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《水产科学》2021,(3)
为探究盐藻钙调素基因的结构与功能,利用RT-PCR和RACE技术克隆到盐藻钙调素基因(DsCaM,GenBank登录号:MN428415),并对其进行生物信息学分析,通过qRT-PCR方法检测盐藻钙调素在盐胁迫条件下的表达情况。试验结果显示,盐藻钙调素基因cDNA全长1061 bp,开放阅读框495 bp,编码164个氨基酸。盐藻钙调素为亲水蛋白,该蛋白主要分布在细胞质和液泡内,无跨膜区域,不存在信号肽,蛋白质的二级结构以α-螺旋(56.71%)和无规则卷曲(26.22%)为主,成功构建蛋白质三级结构。系统进化分析表明,盐藻钙调素基因与莱茵衣藻钙调素基因亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,在高盐胁迫下盐藻钙调素基因的表达量显著上调,胁迫6 h时表达量达到最高值,差异达到极显著水平(P0.01)。该研究成果将为进一步分析盐藻钙调素基因的功能及盐藻应答盐胁迫信号的分子途径提供新信息。 相似文献
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为探讨低盐胁迫对金乌贼影响的分子机制,通过转录组测序技术,测定了正常盐度(30)培养和低盐胁迫(15)6 h的孵出30 d、体质量(1.3±0.3)g金乌贼幼体的转录组数据。测序共获得87326026条序列,经过质量剪切和从头拼接得到575171条转录本和513053条Unigenes。分别在NR、Swiss-Prot、KEGG、String和Pfam数据库对Unigenes进行功能注释,共获得62485条注释结果。Unigenes包含数目较多的KEGG通路有嘌呤、嘧啶和碳代谢,PI3K-AKT、cAMP和Rap1信号通路,内吞作用,RNA转运,局灶性黏附,赖氨酸降解和泛素介导的蛋白水解等。低盐胁迫产生1923条差异表达基因,GO功能富集分析显示,一些可能与低盐胁迫相关的生物学过程如α-氨基酸、羧酸、氧乙酸、有机酸和RNA等代谢过程得到了显著富集。GO可视化分析发现,低盐胁迫对金属离子、阴离子及核苷酸结合,α-氨基酸代谢和水解酶活性等过程影响显著。KEGG通路富集分析显示,低盐胁迫6 h后差异表达基因主要富集到雌激素和心肌细胞肾上腺素信号通路,类固醇生物合成,抗原加工与表达,脂肪和蛋白质消化与吸收,甘油脂质、花生四烯酸和酪氨酸代谢等信号通路上。本研究中获得的通路及基因信息可为今后开展金乌贼低盐胁迫生理机制的探讨、分子标记的挖掘和关键基因的克隆等提供技术支撑。 相似文献
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低盐胁迫下坛紫菜叶状体的转录组分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为探索坛紫菜叶状体响应低盐胁迫的分子生理学机制,本研究采用第二代高通量测序技术,分析比较在正常盐度(26,对照组)和低盐度(3,胁迫组)下培养不同时间(3、6和9 h)的坛紫菜叶状体转录组数据。结果显示,测序数据经de novo组装,获得了33 872条unigenes,平均长度为612 bp;与对照组相比,3个胁迫组分别产生了1108、1638和1881条差异性表达基因。GO功能富集分析显示,一些可能与低盐胁迫相关的重要生物过程得到了显著富集,如单分子有机物代谢过程,单糖的合成代谢和分解过程,糖质新生,有机物分解代谢过程等。KEGG代谢通路富集分析发现,低盐胁迫不同时间富集到的代谢通路存在很大差异,低盐胁迫3 h响应的差异性表达基因富集到3个KEGG代谢通路,其中2个与氨基酸合成相关,1个与光合作用相关;而低盐胁迫6和9 h的差异性表达基因则大多富集到与糖类功能相关的代谢通路。荧光定量PCR(q RT-PCR)验证结果显示,所选取的8个差异性表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。上述结果说明,坛紫菜叶状体在受到低盐胁迫时,应激反应具有时间特异性,早期主要通过合成或者降解蛋白质来抵御低盐环境,随着胁迫时间延长,细胞通过改变可溶性物质的含量、减慢能量代谢等途径以抵御低盐逆境。 相似文献
