凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是中国主要的对虾养殖品种之一,对低温的耐受性较差,低于18℃就会停止摄食。为了探究凡纳滨对虾耐低温性状相关基因,选用凡纳滨对虾低温胁迫组(18℃)和常温组(24℃)肝胰腺组织为实验材料,进行Illumina HiSeq 2500测序,对测序原始数据进行拼接、注释,以及筛选分析低温胁迫下的差异表达基因。结果显示,测序共获得50921条基因(unigene),平均长度为828 bp, N50为1589 bp,其中28.13%为已知基因。基因差异表达分析共筛选得到243个低温胁迫相关基因,其中89个上调表达, 154个下调表达。功能富集分析发现,差异表达基因多富集在生物结合和催化过程、过氧化物酶、溶酶体、精氨酸和脯氨酸的代谢以及氨基酸的生物合成途径中。进一步根据Q-值共筛选出10个差异表达最显著的基因,其中ATP结合盒B亚家族6转运蛋白基因(ATP-binding cassette sub-family B member 6, ABCB6)、C型凝集素基因(C type lectin)、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase, GS)在低温胁迫下均呈下调表达,推测可能参与了凡纳滨对虾低温应答反应。利用Real time RT-PCR验证转录组数据,结果证明基于转录组测序筛选低温胁迫下的差异表达基因是可行的。本研究为揭示凡纳滨对虾耐低温分子调控机制提供了基础数据和理论依据。

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)具有较强的环境适应能力，对盐碱水环境有一定的耐受性，但在高pH、高碱环境下的存活率不稳定。为探究凡纳滨对虾对长期高碱胁迫的响应机制，本研究以低碱对照组(LSW：碳酸盐碱度为3 mmol/L，盐度为6,pH为8.1)和高碱胁迫组(AW：碳酸盐碱度为10 mmol/L，盐度为6,pH为8.8)养殖42 d的凡纳滨对虾肠道和鳃组织作为实验材料，通过Illumina平台进行转录组测序，对测序数据进行拼接、注释，进而筛选、分析高碱胁迫下的差异表达基因及调控通路并进行定量PCR验证。结果显示，2个组织共同差异表达基因有243个，其中，98个表达上调，145个表达下调。肠道中差异表达基因主要集中在糖代谢、碳水化合物消化吸收、胆汁分泌、ABC跨膜转运、紧密连接以及免疫调节等途径。鳃中差异表达基因主要集中在谷胱甘肽代谢、碳酸氢盐转运、精氨酸合成、糖代谢以及离子转运等相关途径。进一步筛选获得10个最显著的差异表达基因，经qRT-PCR验证发现，凡纳滨对虾鳃中碳酸酐酶(CA1、CA10)、蜕皮激素诱导蛋白(Eip74EF)、β-半乳糖基转移酶(UGT8)基因在高碱胁迫下均表达下调，而Na~+/K~+ -ATPase-α(NKA-α)、Na~+/K~+ transporting ATPase interacting (NKAIN)、氨转运蛋白(Rhbg)、苹果酸脱氢酶(MDH)等基因表达上调，与转录组表达趋势一致，推测其可能参与了对虾高碱胁迫下的应激响应。凡纳滨对虾表现出较强的高碱适应性，可能是通过下调鳃中CA的表达，补偿体内碱中毒，上调Rh氨转运蛋白防止氨在体内积累，上调NKA相关基因维持体内渗透平衡；但蜕皮激素诱导蛋白(Eip74EF)显著下调，推测其蜕皮功能受到影响。本研究为深入探讨凡纳滨对虾在长期高碱胁迫条件下的生理响应机制提供了基础数据。

通过对已知耐寒候选基因-COPE基因的克隆和研究,为凡纳滨对虾耐寒性状的分子机理研究提供依据。运用同源克隆和RACE-PCR技术获得凡纳滨对虾COPE基因(LvCOPE)全长cDNA序列,对其进行了生物信息学分析,采用荧光定量PCR研究了LvCOPE基因的组织表达谱及其在低温胁迫下表达量的变化。结果显示,LvCOPE cDNA全长1217 bp,包含888 bp开放阅读框,编码296个氨基酸残基,具有保守的TPR结构域。各物种COPE蛋白序列构建的系统进化树能准确反映各物种间的进化关系。Lv-COPE mRNA在各组织中呈遍在表达,在肌肉组织中表达量最高。低温表达谱分析显示,LvCOPE mR...

