提供基础数据。结果显示，刺参对照组和侵染组基因组总甲基化水平分别为(3.59±0.04)%和(3.87±0.27)%，侵染组甲基化水平显著升高；在发生甲基化的位点中，攻毒组和对照组的mCpG占比分别为83.06%和81.91%，mCpG为最主要的甲基化形式。本研究共筛选出DMRs 626，677个，注释到23，706个功能基因。转录组测序共检测到29，290个基因，筛选到差异表达基因496个，其中，上调基因214个，下调基因282个。在基因组甲基化与转录组的关联分析中，筛选到180个负相关关联基因，其中，差异甲基化区域位于启动子区域的负相关基因为60个。对负相关关联基因的GO和KEGG富集分析，筛选到相关通路和LRR、hsp20和CARD等关键基因。本研究将为解析刺参抗病的表观遗传调控机制提供基础数据，也有助于为刺参抗病性状选育提供科学参考。
关键词：
刺参 DNA甲基化 转录组 关联分析
[期刊] 中国水产科学
[作者]
谭颜廷 葛建龙 廖梅杰 荣小军 王锦锦 李彬 赵岩峰 王印庚 王璐
硫酸软骨素在生物体应对病毒和细菌感染中起着重要作用,为研究硫酸软骨素合酶1(chondroitinsulfate synthase-1, ChSy-1)在仿刺参(Apostichopus japonicus)受到灿烂弧菌(Vibrio splendidus)感染后的作用,本研究开展了仿刺参ChSy-1基因(AjChSy-1)全长序列克隆和结构及系统进化分析,并采用荧光定量PCR技术测定了该基因在刺参不同组织中的表达差异及灿烂弧菌感染下的表达模式。结果显示,AjChSy-1基因cDNA全长为2756bp,其中,5′-UTR长度为194 bp, 3′-UTR为228 bp, ORF为2334 bp,编码777个氨基酸。AjChSy-1基因编码的蛋白含有糖基转移酶保守性DXD基序、β3-糖基转移酶基序及β4-糖基转移酶基序等结构。刺参基因组比对发现在chr13染色体上存在2个AjChSy-1基因拷贝。系统进化分析表明,刺参AjChSy-1编码蛋白与玉足海参(Holothurialeucospilota)和棘冠海星(Acanthaster planci)的蛋白亲缘关系较近,与斑马鱼(Danio rerio)、智人(Homo sapiens)等脊椎动物的蛋白亲缘关系较远。荧光定量PCR显示, AjChSy-1基因具有广泛的组织表达特性,其中,体腔细胞中表达量最高,体壁、性腺(雄性和雌性)和纵肌次之。在响应灿烂弧菌侵染过程中,随灿烂弧菌侵染时间增加,体壁中AjChSy-1表达量呈现先上升后下降的趋势,在第3、6、9天分别为对照组的1.79、2.06、3.12倍,对发病期抗病群体和易感群体中该基因的检测结果表明,易感群体体壁该基因表达量显著低于抗病群体(P<0.05),表达量降低11.4%。推测该基因可能在刺参应对灿烂弧菌中发挥免疫防御作用,相关研究结果为解析刺参AjChSy-1基因功能以及抗病分子调控机制提供了参考数据。
[期刊] 海洋水产研究
[作者]
张凤萍 王印庚 李胜忠 荣小军 廖梅杰 张正
腐皮综合征是近年来刺参养殖最主要的疾病,导致刺参大批死亡和惨重的经济损失。根据其主要致病原灿烂弧菌(Vibrio splendidus)的16S~23S间隔区序列,设计特异性引物,利用PCR技术,从纯化的V.splendidus DNA中成功地扩增出产物大小为177bp的DNA片断,并对此方法的灵敏度和特异性进行了研究。结果表明,PCR技术对V.splendidus DNA的检测灵敏度为0.5pg,并且对灿烂弧菌的DNA呈现特异性,而与其他细菌V.fluvialis、V.anguillarum、V.alginolyticus、Aeromonas hydrophila、V.harveyi、V.p...
