收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于组学对中华绒螯蟹渗透压调节机制的初步研究

周俊宇  
【摘要】:中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)俗称河蟹是我国著名的淡水蟹。它体大、营养丰富、肉质鲜美经济价值极高。中华绒螯蟹主要分布于长江中下游及沿海各省,具有生殖洄游的习性,每年秋冬之交,性成熟的个体沿江洄游到河口入海处的咸淡水交汇区交配产卵,幼体在咸淡水中发育成幼蟹,然后溯河而上,经过多次蜕壳,成蟹在淡水中生长。中华绒螯蟹在洄游过程中,环境盐度发生了剧烈的变化,环境盐度对中华绒螯蟹的性腺成熟和生殖洄游有重要的影响。中华绒螯蟹能依靠自身特殊的渗透压调节机理适应外界盐度的变化,为更加清楚的认识中华绒螯蟹的渗透压调节,本研究通过运用比较转录组学和比较蛋白质组学技术,初步探究了短期高盐度胁迫下中华绒螯蟹雄性成蟹后鳃组织的基因转录水平表达和蛋白质表达情况,综合分析了高盐度胁迫下中华绒螯蟹后鳃组织中的能量代谢、信息传导、离子转运、免疫应激、氨基酸代谢、脂肪酸代谢、细胞骨架蛋白等生物学过程;基于转录组学研究,挖掘出与中华绒螯蟹渗透压调节相关的重要离子通道蛋白钠钾氯协同转运蛋白(NKCC),通过基因克隆技术获得NKCC基因的全长,并且分析了其在中华绒螯蟹不同组织、不同盐度以及不同盐度胁迫时间条件下的表达情况。1.急性高盐度胁迫下中华绒螯蟹后鳃的比较转录组学分析为揭示与中华绒螯蟹渗透调节有关的基因和通路,将雄性成蟹(体重=110±5 g)分别在淡水(FW,0 ppt)和海水(SW,25 ppt)中驯化144h。用RNA-Seq技术分析了蟹后鳃转录组的变化,共获得了174903个unigene。通过对FW组和SW组转录基因的比较,共发现932个差异基因,包括433个上调基因和499个下调基因。GO富集分析表明,与盐胁迫相关的一些重要的生物学过程被显著富集,包括能量代谢、离子转运、信号转导和抗氧化活性。KEGG富集分析将差异表达的基因富集到241个特定的代谢途径,其中与能量代谢、氧化磷酸化和三羧酸循环相关的途径被显著富集。高盐度胁迫改变了参与能量代谢、离子转运、信号转导和抗氧化途径的酶的表达,包括柠檬酸合成酶(CS)、Na~+/K~+-ATPase(NKA)、NKCC、多巴胺受体D1(DRD1)、突触结合蛋白1(STXBP1)、Cu~(2+)/Zn~(2+)超氧化物歧化酶(SOD1)和谷胱氨酸S-转移酶(GST)。实验所获得的转录组测序数据为中华绒螯蟹新基因的鉴定和生理分析提供了理论基础。2.急性高盐度胁迫下中华绒螯蟹后鳃的比较蛋白质组学分析实验一运用转录组技术比较了中华绒螯蟹在高盐度胁迫的生理条件下鳃细胞内所有mRNA的表达差异。蛋白质是机体行使细胞功能的主要物质承担者,蛋白质组能对特定生理条件下的细胞功能和状态做最直接的描述,因此在实验一的基础上,实验二分析了高盐度胁迫后中华绒螯蟹鳃蛋白质表达的变化情况。运用label free蛋白组技术,共鉴定出了1453个蛋白,在2倍差异倍数(FC)阈值条件下,进行差异蛋白筛选,共鉴定出242个差异蛋白,包括122个上调差异蛋白和120个下调差异蛋白。运用GO数据库和KEGG数据库将差异蛋白进行注释和富集,发现差异蛋白在能量代谢、信号转导、离子转运、肌动蛋白细胞骨架、免疫、脂类代谢、氨基酸代谢等生物学功能中显著富集。结果表明,在经过144h的高盐度胁迫后,中华绒螯蟹能量代谢降低,肌动蛋白和细胞骨架蛋白表达增强。在高盐度胁迫下,中华绒螯蟹通过提高免疫和抗氧化能力来应对高盐度产生的氧化损伤。3.中华绒螯蟹NKCC基因的克隆和表达分析NKCC是运输Na~+、K~+和Cl~-的SLC12家族蛋白,在水生动物离子转运和渗透调节中发挥重要作用。本实验运用RT-PCR和RACE技术从中华绒螯蟹后鳃中克隆了NKCC基因;该基因的cDNA全长为4127bp,其中5'非编码区(UTR)长度为18 bp,3'非编码区长度为944bp,开放阅读框(ORF)长度为3165bp,编码1054个氨基酸。理化分析预测其分子量为51.066 kD,理论等电点为4.65。预测中华绒螯蟹NKCC二级结构由12个跨膜结构域组成,同源对比结果显示,中华绒螯蟹NKCC的氨基酸序列与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)NKCC相似度最高,为86.17%。