以广盐性养殖的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)和定量PCR的方法,研究其在高碳酸盐碱度胁迫下转录组水平的基因表达差异,以期从基因组水平研究对虾对高碳酸盐碱度胁迫的适应机制。结果表明,以高碳酸盐碱度(20 mmol/L)胁迫第4天凡纳滨对虾鳃组织和低碱度(2 mmol/L)对照组鳃组织为材料,通过斑点杂交筛选,发现鳃组织中有158个克隆子表达上调,291个克隆子表达下调。挑选150个高表达差异的克隆子进行测序,获得100个序列,其中50个得到成功注释。经过GO分...

[目的]为了挖掘比拉底白刺耐盐相关基因,对其盐胁迫下差异表达基因进行筛选分析。[方法]以比拉底白刺幼苗为材料,用200 mmol·L~(-1) NaCl对幼苗处理7 d,并对胁迫处理和对照植株叶片进行转录组测序及生物信息学分析。[结果]有效序列组装共得到应答盐胁迫的168 463条unigenes和196个差异表达基因。通过差异基因GO和KEGG功能聚类,分别获得64个GO功能小类和25条KEGG通路。进一步基因相互作用网络分析发现,转录调控、氧化还原以及抗逆相关基因在比拉底白刺应答盐胁迫中发挥重要作用,其中,筛选到3个重要的节点基因,分别是热激同源蛋白基因、L型凝集素类受体激酶基因和Win类蛋白基因。[结论]本研究获得了盐胁迫下比拉底白刺的差异表达基因及功能注释信息,有助于理解其耐盐的分子机制,为后续开发耐盐分子标记及通过基因编辑改良植物耐盐特性提供了科学依据。

为探究饲料中胆固醇含量对淡水养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)免疫相关基因表达及耐低温低溶解氧胁迫能力的影响,在鱼粉含量为10%的基础饲料中分别添加0、1.0、2.0、3.0、4.0 g/kg的胆固醇,制成5组等氮等能饲料(C0、C1、C2、C3和C4,实测胆固醇含量依次为0.78、1.57、2.45、3.43和4.18 mg/g)投喂初始体质量为(0.14±0.03) g的凡纳滨对虾。养殖8周后检测对虾耐低温和低溶解氧胁迫的能力以及急性感染副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)后免疫相关基因(Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA)相对表达量。结果表明:饲料胆固醇含量显著影响弧菌急性感染后对虾鳃组织Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA相对表达量。在弧菌感染进程中,C2组对虾Toll受体和溶菌酶的mRNA表达量表现出最大的变化幅度;而IMD mRNA表达量最大变化幅度出现在C1组,其次为C2组。急性感染弧菌后各组对虾Toll受体和溶菌酶mRNA相对表达量峰值均出现在感染后24 h;C2、C3和C4组IMD mRNA表达量峰值出现在感染后24 h,而C0和C1组IMD mRNA表达量峰值出现在感染后42 h。急性程序降温胁迫下,C0和C4组对虾100%死亡的温度为15℃;而其他组对虾100%死亡的温度为14℃。急性低溶解氧胁迫下各组对虾的耗氧量和致死溶氧浓度无显著性差异。综上所述:在淡水养殖条件下,饲料中2.45 mg/g的胆固醇含量可以提高凡纳滨对虾的免疫灵敏性,而饲料中胆固醇含量为(1.57～3.43) mg/g时凡纳滨对虾表现出较好的抗低温胁迫能力。

为了解H~+/肌醇转运蛋白(H~+/myoinositol transporter,HMIT)基因在肌醇跨膜转运中发挥的作用，克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的HMIT基因，命名为Lv-HMIT,并分析了Lv-HMIT的结构和表达特征。Lv-HMIT的开放阅读框为1 650 bp,编码549个氨基酸。物理性质显示，它是一种不稳定的亲水性蛋白质，二级结构与三级结构预测都显示其主要由α螺旋和无规则卷曲为主；跨膜结构分析显示，Lv-HMIT存在11个跨膜螺旋结构；亚细胞定位显示，它分布于质膜、内质网和线粒体。多重比对发现，Lv-HMIT的跨膜结构和糖基化位点都比较保守。系统进化显示，Lv-HMIT与雪蟹(Chionoecetes opilio)的HMIT先聚为一支，再与其他节肢动物聚类。实时荧光定量PCR结果显示，Lv-HMIT mRNA在肝胰腺中表达量最高，其次是鳃，在心、胃、眼柄、肠、肌肉和血细胞等组织中有少量表达。Lv-HMIT mRNA从无节幼体期检测到表达，在变态至蚤状幼体、糠虾幼体和仔虾各阶段时都呈现上调表达，说明它可能与幼体变态发育过程有关。十足目虹彩病毒(decapod iridescent virus 1, DIV1)感染24 h后，Lv-HMIT mRNA在肝胰腺中表达显著下调，而鳃中表达量显著上调，显示它参与了对虾对病毒的免疫响应过程。研究结果可为深入了解凡纳滨对虾HMIT的结构功能及在对虾幼体发育、病毒免疫的调控机制提供基础数据。

