脊尾白虾ERR基因在卵巢发育中的作用机制及盐碱胁迫下卵巢的差异表达分析

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiangqi520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)主要分布于黄渤海浅海低盐水域,为广温、广盐、广布种,具有生长速度快、适应能力强等优点,近年来在滨海型盐碱水域养殖初获成功。脊尾白虾在繁殖季可连续多次抱卵繁殖,是研究甲壳动物生殖发育的潜在模式生物。当前通过人工控制技术仍无法实现脊尾白虾全年繁殖,因此深入了解脊尾白虾卵巢发育机制对于脊尾白虾良种选育及提高其池塘养殖经济效益十分必要。研究发现,雌激素相关受体(Estrogen-related receptor,ERR)可能参与调控甲壳动物的卵巢发育,但其调控机制尚不清楚。因此,本研究克隆了脊尾白虾ERR,通过敲降ERR基因的表达,进行比较转录组测序分析,初步探究其在卵巢发育过程中的作用机制,为深入研究其调控卵巢发育机制提供基础资料。研究表明,盐碱胁迫会影响脊尾白虾的卵巢发育,但其分子响应机制仍不明确。本研究通过对盐碱胁迫下脊尾白虾卵巢组织进行比较转录组分析,初步研究其在盐碱胁迫下的响应机制。主要结果如下:1、脊尾白虾EcERR基因的克隆与氨基酸序列分析本研究采用RACE方法获得脊尾白虾ERR c DNA全长为2025 bp,碱基序列中5’非编码区和3’非编码区分别有241 bp和410 bp,EcERR的开放阅读框为1374 bp,且该基因编码的蛋白质由457个氨基酸组成,并预测分子量和等电点分别为50.83 kD和7.84。EcERR包含1个DNA结合域(ZnF_C4锌指结构域)、1个配体结合结构域及1个低组分复杂区域。预测EcERR氨基酸亲水性的平均值为-0.331,在配体结合区,可以看到明显的9个疏水区域。对脊尾白虾EcERR编码的氨基酸序列进行同源性比对,结果显示,其与罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)同源性最高达到98.47%。对脊尾白虾EcERR编码的氨基酸序列进行系统进化分析,结果显示,脊尾白虾EcERR氨基酸与同为长臂虾科的罗氏沼虾的亲缘关系最近,其与甲壳动物聚为一枝,然后与昆虫类聚为一大枝。2、脊尾白虾EcERR基因功能的初步研究初步探讨了脊尾白虾EcERR基因的组织分布及其在卵巢发育各时期的表达情况。结果显示,EcERR在各组织中均有表达,其中,在卵巢中相对表达量最高。EcERR基因的表达量随卵巢成熟而降低(早期较高,III期最低),在卵巢发育III期之后逐渐开始回升,说明EcERR参与了脊尾白虾的卵巢发育,推测其在卵巢发育早期发挥关键的调控作用。有研究发现5-HT能够有效的促进卵巢发育,本研究通过5-HT浸泡脊尾白虾后发现,实验组脊尾白虾卵巢中卵黄蛋白原(Vitellogenin,Vg)基因的表达量是空白组的15.15倍。实验组脊尾白虾卵巢中EcERR基因的表达量是空白对照组的4.48倍。说明5-羟色胺对脊尾白虾卵巢发育有一定的促进作用,EcERR参与脊尾白虾的卵巢发育的过程,但其调控机理有待进一步的研究。3、敲降ERR基因后对卵巢进行转录组测序干扰ERR基因的表达后,在GFP vs ERR组的差异基因中,筛选8个差异表达基因,其中,参与雌激素信号通路的组织蛋白酶D(CTSD)和热休克蛋白90(HSP90)下调表达,有研究发现CTSD和HSP90参与卵黄蛋白原基因的调控,推测EcERR基因可能参与卵黄蛋白原基因的调控,进而影响卵母细胞的生长和成熟。参与cAMP信号通路的腺苷酸环化酶(AC)和钙调蛋白(Ca M)表达量显著上调。cAMP的上游基因AC能够促进cAMP的合成,使细胞内c AMP水平处于高浓度,抑制卵母细胞的减数分裂。推测EcERR参与了脊尾白虾卵巢发育的调控,可能是通过调控卵母细胞的减数分裂和卵黄蛋白原,进而影响脊尾白虾卵巢的发育。4、盐碱胁迫下脊尾白虾卵巢的转录组测序分析在转录组测序后,6个文库中共产生41162692-64591170个Raw Reads,共获得41024540-64383978个Clean Reads。在所有的文库里,Q20都大于98,Q30都大于93,约18.5GB大小的clean reads。Clean Reads通过Trinity软件组装后,得到123732条unigenes。Unigenes的N50和平均长度分别为1337bp和748.31bp。统计组装出来的unigenes长度分布,发现有80890条在200bp-500bp之间,占总数的65%,数量最多;大于2000bp只有9633条,只占总数的8%。在KB vs SC_2组的差异基因中,筛选8个进行验证,发现表达趋势与RNA-seq趋势一致,说明测序结果可靠性较高。差异基因Mth1和VMO-1表达量下调,推测盐碱胁迫后,卵黄外层膜的形成会受到影响,进而可能会影响卵细胞的质量。