系统进化分析表明中华绒螯蟹NKCC与拟穴青蟹,三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus),可口美青蟹(Callinectes sapidus),蓝蟹(Callinectes sapidus)聚为一支。运用实时荧光定量(qRT-PCR)对中华绒螯蟹NKCC进行组织定量结果表明,NKCC在中华绒螯蟹的鳃、肝胰腺、胃、心脏、肠、血清、眼柄、胸神经结、脑神经结中均有表达,NKCC在中华绒螯蟹肠的表达量最高。在25盐度急性胁迫时,NKCC在中华绒螯蟹肠中的表达量随着胁迫时间延长变化显著,并在胁迫72h后恢复稳定,表明其参与了中华绒螯蟹渗透压调节,并在河蟹的渗透压平衡中发挥重要作用。本结果为进一步研究离子通道在中华绒螯蟹渗透调节的作用机制提供了理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王亚会;施文正;王锡昌;赵樑;李方超;;中华绒螯蟹鲜活及死后品质评价[J];中国食品学报;2018年03期
2 ;中华绒螯蟹新品种——“长江1号”、“长江2号”[J];水产养殖;2016年12期
3 ;中华绒螯蟹新品种——“长江1号”、“长江2号”[J];水产养殖;2017年01期
4 ;中华绒螯蟹新品种——“长江1号”、“长江2号”[J];水产养殖;2017年05期
5 ;中华绒螯蟹“诺亚1号”[J];海洋与渔业;2017年06期
6 兰欣;徐承旭;;长江口中华绒螯蟹天然资源恢复效果突显[J];水产科技情报;2017年05期
7 徐跑;董在杰;庄红根;朱文彬;郭风英;;中华绒螯蟹“诺亚1号”[J];中国水产;2017年07期
8 ;中华绒螯蟹选育新品种——“长江1号”、“长江2号”[J];水产养殖;2016年01期
9 ;中华绒螯蟹选育新品种——“长江1号”、“长江2号”[J];水产养殖;2016年02期
10 江平;;中华绒螯蟹“长江2号”[J];农村新技术;2016年03期
11 单红;周国勤;王庆;史林华;;中华绒螯蟹“长江1号”高效生态养殖技术初探[J];水产养殖;2014年11期
12 代雪莹;;中华绒螯蟹“长江2号”[J];农村百事通;2015年07期
13 李旭骁;龚月生;;中华绒螯蟹蛋白质营养[J];食品安全导刊;2015年29期
14 丁德明;;中华绒螯蟹[J];湖南农业;2015年11期
15 ;坛蟹 舌尖上的美味[J];美食;2017年01期
16 邓婧;;养殖中华绒螯蟹“长江1号”效益好[J];农家致富;2015年15期
17 陈光芸;王晓峰;;中华绒螯蟹常见疾病综述[J];水产养殖;2012年03期
18 ;江苏省培育出首个河蟹新品种——中华绒螯蟹“长江1号”[J];北京农业;2012年34期
19 乐兆标;;山区池塘养殖中华绒螯蟹技术[J];科学种养;2011年10期
20 杨先乐;黄志华;陈力;;中华绒螯蟹病害的流行态势及其对产业持续发展的思考[J];淡水渔业;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐志善;孙钦军;王锡念;包建强;;中华绒螯蟹营养与风味的研究进展[A];2017年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2017年
2 孟庆国;顾伟;王文;;中华绒螯蟹螺原体抗原相关蛋白筛选[A];中国甲壳动物学会第十一届年会暨学术研讨会论文摘要集[C];2011年
3 杨志彪;赵云龙;杨健;;水体铜对中华绒螯蟹蜕皮、生长和存活的影响[A];中国动物学会甲壳动物学分会、中国海洋与湖沼学会甲壳动物学分会2004年甲壳动物学分会会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2004年
4 朱清顺;周刚;张彤晴;;长江水系中华绒螯蟹良种选育与生态养殖[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
5 吴冰醒;杨先乐;;氧氟沙星与左氧氟沙星在中华绒螯蟹体内的药代动力学和残留消除规律研究[A];2014年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2014年
6 戴恒鑫;李应森;王武;刘伟;张关海;;中华绒螯蟹蟹种优质高产生态培育模式的研究[A];第二届全国现代生态渔业可持续发展论文集[C];2010年
7 邱高峰;刘萍;房君江;冯海洋;;成熟促进因子在中华绒螯蟹卵母细胞减数分裂成熟中的作用[A];中国甲壳动物学会第十一届年会暨学术研讨会论文摘要集[C];2011年