关键词：
刺参 腐皮综合征 灿烂弧菌 PCR
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
于永翔 王印庚 刘智超 廖梅杰 张正 荣小军 李彬 战文斌
灿烂弧菌Vibrio splendidus是多数海水养殖动物的主要致病菌,对养殖业危害较大。本研究根据灿烂弧菌gyrB基因的保守序列设计特异性引物,建立了SYBR Green I实时定量PCR检测灿烂弧菌的方法。构建含gyrB基因的重组质粒作为标准品,进行SYBR Green I实时定量PCR,在Tm为62℃时,扩增产物的熔解曲线仅有一个单特异峰,扩增所得标准曲线为y=-3.338x+37.67,相关系数为0.999,扩增效率为0.99,最低能检测到20个拷贝。实验结果表明,该检测技术具有较高的特异性、敏感性和重复性,对灿烂弧菌病的快速诊断和流行病学调查有重要意义。
[期刊] 水产学报
[作者]
王印庚 张凤萍 李胜忠 陈霞 崔玉龙
腐皮综合征是近年来养殖刺参发生的严重疾病。发病时,刺参大批死亡,经济损失惨重。以其主要致病原灿烂弧菌(Vibrio splendidus)DNA为模板,PCR扩增出16S-23S核糖体RNA基因间隔区序列,插入pMD19-T,转化大肠杆菌DH5α并测序。根据该间隔区序列,设计引物扩增177 bp的地高辛标记的探针。该探针对灿烂弧菌呈现特异性,而对其它细菌V.fluvialis,V.anguillarum,V.alginolyticus,Aeromonas hydrophila,V.harveyi,V.parahaemolyticus,V.vulnificus均呈阴性。探针对灿烂弧菌DNA的检出...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨敏 周陈平 杨护 邝瑞彬 黄炳雄 魏岳荣
[目的]在全基因组水平鉴定番木瓜(Carica papaya L.) WRKY(CpWRKY)转录因子家族基因,并对其在短孢炭疽菌侵染下的表达量进行分析,为CpWRKYs家族的功能研究和利用奠定基础。[方法]采用生物信息学方法,鉴定和筛选CpWRKYs转录因子家族基因成员,并对其进行系统进化分析、基因结构分析、蛋白保守基序预测和启动子顺式作用元件分析;同时以番木瓜炭疽病耐性品种和敏感性品种为材料,利用短孢炭疽菌侵染采后果实,于0,24,48 h取样,对其转录组学数据进行分析,筛选2个品种中差异表达的CpWRKY基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验对筛选结果进行验证。[结果]经系统分析从番木瓜中共鉴定出48个CpWRKYs成员,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3类;其中第Ⅱ类成员最多,可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe5个亚类。CpWRKYs家族成员的氨基酸残基数目为97～747个,等电点为4.83～9.71,为亲水性蛋白,大部分CpWRKYs的结构域高度保守,但有个别蛋白保守域缺失。在CpWRKYs家族中共预测到10个保守基序,其中包括含有WRKY七肽结构域的基序1、含锌指结构的基序2和同时含有七肽序列和锌指结构的基序3,其中基序3为大多数I类CpWRKY转录因子N端WRKY结构域所特有。Cp WRKYs含有1～6个外显子,同一家族或亚家族成员在基因结构上表现出一定的相似性,同时在Cp WRKYs启动子中检测到大量与生物胁迫和非生物胁迫相关的元件。对短孢炭疽菌侵染番木瓜的转录组数据进行分析,在番木瓜耐性品种中筛选出了特异表达的CpWRKY22、CpWRKY11、Cp WRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25,RT-qPCR检测结果显示,这些基因在耐性品种中特异上调表达,在敏感性品种中的表达量无明显变化。[结论]番木瓜WRKY家族共包括48个成员,该家族基因结构和蛋白基序具有组间差异性和组内保守性。CpWRKYs家族成员强烈响应炭疽菌侵染,其中CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25是有潜力的抗炭疽病候选基因。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
李华 王扬 李强 乔帼
以仿刺参"化皮"病病原菌—灿烂弧菌(Vibrio splendidus)AP622为试验菌株,研究了培养材料、培养时间、培养基、葡萄糖浓度对菌株生物被膜形成能力的影响,证实鞭毛和菌毛介导的运动性,同时比较了浮游细菌与形成生物被膜的细菌对抗生素的敏感性,并研究了菌株的疏水性。结果表明,菌株AP622为高疏水性和高生物被膜形成菌株,在聚氯乙烯为培养材料、含葡萄糖浓度为0.5%、LB培养基中形成的生物被膜最多,生物被膜形成周期为24 h。菌株AP622明显表现出鞭毛介导的群集性和Ⅳ型菌毛介导的颤搐等运动力。生物被膜中的菌株AP622对抗生素的抵抗力明显强于浮游细菌,其最小抑菌浓度(MIC)是浮游细菌...