信号传导及转录激活因子(STAT)是生物体内重要信号通路JAK/STAT的关键组分,在机体免疫、生长、发育等方面起到重要作用。实验从凡纳滨对虾血细胞中克隆获得了STAT基因的全长cDNA序列(Lv-STAT,GenBank accession number:KC779541),其ORF区全长2 373 bp,编码790个氨基酸,预测的分子量为90.68 ku,等电点为5.91。利用SMART在线软件分析表明,该基因编码的蛋白主要结构域由STAT_int、STAT-α、STAT-β和SH2 domain 4部分组成,但不具有信号肽结构。将Lv-STAT与来源于其它物种的STAT进行氨基酸多序列比...

6-磷酸海藻糖合成酶(Trehalose-6-phosphate synthase, TPS)是海藻糖合成的关键酶,在生物体逆境胁迫应答中发挥着重要的作用。本研究以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)高温胁迫转录组测序的Unigene序列为基础,采用直接PCR扩增的方法,获得了TPS部分c DNA(完整的ORF和部分UTR)序列(LvTPS)。序列分析结果显示,LvTPS序列包含1个2529 bp的开放阅读框,可编码842个氨基酸,分子量为95.4kDa,等电点为6.17。LvTPS具有Glyco-transf-20和TrehalosePPase2个功能结构域。多序列比对结果显示,LvTPS与中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)的相似性最高,为63.73%;系统进化树显示,凡纳滨对虾与中国对虾亲缘关系最近,并与蓝蟹(Callinectes sapidus)、脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)、克氏原螯虾(Procambarus clarkia)等无脊椎动物聚为一支,脊椎动物单独聚为一支。基因表达水平的定量分析结果显示,LvTPS在鳃、肝胰腺、眼柄、心脏、神经和肌肉6种组织中均表达。鳃和肌肉表达量基本相同,为最高;眼柄、心脏和神经表达量次之,显著低于鳃和肌肉中的表达量(P<0.05);肝胰腺中表达量为最低,显著低于其他5种组织中的表达量(P<0.05)。与26℃温度下的凡纳滨对虾相比,水温升至32℃时,眼柄和心脏中的LvTPS显著上调表达(P<0.05);水温升至38℃时,鳃、肝胰腺、眼柄和心脏中LvTPS显著上调表达(P<0.05)。其中,在肝胰腺中表达量变化较显著。之后,随着温度的下降,其表达量总体呈下调趋势。回温至32℃和26℃时,6种组织中LvTPS基因表达量与对照组均无显著性差异。在神经和肌肉中,不同温度胁迫下的LvTPS基因表达量没有显著变化。上述研究结果表明,LvTPS与凡纳滨对虾应对高温胁迫过程密切相关。本研究可为解析凡纳滨对虾应答高温胁迫机制提供一些基础数据。

以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,探讨饲料中添加聚β-羟基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyrate,PHB)对其非特异性免疫能力的影响。采用单因子浓度梯度法,在基础饲料中分别添加1.0%、2.5%和5.0%的PHB配制成实验饲料,饲喂21 d后测定对虾免疫酶活性,选择最佳浓度组与空白对照组进行氨氮胁迫实验,测定对虾丙二醛(MDA)含量,同时利用RT-PCR技术测定氨氮胁迫48 h内对虾免疫基因表达水平,观察PHB对免疫基因表达量的影响。结果显示,总抗氧化能力(T-AOC)随PHB浓度升高呈现先上升后下降的趋势,血液、肝胰腺及鳃丝中T-AOC分别在2...

以凡纳滨对虾（Ｌｉｔｏｐｅｎａｅｕｓ ｖａｎｎａｍｅｉ）为研究对象，探讨饲料中添加聚β－羟基丁酸酯（ｐｏＬｙ－β－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ，ｐｈｂ）对其非特异性免疫能力的影响。采用单因子浓度梯度法，在基础饲料中分别添加１．０％、２．５％和５．０％的ｐｈｂ配制成实验饲料，饲喂２１ ｄ后测定对虾免疫酶活性，选择最佳浓度组与空白对照组进行氨氮胁迫实验，测定对虾丙二醛（ｍｄａ）含量，同时利用ｒｔ－ｐＣｒ技术测定氨氮胁迫４８ ｈ内对虾免疫基因表达水平，观察ｐｈｂ对免疫基因表达量的影响。结果显示，总抗氧化能力（ｔ－ａｏＣ）随ｐｈｂ浓度升高呈现先上升后下降的趋势，血液、肝胰腺及鳃丝中ｔ－ａｏＣ分别在２．．．