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为阐释鼠尾藻对干露胁迫的适应机制,本研究应用RNA-Seq技术从基因表达水平上研究了鼠尾藻对干露胁迫的分子响应过程。对照组CO1获得17 532 085条clean reads,3 h干露胁迫的处理组DR2获得14 479 820条clean reads。CO1中检测到的表达基因数为20 966个,DR2中检测到的表达基因数为20 588个。CO1和DR2组间差异表达的基因总数为476个;相对于CO1,DR2中表达上调的基因数为135个(28.36%),表达下调的基因数为341个(71.64%)。GO分析共富集得到915个GO term,其中143个GO term涉及的基因表达上调,860个GO term涉及的基因表达下调。pathway富集分析发现104个代谢途径被富集,其中表达上调基因参与的代谢途径数为10个,表达下调基因参与的代谢途径为101个。差异表达基因编码热休克蛋白家族、抗氧化酶系统、与蛋白合成、加工及降解的相关因子等。以上结果表明,鼠尾藻对干露胁迫的分子响应是一个复杂的过程,涉及众多生化代谢途径和信号转导途径。 相似文献
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以盐藻总RNA为模板,利用RT-PCR技术扩增了盐藻DsCDPK基因的cDNA序列,将其克隆到pMDTM19-T simple载体上,经测序获得的克隆片段全长1650 bp,与已发表的盐藻DsCDPK(GenBank:JQ964113)的编码区序列同源性达100%。将DsCDPK基因的开放阅读框与质粒pET-32a(+)连接,构建原核表达载体pET-32a-DsCDPK。将该重组质粒转化到大肠杆菌BL21中,经IPTG诱导融合,蛋白在大肠杆菌BL21中得到成功表达。通过SDS-PAGE检测发现,融合蛋白为部分可溶性表达,将上清蛋白经过His柱纯化后获得了纯度较高的可溶性融合蛋白,Western杂交检测显示,融合蛋白能被抗His单克隆抗体特异性识别,初步证明该融合蛋白就是带有His标签的DsCDPK蛋白。采用实时荧光定量PCR方法分析了高盐胁迫下DsCDPK基因的表达模式。试验结果表明,盐藻DsCDPK基因为盐胁迫上调基因,在高盐(3.0 mol/L NaCl)胁迫下,DsCDPK基因表达量显著增加,盐胁迫1 h时表达量达到最高,为正常生长状况(1.0 mol/L NaCl)下的3倍,差异达到极显著水平(P<0.01)。该研究成果为进一步阐明盐藻钙依赖蛋白激酶基因的功能及作用机制奠定了基础。 相似文献
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《中国渔业质量与标准》2018,(3)
为了评估拟除虫菊酯类农药(甲氰菊酯)对藻类的毒性作用,筛选出合适的敏感藻种用于海水池塘水质农业污染监测,研究了不同浓度的灭扫利(20%甲氰菊酯)对3种海水单胞藻,即蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、盐生杜氏藻(Dunaliella salina)、强壮前沟藻(Amphidinium carterae)的毒性效应。本研究采用8个不同浓度梯度的灭扫利评估暴露7 d后3种藻类的密度变化,计算半抑制效应浓度(EC_(50))。结果表明:灭扫利对3种藻类的毒性均随着时间的延长逐渐降低,蛋白核小球藻和盐生杜氏藻在0~72 h时藻密度随灭扫利浓度增加而明显减少,强壮前沟藻在0~48h时藻密度随灭扫利浓度升高而降低。