[期刊] 水产学报
[作者]
赵丹 周丽青 吴彪 孙秀俊 赵峰 杨爱国 刘志鸿 赵庆 张高伟 陈夕
为了有效防治细菌及其他病原微生物对魁蚶等贝类的危害,本实验研究了魁蚶各组织中溶菌酶活性对鳗弧菌侵染的响应过程,以期探讨魁蚶体内溶菌酶的免疫功能。本实验采用注射活菌的方法侵染20月龄魁蚶个体,随机选取16只个体,在每只个体的斧足处注射1 mL(约1×10~9个)鳗弧菌菌悬液作为感染组;随机选取16只个体不注射鳗弧菌作为对照组。两组魁蚶分别于洁净海水中暂养4、12、24和48 h后,每组随机取4只魁蚶个体的血液、外套膜、鳃、斧足、肝胰腺和闭壳肌等组织,采用ELISA试剂盒测定其溶菌酶含量变化。结果显示,对于鳗弧菌的侵入,魁蚶血液中溶菌酶含量由正常低值迅速增高并一直维持较高的含量,说明血液是魁蚶机体防御病原菌的主要免疫组织之一;魁蚶外套膜在无感染的情况下,对外界水环境的干扰始终保持较高的溶菌酶含量;鳃、斧足的溶菌酶含量均在注射细菌24 h之后明显高于正常值,说明外套膜、鳃、斧足作为魁蚶机体与外界接触的第一道屏障也能应对病原菌入侵,但反应较血液延迟;肝胰腺和闭壳肌的溶菌酶含量变化不明显,推测肝胰腺和闭壳肌不是魁蚶的重要免疫组织或器官。本实验结果可为魁蚶抗病选育及免疫机理方面的研究提供相关的参数。
关键词：
魁蚶 溶菌酶 鳗弧菌侵染
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
王印庚 荣小军 张凤萍 王岚 廖梅杰 邹安革
以养殖刺参"腐皮综合征"的重要致病菌——灿烂弧菌Vibrio splendidus的16S～23S间隔区序列,设计特异性引物,用PCR方法制备地高辛(DIG)标记探针,建立了原位杂交技术检测感染刺参体内灿烂弧菌的技术方法,并利用该方法对人工感染刺参和健康刺参各组织进行检测。结果显示,感染刺参的体壁结缔组织、肌肉组织、肠粘膜上皮、辐水管等组织的原位杂交检测呈阳性,而与健康刺参组织无交叉反应。在感染组织中,阳性信号(显色)强弱清晰,能准确反映出灿烂弧菌的侵染部位及感染程度,这为探明灿烂弧菌的感染途径、感染病程等致病机理研究奠定了基础,也为养殖刺参疾病预防和健康管理提供了技术支撑。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
郭菥蓥 陈强 连玲丽 魏日凤 刘伟
类甜蛋白(TLP)家族基因在植物抵御逆境胁迫过程中发挥着重要作用.本研究利用生物信息学方法对茶树TLP家族基因进行分析和预测，并通过qRT-PCR检测了其在炭疽菌侵染和高温干旱胁迫下的表达水平.从茶树基因组中共鉴定出31个TLP基因，命名为CsTLP1～CsTLP31.系统进化分析表明，31个TLP基因分成10个类群，其中，类群5中的成员最多，且集中在13、14号染色体上.结合基因的表达特征可知，类群5和类群6中的较多成员在逆境胁迫下呈现差异表达.qRT-PCR验证表明：在炭疽菌侵染胁迫下，CsTLP20、CsTLP21、CsTLP23、CsTLP27的表达量与对照相比显著上调；在高温干旱胁迫下，10个TLP基因的表达量与对照相比存在显著差异，其中，CsTLP20、CsTLP21、CsTLP22、CsTLP23、CsTLP28的表达量显著上调，CsTLP7、CsTLP16、CsTLP27的表达量显著下调，CsTLP15、CsTLP26的表达量在部分时间点显著上调.