8 温小波;陈立侨;周忠良;艾春;;中华绒螯蟹仔蟹对必需脂肪酸的营养需求量[A];第七届全国海洋湖沼青年学者学术研讨会论文摘要集[C];2000年
9 艾春香;陈立侨;高露姣;温小波;;维生素C对中华绒螯蟹血清及组织中超氧化物歧化酶和磷酸酶的影响[A];中国海洋与湖沼学会甲壳动物学分会、中国动物学会、中国海洋与湖沼学会生态学分会2000年学术研讨会论文摘要集[C];2000年
10 成永旭;南天佐;吴旭干;;中华绒螯蟹第一、第二次产卵的生殖性状和苗种质量的比较研究[A];中国动物学会甲壳动物学分会、中国海洋与湖沼学会甲壳动物学分会2004年甲壳动物学分会会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李清清;中华绒螯蟹色泽遗传参数评估及色泽形成机制研究[D];上海海洋大学;2019年
2 李晶晶;中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)蜕皮期间渗透压调节机制研究[D];上海海洋大学;2019年
3 张龙;中华绒螯蟹蟹肉蛋白质性状变化及其对质地品质的影响[D];上海海洋大学;2019年
4 李丹;中华绒螯蟹跨膜型Dscam的可变剪接及免疫调控机制研究[D];华东师范大学;2018年
5 王海华;长江中下游中华绒螯蟹资源变动与保护策略[D];上海海洋大学;2018年
6 杨宗英;中华绒螯蟹肝胰腺坏死综合症发病原因及致病机理初步研究[D];上海海洋大学;2018年
7 黄孝锋;长江口中华绒螯蟹仔蟹对关键环境因子需求及其人工替代栖息地构建[D];南京农业大学;2016年
8 冯德祥;环境因子与维生素影响多氯联苯对中华绒螯蟹的毒性[D];华东师范大学;2017年
9 程琳;典型污染物对成年中华绒螯蟹的短期生态毒理效应及作用机理研究[D];华东师范大学;2018年
10 唐伯平;中华绒螯蟹触角的形态发育学及绒螯蟹的分类学和方蟹总科的分子系统学研究[D];华东师范大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张悦;中华绒螯蟹肝胰腺病变综合征及其与微生物菌群多样性关系研究[D];扬州大学;2019年
2 李浩;基于图像局部特征的中华绒螯蟹防伪算法研究[D];安徽工业大学;2019年
3 毛振方;池塘养殖密度对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)生长性能和养殖水环境的影响[D];南昌大学;2019年
4 麻楠;中华绒螯蟹雄体生殖系统发育过程中脂质组学的变化研究[D];上海海洋大学;2018年
5 马天利;长江水系三种不同品系中华绒螯蟹成蟹生产性能比较研究[D];上海交通大学;2016年
6 刘敏;中华绒螯蟹Tetraspanin在螺原体感染过程中的功能研究[D];南京师范大学;2019年
7 高琪;中华绒螯蟹三种丝氨酸蛋白酶在螺原体感染中的功能研究[D];南京师范大学;2019年
8 吴晓峰;长江口中华绒螯蟹亲蟹的种群特征及资源评估[D];上海海洋大学;2019年
9 徐静静;长江口中华绒螯蟹雌蟹食性和肠道微生物的研究[D];上海海洋大学;2019年
10 王潇;不同水域中华绒螯蟹营养成分差异性研究[D];上海海洋大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 胡婧;中华绒螯蟹新品种“江海21”成果转让超千万[N];中国渔业报;2018年
2 杨娟 刘一珉;我市培育出一种新品螃蟹 通过国家审定[N];常州日报;2017年
3 淳宣;中华绒螯蟹标准化生产综合示范区通过验收[N];江苏农业科技报;2007年
4 许本宏林鸣;中华绒螯蟹特色哪里来[N];中国质量报;2007年
5 赵文;东台打造中华绒螯蟹原生态品牌[N];江苏科技报;2009年
6 阿米娜 阿尔法特;沙雅中华绒螯蟹热销区内外[N];新疆日报(汉);2011年
7 江苏省淡水水产研究所研究员 徐在宽;高效水产品种推荐——中华绒螯蟹[N];江苏农业科技报;2002年
8 姜奕轲;东海所回收人工放流中华绒螯蟹[N];中国渔业报;2011年
9 江苏省水产技术推广站;江苏省中华绒螯蟹育苗生产标准[N];江苏农业科技报;2006年
10 于志;江苏高淳建设全国中华绒螯蟹“种子库”[N];中华合作时报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978