灭扫利对蛋白核小球藻24、48、72和96 h的半抑制效应浓度(EC_(50))分别为2.6、2.9、2.8和7.6 mg/L;对盐生杜氏藻别为2.6、4.1、4.8和16.8 mg/L;对强壮前沟藻分别为4.1、4.8、7.0和6.9mg/L。由此得出灭扫利对3种藻毒性敏感程序依次为蛋白核小球藻盐生杜氏藻强壮前沟藻。按照农药对藻类的毒性等级标准划分:灭扫利对蛋白核小球藻、盐生杜氏藻和强壮前沟藻均为中等毒性农药。因此,在海水养殖池塘中,以灭扫利作为杀藻剂对蛋白核小球藻和盐生杜氏藻具有较大影响,对强壮前沟藻的影响较小。本研究将为确定海水养殖池塘中灭扫利杀藻浓度和筛选农药污染指示藻种提供参考。 相似文献
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为探究贻贝在饥饿胁迫下的生理生化响应及分子适应机制,本研究以二龄厚壳贻贝为对象,开展了正常投喂（对照组）和饥饿处理（饥饿组）条件下的存活率统计、能量代谢相关酶活测定以及性腺转录组测序及分析。结果显示,厚壳贻贝在90 d的饥饿处理下存活率高达86%;饥饿胁迫下贻贝性腺中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）活性显著增加,己糖激酶（HK）、磷酸果糖激酶（PFK）、琥珀酸脱氢酶（SDH）、苹果酸脱氢酶（MDH）活性均显著降低（P<0.05）;通过Illumina Hiseq X10高通量测序平台对对照组和饥饿组厚壳贻贝性腺组织进行转录组测序,分别获得31 596 762和26 810 506个在其基因组上具有唯一注释的有效数据,并筛选出4 130个差异表达基因,包括2 082个上调和2 048个下调表达基因。GO功能分析结果显示差异基因主要在富集在代谢过程、细胞器组织以及酶活性等功能;KEGG富集分析结果表明,差异基因显著富集在DNA复制、错配修复、碱基切除修复等与细胞分裂有关的代谢通路上。本实验结果表明,贻贝在饥饿下通过降低细胞的能量代谢以及减缓细胞分裂等生理活动来维持饥饿胁迫下的生存。本研究初步揭示了厚壳贻贝在饥饿胁迫下的生理生化响应和分子调控机制,为今后深入解析贻贝应对饥饿胁迫的分子策略提供重要的理论依据,同时为揭示其适应饥饿胁迫的能量利用和再分配以及生理对策提供新的思路。 相似文献
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低盐胁迫下松江鲈HSPB1、HSPB7和HSPB11基因的表达变化规律 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探究小分子热休克蛋白基因HSPB1、HSPB7和HSPB11在松江鲈(Trachidermus fasciatus)应对低盐胁迫过程中的调节作用,本研究基于前期转录组数据,获取3个目标基因的序列信息并进行了系统进化分析,利用实时荧光定量PCR技术检测了3个基因在两种低盐胁迫处理下不同时间点(0 h、12 h、24 h和48 h)在鳃、肠、肾和肝组织中的表达水平。系统进化分析结果表明, HSPB1、HSPB7和HSPB11基因分别聚类形成独立分支;在各基因分支中,松江鲈与已报道的鲈形目、鲤形目和鳉形目等鱼种共同聚为硬骨鱼类分支。在两种低盐胁迫处理下, 3个基因在鳃组织中的表达量均在12h显著升高,而在肠、肾和肝组织中的表达量则呈现不同的变化趋势。肠组织中,HSPB7和HSPB11在盐度渐变低盐胁迫(盐度变化速率1.1/h)下表达量均显著升高, HSPB1表达量在48 h显著降低;盐度骤变低盐胁迫(盐度变化速率27/h)下HSPB1和HSPB7表达量在24 h显著升高, HSPB11表达量显著降低。肾组织中,HSPB1、HSPB7和HSPB11表达量均仅在盐度渐变低盐胁迫24h显著升高;盐度骤变低盐胁迫下HSPB1表达量显著降低, HSPB7和HSPB11表达量则显著升高。肝组织中, HSPB7无表达; HSPB1表达量在盐度渐变低盐胁迫下无显著变化,但在盐度骤变低盐胁迫下则显著升高;HSPB11表达量在两种处理下均显著升高。本研究比较分析了HSPB1、HSPB7和HSPB11基因在松江鲈应对不同低盐胁迫时表达变化规律的异同,相关结果为探讨小分子热休克蛋白在鱼类应激调节过程中的作用及洄游性鱼类适应盐度变化的分子调控机制提供了理论依据。 相似文献
