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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2007年
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栉孔扇贝抗氧化酶基因的克隆与表达分析

倪多娇  
【摘要】: 扇贝是我国海水养殖的重要品种,但自1994年以来,养殖扇贝陆续爆发的大规模死亡,不但造成了巨大的经济损失,而且直接威胁到现有产业的生存和发展。扇贝病害的不断爆发以及病因的多样性迫切要求制定新的疾病防治措施和开发新型的抗菌物质。因此,深入研究扇贝免疫防御机制,探讨提高机体抗病力的有效途径和方法,改良种质和培育抗病品系,无疑是解决目前困扰扇贝养殖业健康可持续发展的必经之路。 抗氧化酶可以清除活性氧,是维持机体内氧环境平衡,抵抗外界环境影响的重要免疫因子。本研究采用大规模EST测序方法和同源克隆的方法,结合cDNA末端快速扩增(RACE)技术,从栉孔扇贝中克隆到了超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)等抗氧化酶基因的全长cDNA序列,并对其基因结构进行了分析。同时,用实时定量PCR方法对这三个基因在健康扇贝血淋巴细胞、肾、鳃、肌肉、性腺等组织和在分别用鳗弧菌,溶壁微球菌和假丝酵母处理扇贝后不同时间段的表达差异情况进行了研究。 超氧化物歧化酶基因CfSOD的cDNA全长为1022 bp,其中开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)含有459 bp,编码153个氨基酸残基,无信号肽,为胞内蛋白。经BLASTP分析发现,CfSOD与其它动物具有较高的同源性。CfSOD中存在两个Cu/Zn-SOD的签名序列;另外Cu结合必须氨基酸(His-45,-47,-62和-119)和Zn结合必须氨基酸(His-62,-70,-79和Asp-82)在CfSOD中保守。实时定量PCR检测发现,CfSOD在鳃、血细胞和肾中有较高的表达。在鳗弧菌和溶壁微球菌刺激后,CfSOD的相对表达量逐渐下降,然后分别在32小时和16小时的时候恢复到刺激前的表达水平。在假丝酵母刺激后,CfSOD的mRNA表达没有显著差异。 栉孔扇贝过氧化氢酶基因CfCAT的cDNA全长为3146 bp,其中开放阅读框含有1521bp,编码507个氨基酸残基,无信号肽,为胞内蛋白。经BLASTP分析发现,CfCAT与其它动物具有较高的同源性。CfCAT中存在过氧化氢酶近端活性位点和过氧化氢酶近端血红素配体签名序列,另外存在两个糖基化位点NFS和NFT,同时在CfCAT的C末端存在过氧化物酶体定位信号AQL,为典型过氧化氢酶。实时定量PCR检测发现,健康的扇贝中CfCAT在鳃和性腺中有较高的表达。CfCAT基因在鳗弧菌刺后表达升高,在4小时达到最高,约是刺激前表达量的6.8倍(P0.05),后随着时间的变化而逐渐下降。在8小时表达量达到为刺激前表达量的1.3倍(P0.05),在16和32小时略高于刺激前的水平。在溶壁微球菌刺激后CfCAT基因表达量也呈上升趋势,在刺激后4小时达到刺激前表达量的约2倍,然后有所下降,在16小时又上升到刺激前表达量的2.9倍。CfCAT基因在假丝酵母刺激后的表达略有升高,4小时约是刺激前的1.2倍(P0.05),在其他时间段变化不明显。 栉孔扇贝谷胱甘肽过氧化物酶基因CfGPX的cDNA全长为1290 bp,其中开放阅读框含有705bp,编码235个氨基酸残基,有一个24核苷酸的信号肽序列。经BLASTP分析发现,CfSOD与其它动物具有较高的同源性。CfGPX中发现谷胱甘肽过氧化物酶活性位点的签名序列,另外发现硒半胱氨酸和硒半胱氨酸插入序列,为含硒型谷胱甘肽过氧化物酶。实时定量PCR检测发现,未经处理的扇贝中CfGPX在性腺、肌肉、血和肾中有较高的表达。CfGPX基因在鳗弧菌刺后表达量快速上升,在6小时的时候表达量达到最高,为刺激前的4.0倍(P0.05),后随着时间的变化而逐渐下降。在溶壁微球菌刺激后CfGPX在前6小时表达略有降低,在6小时的时候表达量为刺激前的0.5倍(P0.05),后随着时间的变化而逐渐升高。在16小时的时候表达量为刺激前的2.1倍(P0.05)。在假丝酵母刺激后, CfGPX的表达量略有下降在8小时的时候表达量为刺激前的0.8倍(P0.05)。实验证明栉孔扇贝的超氧化物歧化酶基因CfSOD,过氧化氢酶基因CfCAT,谷胱甘肽过氧化物酶基因CfGPX基因在机体抵抗外界微生物刺激中起到了重要的作用。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S917.4

【引证文献】
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2 周小龙;郑云云;董迎辉;林志华;;海洋贝类功能基因的研究进展[J];海洋科学;2012年12期