其他文献
本论文主要分为三大部分:一是研究盐度骤变对金钱鱼幼鱼鳃线粒体丰富细胞形态结构变化及其渗透调节机制影响;二是研究不同盐度对金钱鱼幼鱼鳃线粒体丰富细胞形态结构变化及其渗透调节机制影响;三是研究盐度对金钱鱼幼鱼鳃Na+-K+-ATPase酶活及Na+-K+-ATPaseβ基因的表达分析。探究金钱鱼幼鱼在不同盐度的急性和慢性胁迫下的渗透调节作用。1.盐度骤变对金钱鱼幼鱼鳃线粒体丰富细胞形态结构的影响外界盐
在水生态系统中,研究鱼类种群参数、食物网营养结构和生态位特征,对资源利用评估、湖泊生态管理等意义重大。本研究在太湖竺山湖进行了为期一年的定点采样,选择优势小型鱼类,运用ELEFANⅠ和LBB两种方法对其种群参数和利用状况进行了评估,并分析了浮游动植物等食物源与鱼类之间的关系,讨论了主要小型鱼类的营养、空间和时间生态位的宽度与重叠,为评估竺山湖水域渔业资源的利用情况提供参考,以及为渔业管理提供支持。
嗜冷黄杆菌(Flavobacterium psychrophilum)是一种革兰氏阴性菌,该菌主要感染鲑科鱼类并引起细菌性冷水病(Bacterial coldwater disease,BCWD)。自1948年从北美患病银鲑(Oncorhynchus kisutch)体内分离到嗜冷黄杆菌以来,已在欧洲、南美洲、亚洲、澳洲等世界各地的集约化鲑鳟鱼主养区分离到该菌,可见其流行和传播范围之广。嗜冷黄杆菌
本研究以我国北方重要海水养殖鱼类红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)为研究对象,在研究红鳍东方鲀幼鱼支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)的营养需求基础上,进一步探讨红鳍东方鲀对饲料中支链氨基酸之间可能交互作用的响应,以期阐明红鳍东方鲀利用饲料不同水平支链氨基酸的特点,为红鳍东方鲀配合饲料精准设计提供理论依据。研究包括四个部分:1.红鳍东方鲀幼鱼异亮氨酸营养需求研究本实验通过研究饲料中
拟赤梢鱼(Pseudaspius leptocephalus)作为东北地区土著名优鱼类“三花五罗”中的“鸭罗”,在经济领域和学术研究领域具有重要的价值。由于近年来环境污染严重,加之捕捞过度,其野生资源量日趋匮乏,亟需开展拟赤梢鱼的保护性研究工作。本研究以拟赤梢鱼为研究对象,通过石蜡切片观察,从组织学水平探究其性腺分化、发育的时空变化规律;同时采用RACE技术克隆了foxl2、dmrt1、sox3、
大菱鲆是我国重要的海水养殖良种之一,经过20多年发展,年产量稳定在5万吨左右,形成了完整的上下游产业链。工厂化循环水是目前大菱鲆主要养殖模式,本研究以重要水环境因子-溶解氧为考量对象,明确了大菱鲆幼鱼低氧耐受能力,分析了大菱鲆的血液生理生化指标的变化,查明了肝脏抗氧化酶活性变化规律,探讨了其对低溶解氧环境适应性,主要结果如下:1.大菱鲆雌雄幼鱼临界氧分压(Critical oxygen tensi
本试验以松浦镜鲤为研究对象,探讨大豆球蛋白(11S)和大豆β-伴球蛋白(7S)对松浦镜鲤生长性能、肠道健康因子(紧密连接蛋白、细胞凋亡信号、炎性细胞因子及信号通路)及代谢组变化规律的影响,探明11S和7S对鱼类肠道健康的影响机制。本项目从肠黏膜代谢通路这一新的视角研究大豆抗原蛋白与肠道健康,并初步探索饲粮中添加AKG对大豆抗原蛋白抗营养作用的缓解机制,这对提高大豆在水产饲料中的应用具有重要的理论价
基于大型经济海藻的经济和生态价值,开发具有潜力的新栽培物种是海藻栽培产业健康多样化发展的保障。多肋藻是一种具有很高营养价值及经济价值的大型褐藻,但并非我国本土物种。本研究结合MaxEnt模型与ArcGIS地理信息系统预测多肋藻在我国的适生分布情况与潜在的入侵风险,并探究不同环境因子对多肋藻孢子体生长、光合作用、基本营养成分及抗氧化生理响应的影响,为开展多肋藻引种栽培提供理论依据。主要研究结果如下:
半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)在我国海水养殖产业中占有重要地位,因其性别二态性而备受关注,性成熟雌鱼体长和体重显著高于雄鱼,作为体重占比40-60%的骨骼肌,是造成雌雄鱼差异的主要因素。肌肉生长抑制素(myostatin,mstn)负向调控肌肉的生长发育,对肌肉生长发育有抑制作用。mstn/smad信号通路在调控肌肉生长发育中占有重要地位。本研究采用RT-qPCR方法、组
斑石鲷属鲈形目(Perciformes)、石鲷科(Oplegnathidae)、石鲷属(Oplegnathus),作为一种新的养殖品种,它以肉质细嫩、味道鲜美、营养价值高而深受消费者的喜爱。自2014年我国斑石鲷人工育苗首次获得成功后斑石鲷养殖产业逐步扩大,目前已在我国沿海地区实现大范围的养殖。随着养殖量的不断扩大,随之而来的病害问题阻碍了斑石鲷的健康养殖。然而由于斑石鲷养殖时间较短,斑石鲷病害相