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为了探究低氧胁迫下中华圆田螺(Cipangopaludina cathayensis)肝脏组织基因的差异表达,本研究通过高通量测序技术,分析中华园田螺低氧胁迫组(2.5 mg/L)和常氧组(6.9 mg/L)某些基因的差异表达,并对差异基因进行生物信息学分析,进一步采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)对关键差异表达基因进行验证。结果显示,测序共获得232 379条基因(unigenes),与对照组比较,低氧胁迫组筛到176个差异基因,包含64个上调基因和112个下调基因。GO功能注释分析显示,差异基因主要富集在生物学过程中的几丁质代谢过程和含氨基葡萄糖的复合代谢过程,细胞组分中的胶原三聚体成分,分子功能中的几丁质结合功能和糖衍生物结合功能。KEGG通路富集分析显示,差异基因主要集中于环境信息处理、遗传信息处理、代谢和生物系统这4大类通路。6个关键差异基因的RT-qPCR结果显示,热休克蛋白70B2和热休克蛋白β-6基因表达量上调,几丁质酶蛋白4、α-1胶原蛋白(XIV)、α-4胶原蛋白(XIV)、5-磷酸酶蛋白基因表达量下调,证实了转录组测序结果的可靠性。本研究发现,低氧胁迫激活了中华圆田螺适应缺氧的生理活动,并获得了低氧胁迫下中华圆田螺肝脏组织中相关功能基因的表达信息,为深入研究中华圆田螺响应低氧胁迫的调控机制提供了基础数据和理论依据。 相似文献
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坛紫菜（Neoporphyra haitanensis）生活于中高潮区，退潮后会遭受到周期性的强光胁迫，但高潮复水后坛紫菜叶状体可以快速恢复正常生长，表明坛紫菜具有极强的耐高光能力。然而，其耐高光机制尚不明确。为此，本研究挑选了两个耐高光能力具有显著差异的坛紫菜新品系作为研究对象（绿色品系：9-IV；桔色品系：WO141-3），测定了高光胁迫下两个品系藻体的光合速率、抗氧化酶活性等生理指标，构建了两个品系的差异转录表达谱，并结合荧光定量分析技术获得了调控坛紫菜耐高光的关键通路和基因。具体结果如下：在高光胁迫下，两种坛紫菜品系叶状体的丙二醛含量均显著上升，光系统部分基因表达量显著降低，藻体光合能力显著下降。进一步分析发现，WO141-3品系在高光处理1 h具有更强的高光抗性，而9-IV品系在处理4 h后具有更强的高光抗性，造成这种差异的主要原因是：高光胁迫处理1 h时，WO141-3品系具有更高的活性氧清除能力、更强的非光化学淬灭能力以及更低的色素含量和捕光蛋白基因表达量；而在高光胁迫处理4 h时，9-IV品系的活性氧清除能力和非光化学淬灭能力更强，色素含量和捕光蛋白基因表达量都更低。以上结果说明，坛紫菜藻体可以通过激活非光化学淬灭机制和抗氧化系统，以及降低色素含量和捕光蛋白基因表达应对高光胁迫，避免遭受过度光损伤和氧化损伤。本研究结果为阐明紫菜的耐高光机理奠定了理论基础。 相似文献