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【参考文献】
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9 汪君民;;芫花根总黄酮对小鼠抗自由基能力的影响[A];2009年中国药学大会暨第九届中国药师周论文集[C];2009年
10 汪君民;;芫花根总黄酮对小鼠抗自由基能力的影响[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
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【同被引文献】
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1 通讯员 陈悦 宏伟 宋辉 YMG记者 申吉忠;野生栉孔扇贝长岛再次现身[N];烟台日报;2010年
2 晓梅;栉孔扇贝杂交苗繁育及养殖技术通过验收[N];中国渔业报;2010年
3 任德建;引起栉孔扇贝死亡的是球形病毒[N];中国渔业报;2004年
4 李明;美洲帘蛤有望替代栉孔扇贝[N];中国海洋报;2002年
5 黄研;“海水增养殖区环境综合评价方法”项目正式启动[N];中国渔业报;2010年
6 王雪飞;扇贝提取物可防紫外线伤害[N];健康报;2007年
7 郑新城;养殖贝类大规模死亡原因及防治措施[N];中国渔业报;2007年
8 高虹;“五合一”构建“海底银行”[N];海南日报;2006年
9 高虹;耕海万顷也养海万年[N];海南日报;2006年
10 董金和;“十五”我国渔业科技攻关项目取得重大成果[N];中国渔业报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张明亮;栉孔扇贝生理活动对近海碳循环的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
2 程洁;栉孔扇贝(Chlamys farreri)大片段基因组文库的构建及应用分析[D];中国海洋大学;2010年
3 林听听;栉孔扇贝(Chlamys farreri)血细胞酶联免疫检测试剂盒的研制与应用[D];中国海洋大学;2011年
4 谈艳苗;栉孔扇贝(Chlamys farreri)组织凝集活性分析及一种C-型凝集素单克隆抗体的研制和特性研究[D];中国海洋大学;2013年
5 冯政夫;栉孔扇贝Cf-dmrt4-like基因的克隆、表达及功能分析[D];中国海洋大学;2010年
6 刘晓玲;栉孔扇贝Cf-foxl2基因的克隆、表达模式及功能初探[D];中国海洋大学;2012年
7 连姗姗;栉孔扇贝(Chlamys farreri)能量代谢与抗氧化胁迫能力评价指标体系的构建[D];中国海洋大学;2013年
8 马洪明;栉孔扇贝血细胞形态学研究和抗病功能基因的克隆[D];中国海洋大学;2004年
9 苏建国;栉孔扇贝两种模式识别受体基因的克隆与表达的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
10 付崇罗;栉孔扇贝(Chlamys farreri)大规模死亡病原—AVND病毒单克隆抗体的制备及检测技术研究[D];中国海洋大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王斌;γ-氨基丁酸对栉孔扇贝免疫防御的影响[D];鲁东大学;2012年
2 郭颖;栉孔扇贝脑啡肽及其受体介导的神经内分泌免疫调节[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2013年
3 田双梅;苯并[α]芘对栉孔扇贝生殖内分泌干扰机制的研究[D];中国海洋大学;2013年
4 邸炜鹏;氨海水与5-羟色胺对栉孔扇贝解剖卵体外促熟作用的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 苗国英;栉孔扇贝(Chlamys farreri)凋亡相关基因功能研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2014年
6 赵美丽;栉孔扇贝对石油烃蓄积及响应的初步研究[D];国家海洋局第一海洋研究所;2011年
7 秦贞奎;栉孔扇贝(Chlamys farreri)性别分化相关基因的筛选以及两个相关基因的表达分析[D];中国海洋大学;2011年
8 吴田田;栉孔扇贝(Chlamys farreri)甲腺原氨酸脱碘酶基因的克隆与功能的初步研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2012年
9 沈建平;栉孔扇贝三倍体的诱导及精子形态的研究[D];中国海洋大学;2013年
10 王丹;栉孔扇贝(Chlamys farreri)三个性腺发育相关基因的克隆及表达分析[D];中国海洋大学;2013年
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