真核细胞翻译起始因子5A(eIF5A)是真核生物细胞内的蛋白质翻译起始因子。近年来的研究发现eIF5A在动植物细胞衰老死亡、环境胁迫应答和免疫应答等过程中起着重要的调控作用。通过对凡纳滨对虾cDNA文库进行测序,首次获得了包含eIF5A完整的氨基酸序列的cDNA。该cDNA包含474 bp的开放阅读框,编码157个氨基酸,预测分子量约为17.257 ku,理论等电点为5.06。凡纳滨对虾eIF5A和其他物种对比结果显示,该基因的氨基酸序列和其他物种有较高的同源性。实时定量RT-PCR结果显示,eIF5A基因在凡纳滨对虾不同组织中的mRNA表达没有明显的差异。对WSSV、TSV和IHHNV感染的...

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员，具有进化保守性，是影响动物生命活动的重要因子之一。本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) ILP1全长基因，mRNA长度为812 bp，其中开放阅读框长543 bp，编码180个氨基酸。序列分析显示，LvILP1蛋白预计分子量为20.81 kDa，理论等电点为9.45，不稳定系数为96.20，具有一个信号肽，没有跨膜结构，推导其为碱性、不稳定的分泌蛋白。结构预测发现，该蛋白具有胰岛素超家族保守的IlGF结构域，由N端信号肽、B链、C肽和A链组成，同时具有6个保守的半胱氨酸位点和2个断裂位点。系统进化分析发现，LvILP1与斑节对虾(Penaeus monodon) ILP7亲缘关系最近，与甲壳动物ILP1聚为一支，然后分别与无脊椎动物ILP7、脊椎动物松弛素(Relaxin)、胰岛素(Insulin)、胰岛素样生长因子(IGF)聚在一起。无脊椎动物ILP7类与外群海葵(Actinia tenebrosa) ILP的进化关系最近，表明这类ILP可能与胰岛素超家族的祖先较为相似。转录因子预测发现，LvILP1可能的转录因子为叉头框蛋白O3 (FoxO3)、糖皮质激素受体(GR)、CAAT区/增强子结合蛋白(C/EBP)、信号传导及转录激活蛋白(STAT)等；蛋白互作分析发现，LvILP1与细胞膜上的胰岛素受体(IR)、神经信号分子(VGLUT1、SYT 1＿3)、糖蛋白激素(GPHB5)、鞣化激素(Bursicon)等相互作用；对这些转录因子和互作蛋白的生物功能进行分析，进而推测LvILP1可能具有调节生长发育、激素刺激反应、神经系统稳态、碳水化合物稳态、蜕皮后组织重建以及生殖发育等作用。分析发现，LvILP1在凡纳滨对虾早期发育阶段有较高表达，在成体各个组织中均有表达，但在眼柄中表达量最高。本研究结果为深入了解凡纳滨对虾ILP的基因结构、进化、功能及表达提供了重要信息，同时为凡纳滨对虾的分子育种和健康养殖提供线索。

通过电子克隆所得序列设计引物,采用RT-PCR方法首次克隆得到长655 bp的凡纳滨对虾通用转录因子3(Basic Tran-scription Factor 3,BTF3)基因序列,其中包括597 bp的完整开放阅读框,共编码198个氨基酸残基,推算分子量约45.79 kDa,理论等电点为4.93。氨基酸序列分析表明,BTF3基因编码的氨基酸序列中具有保守的NAC结构功能域,利用实时荧光定量PCR检测凡纳滨对虾不同组织的表达情况发现,该基因在凡纳滨对虾组织中广泛表达,其中肌肉组织表达量最高,在肠中表达量最低。

为了探讨凡纳滨对虾转录因子AP-1在病毒引发的免疫应答过程中的潜在作用,实验根据前期的转录组和表达谱结果提示信息,首次克隆了凡纳滨对虾AP-1基因(LvAP-1,GenBank注册号:KF999956),利用在线软件进行了生物信息学分析,运用半定量的方法进行了组织表达分析,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了该基因在白斑杆状病毒(WSSV)侵染过程中的表达变化特征。结果显示,AP-1基因ORF区全长882 bp,编码293个氨基酸。预测分析显示该基因编码的蛋白质含有1个Jun结构域和1个高度保守的亮氨酸拉链结构域(bZIP),其中Jun结构域在非脊椎动物中保守性不高。组织表达分析表明...