综合来看，CsTLP20、CsTLP21、CsTLP23的表达量在炭疽菌侵染和高温干旱胁迫下均显著上调，表明它们是TLP家族基因中参与逆境响应的重要成员.研究结果为进一步开展茶树TLP家族基因的功能验证和抗逆机理研究提供参考.
[期刊] 水产学报
[作者]
梁箫 张亚 刘钰珠 李一峰 BATISTA M F POWER D 杨金龙
为探究灿烂弧菌对厚壳贻贝免疫指标和消化酶活性的影响,用1×10~6、1×10~7、1×10~8个/mL 3个浓度的灿烂弧菌刺激厚壳贻贝,探讨弧菌刺激后厚壳贻贝的一氧化氮合酶(NOS)、一氧化氮(NO)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MAD)等免疫指标和淀粉酶、蛋白酶等消化酶的变化情况。结果显示,灿烂弧菌刺激48 h后,厚壳贻贝足、鳃、消化腺等组织中仅消化腺的NOS活性较对照组有显著升高,且酶活性随初始细菌浓度的升高而升高,故选用消化腺来测定灿烂弧菌刺激后72 h内的免疫指标和消化酶活性的变化。灿烂弧菌刺激后,48 h内NOS活性较对照组均显著升高。NO含量较对照组均显著升高,与NOS显现相同变化趋势。SOD活性在各浓度灿烂弧菌刺激下较对照组均显著升高,而MAD含量在实验组中含量显著低于对照组。淀粉酶活性在实验组中显著低于对照组,总体呈现先下降后升高的趋势。蛋白酶活性在各实验组中均呈现先升高后下降的趋势。研究表明,灿烂弧菌对厚壳贻贝免疫指标和蛋白酶活性的升高有诱导作用,但对蛋白酶的活性有抑制作用。本研究初步探明了厚壳贻贝对灿烂弧菌的免疫应答机制,为进一步研究灿烂弧菌和厚壳贻贝相互作用机制以及厚壳贻贝免疫机制奠定了基础。
关键词：
厚壳贻贝 灿烂弧菌 免疫指标 消化酶
[期刊] 林业科学研究
[作者]
郝心怡 王哲舒 范志斌 王丽娟
[目的]基于RNA-Seq测序技术，初步探究了杨树-腐皮镰刀菌互作过程中相关基因的表达、主要信号通路和代谢途径，筛选了杨树防御腐皮镰刀菌侵染的关键基因，为进一步揭示此类病害的分子机制奠定基础。[方法]以生长2个月的银腺杨84K为材料，用1×10~7个·mL~(-1)的腐皮镰刀菌孢子液侵染根系，于侵染0h（对照组）、48 h和72 h（接菌组）后取根组织进行转录组测序，挖掘杨树响应腐皮镰刀菌侵染的相关基因。[结果]（1）与对照组0 h相比，侵染48 h和72 h分别检测到8 939个和8 246个DEGs(Differentially Expressed Genes)。（2）GO分析发现，差异表达基因主要富集在单一生物体过程、对刺激反应、碳水化合物代谢、生物调节和对激素响应等过程。（3）KEGG分析表明，糖酵解/糖异生、碳代谢、植物激素信号转导和苯丙烷生物合成等途径在病原菌侵染后发生显著变化。（4）杨树糖转运蛋白SWEETs家族中21个成员的表达受腐皮镰刀菌侵染诱导。乙烯受体ETR、乙烯信号通路主要基因EIN3、ERF1、ERF2上调表达，木质素合成关键酶基因CCR、4CL、C3'H、COMT表达量显著升高。[结论]杨树可能通过调节体内糖代谢和转运，激活乙烯信号通路，促进木质素积累、细胞壁增厚等策略，响应腐皮镰刀菌的侵染。