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从刺参(Apostichopus japonicus)低盐转录组数据库中选取与应激(热休克蛋白70基因)和离子传递(甘氨酸转运蛋白基因、锌转运蛋白基因、神经乙酰胆碱受体基因)相关的4个差异表达基因,利用qRT-PCR技术分析这4个基因在不同组织中的表达水平及低盐对其表达丰度的影响.结果表明甘氨酸转运蛋白基因在刺参呼吸树中表达水平最高,肠次之,体腔液表达较低;锌指蛋白基因和神经乙酰胆碱受体基因均在体腔液中表达最高,肠次之,在呼吸树中不表达;热休克蛋白70基因在体腔液中表达量最高,其次是呼吸树和肠组织.低盐胁迫下这4种基因的表达量均随着胁迫时间的延长呈波动性增减,其中甘氨酸转运蛋白在体腔液中的表达低于正常表达水平,在胁迫后3h时达到最低表达量.神经乙酰胆碱受体基因除在体腔液中48 h出现明显的上调外,在体腔液其他时间点和肠组织中处于下调表达状态.低盐胁迫下这4个基因表达丰度的变化,说明这些基因或作为功能蛋白直接参与机体的代谢调节,或作为调控蛋白调节胁迫功能蛋白的表达和活性来提高刺参对低盐胁迫的耐受能力.研究结果可为刺参盐度调节适应机制的研究奠定基础. 相似文献
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研究了柠檬酸铁对2株盐生杜氏藻OUN04和盐生杜氏藻OUN09生长和色素积累的影响。试验结果表明,盐生杜氏藻OUN04生长最适的Fe浓度为0.05 mmol/L,密度达1.115×106cell/ml,对照组为8.29×105cell/ml,0.25 mmol/L Fe组密度最低(7.0×105cell/ml);最大β-胡萝卜素含量(83.2mg/g)出现在0.25 mmol/L Fe浓度组中,对照组(63.4 mg/g)最低;Fe浓度为0.25 mmol/L时有最大的chll_a含量(98.4 mg/g),对照组为80.2 mg/g;建立了杜氏藻对Fe吸收的动力学方程。盐生杜氏藻OUN09生长最适的Fe浓度为0.05 mmol/L(密度1.31×106cell/ml),对照组为1.185×106cell/ml,最大β-胡萝卜素含量为130.2 mg/g(0.05 mmol/L Fe组),对照组为70.4 mg/g,pH值变化和Fe的吸收情况与盐生杜氏藻OUN04相似。 相似文献
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以南极冰藻（Chlamydomonas sp．）为材料对其抗盐性进行研究，结果表明，冰藻在盐度33下生长良好，在盐度66和99也有较大的生长龟，盐度132下也能生存，可以维持原有的生物量，而盐度165对冰藻则是致命的，仅能存活8d；常温藻（Chlamyxlomonasmonadina）仅能在盐度小于99时生存。由此可以看出，南极藻类较常温藻可抗更高的盐度。同时测定了与盐度变化相关的膜系统变化，与常温藻相比，南极冰藻中的超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和脯氨酸含量较高，而膜透性较低；经盐度99胁迫后，以上4种生化指标都升高。本研究初步结论为，超氧化物歧化酶、丙二醛、脯氨酸和膜透性对南极冰藻的抗盐性研究均有较好的指导意义。这项研究旨为南极冰藻抗盐机理研究提供基础依据。 相似文献
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转录组测序可在各种环境条件下对物种进行高通量测序,通过基因结构分析和功能注释,探讨特定条件下相关基因的功能和表达情况。该研究分别获取低盐胁迫组(盐度0.2)和自然海水组(盐度31)脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)样品,通过Illumina平台进行转录组测序,获得13.92 Gb高质量测序数据,组装得到111 618条转录本和72 734条Unigenes,其中有22 879条Unigenes得到注释,比对到Nr数据库的Unigenes为21 931条;筛选出1 492条脊尾白虾低盐胁迫差异显著表达基因,包括829条上调基因和663条下调基因,其中有810条差异表达基因得到注释。通过差异表达基因GO功能注释和富集分析及KEGG通路富集分析,锁定大量脊尾白虾在自然海水和淡水环境下的差异表达基因,为深入探讨脊尾白虾在低盐胁迫条件下的生理保护机制提供了技术支撑。 相似文献
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用酿酒酵母（Saccbaromyces cerevlsiae）和醋酸醋杆菌（Acetobacter aced）发酵海带,将发酵液作为添加剂加入盐藻（Dunaliellasalina）、新月菱形藻（Mtzsehia closteztuma）基本培养液（F／2培养液）中,定期计数以检测其生长状况。结果表明：海带发酵液对盐藻和新月菱形藻2种单胞藻生长具有促进作用。发酵液体积分数分别为2．5％和5％时,盐藻生长状况相似,而新月菱形藻则是在发酵液体积分数为2．5％时生长旺盛。 相似文献
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盐生杜氏藻 ( Dunaliella salina)属绿藻门 ( Chlorphyta) ,团藻目 ( Volvocales) ,盐藻科 ( Dunaliellaceae)。它含有丰富的蛋白质 ,而碳水化合物和脂肪含量相对较低。在高盐度、强光照和低氮的环境条件下 ,盐生杜氏藻体内β-胡萝卜素的累积速度很快。生长在海南岛三亚盐场的盐生杜氏藻 ,其蛋白质含量高达 48.89%,必需氨基酸指数 ( EAAI)达到 85 .1。在人类的食物中 ,只有大豆、花生仁的蛋白质含量可与之相比。杜氏藻无细胞壁 ,体型变化较大 ,有梨形、卵形、椭圆形或纺锤形。大小差异很大 ,大的长约 2 0 μm,宽 14μm;小的长约 9μm,宽… 相似文献
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盐胁迫条件下盐藻的生长及特异表达蛋白的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用不同NaC1浓度培养盐藻.通过分光光度法记录其生长状态.试验结果表明,在NaC1浓度为1.0～2.0 mol/L时.盐藻生长状态良好;NaCl浓度为3.0～4.0 mol/L时盐藻生长缓慢;盐藻经不同NaCI浓度培养0.5、5、23 h后抽提蛋白,所获得的粗提蛋白经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,观察不同NaCI浓度培养液中生长的盐藻可溶性蛋白质SDS-PAGE图谱.发现在低NaC1浓度(1.0～2.0 mol/L)下培养时23、51 kD蛋白略有变化但变化不大;在高NaC1浓度(3.0～4.0 mol/L)下胁迫5、23 h时23 kD蛋白显著增加;高NaC1胁迫23 h时51 KD蛋白含量下降明显.验结果证明51、23 kD蛋白可能与盐藻耐盐机制有关. 相似文献
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摘要：大型海藻龙须菜（Gracilariopsis lemaneiformis）主要用来养鲍和提取琼胶,但其产量与栽培周期受夏季高温限制。海藻糖作为一种信号分子在对抗高温、干旱等逆境胁迫中发挥了重要作用。为了探讨海藻糖在大型藻类抗逆中的作用及其机制,本文研究了外源海藻糖对高温胁迫下龙须菜的生长、抗逆相关化合物和代谢酶、水杨酸及相关基因表达的影响。结果表明10 mmol/L海藻糖的添加促进了龙须菜的生长（相对生长速率为对照组的1.39倍）和部分叶绿素荧光参数的升高;促进了脯氨酸的积累（为对照组的1.34倍）,而丙二醛（MDA）含量和脂氧合酶（LOX）活性降低。同时,外源海藻糖激活了龙须菜中海藻糖-6-磷酸合成酶（TPS）和异分支酸合酶（ICS）的活性,显著促进了水杨酸的积累,其含量是对照组的2.05倍,此外,热激蛋白70（hsp70）基因、lox1和 ics基因在海藻糖添加后表达上调,而lox2基因在12 h表达下调。可见,海藻糖可以通过缓解高温对细胞膜的损伤、增强抗胁迫物质和水杨酸积累等来保护高温胁迫的龙须菜。 相似文献