关键词：
杨树 腐皮镰刀菌 侵染过程 转录组
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘意 刘泓江 陈培茹 杨新笋 雷剑 王连军 柴沙沙 靳晓杰 杨圆圆 程贤亮 焦春海 张文英
为探究IbWRKY7基因在甘薯响应蔓割病病原菌侵染过程中的表达模式，以高抗蔓割病品种‘鄂薯11’为供试材料，克隆到1个新的WRKY家族基因IbWRKY7，进行生物信息学分析；并对‘鄂薯11’和蔓割病敏感品种‘栗子香’在蔓割病病原菌侵染后IbWRKY7基因的表达模式进行分析。结果显示，IbWRKY7的CDS序列全长为945bp，编码314个氨基酸；推测其编码不稳定的亲水性蛋白，蛋白分子质量为33.92kU,pI 9.82，含有1个WRKY七肽保守序列和1个C2HC型锌指结构。IbWRKY7基因上游2 000bp的启动子区域内存在多种类型的顺式作用元件，如植物激素应答元件Myb、胁迫响应元件MYC和MYB等。多序列比对及系统进化树分析结果表明，IbWRKY7蛋白与日本牵牛花InWRKY7和三裂叶薯ItWRKY7亲缘关系最近。亚细胞定位预测显示IbWRKY7蛋白定位于细胞核。实时荧光定量PCR结果表明，与蔓割病病原菌侵染0h相比，侵染2、4、12、24、48、72、96和120h后，‘鄂薯11’的IbWRKY7基因表达量均显著提高（P
[期刊] 华北农学报
[作者]
蔚亚楠 黎志彬 龚亚菊 鲍锐 桂敏 杜光辉 刘家迅 吴丽艳
为了探索植物响应黄萎病病原菌侵染的作用机制，以黄萎病高感野茄材料大理野茄(M239)为研究对象，通过人工接种黄萎病病原菌大丽轮枝菌的方法，首先测定M239在接种大丽轮枝菌后0,6,12,24,48 h的根部4个关键生理指标，即过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性和可溶性蛋白(SP)含量的变化。结果确定接种大丽轮枝菌后12,24 h为蛋白组分析取样的关键时间点；在此基础上，利用iTRAQ技术分析M239在接种大丽轮枝菌后根部蛋白的变化。结果发现，与清水接种(CK)相比，M239接种大丽轮枝菌后12 h有463个差异表达蛋白(DEPs),其中305个下调，158个上调；接种后24 h,有456个DEPs被病原菌诱导表达，包括296个下调，160个上调。这些蛋白主要富集在碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、次生代谢物的生物合成、丙酮酸代谢、新陈代谢等途径。通过与已报道的黄萎病抗性材料的研究结果进行对比分析发现，M239在响应大丽轮枝菌的侵染过程中，参与防御响应的蛋白数量和代谢通路较少，未能形成有效的防御网络，最终表现为感病。
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