渔业科学进展 , 2023, 44(2):107-. doi:10.19663/j.issn2095-9869.20211228003
摘要:microRNA参与基因的转录后调控,在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一,而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株,通过人工侵染实验制备患病刺参样本,采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序,通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析,筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因,构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。结果显示,PT10H组平均得到5 902 588条有效序列,194个已知miRNA和19个新的miRNA;PT16S组平均得到5 053 529条有效序列,182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析,共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P ≤ 0.05),上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因,注释到585个GO terms及24条信号通路(P ≤ 0.05),下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因,注释到514个GO terms以及22条信号通路(P ≤ 0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络,结果显示,13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs,Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。
渔业科学进展 , 2021, 42(3):100-. doi:10.19663/j.issn2095-9869.20201216003
摘要:本研究利用MRS培养基,从山东东营刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘环境中分离到56株乳酸菌。以刺参腐皮综合征2种重要致病菌灿烂弧菌(Vibrio splendidus)和假交替单胞菌(Pseudoalteromonas nigrifaciens)为指示菌,采用牛津杯法测定所分离的乳酸菌对2株致病菌的抑制效果,筛选出1株具有较强抑菌活性的乳酸菌CSND-6,并对该细菌的形态、胞内产物和胞外产物的抑菌活性、生理生化实验、16S rDNA序列分析、菌株生长特性及对刺参安全性进行了研究。结果显示,菌株CSND-6对灿烂弧菌和假交替单胞菌的生长具有较好的抑制作用。其中,胞内产物的抑菌圈分别为17、22 mm,胞外产物的抑菌圈分别为25、31 mm。该菌株对刺参的高浓度浸浴胁迫实验结果表明,所分离的菌株对刺参是安全的。通过生理生化和16S rDNA序列分析表明,CSND-6属于乳杆菌科(Lactobacillaceae),与副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei JCM1171)的相似性为99.83%。菌株CSND-6在30℃~44℃、pH为6~8范围内生长较快,24 h后进入对数生长期,28~32 h时达到生长高峰,最高值达2.10×109 CFU/ml。本研究筛选的副干酪乳杆菌属于刺参池塘养殖环境中土著益生菌,对刺参的主要病原菌抑制效果较好,并表现出了较好的生长特性,可为养殖池塘刺参疾病的生态防控和乳酸菌开发提供参考。
渔业科学进展 , 2021, 42(3):116-. doi:10.19663/j.issn2095-9869.20201223003
摘要:为研究刺参(Apostichopus japonicus)“参优1号”苗种的适宜pH及耐受范围并解析其对水体的酸碱性适应机制,本研究测定了pH 6.5~10.0条件下该良种苗种的生长、存活、呼吸代谢以及非特异性免疫酶活性的差异。结果显示,在pH 6.5~9.5范围内,30 d实验周期内苗种的存活率均为100%,而在pH 10.0条件下苗种全部死亡。在pH 7.5~8.5范围内,苗种特定生长率(SGR)为正值,且在pH为8.0时SGR最高,达到0.541%/d,而在pH低于7.0和高于9.0时,SGR为负值,苗种为负生长。对不同pH条件下的耗氧率(RO)和排氨率(RN)的测定结果显示,随pH的变化,RORN均呈现以pH 8.0为波谷的“V”型变化,在pH 8.0条件下的RORN分别为19.07和1.34 μg/(g·h)。不同pH实验组刺参苗种的氧氮比(O/N)均在11左右,O/N随pH变化无显著差异(P>0.05)。pH的升高和降低会引起刺参体腔液中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶的活性显著升高(P<0.05),在苗种适应pH胁迫过程中,各pH组超氧化物歧化酶活性的峰值一般在第0天出现,而溶菌酶的活性峰值在第10天出现。研究表明,刺参“参优1号”可存活的pH范围为6.5~9.5,适宜生长的pH范围为7.5~8.5,pH变化会导致苗种呼吸代谢和免疫酶活性的改变。本研究结果将为刺参“参优1号”苗种的科学化推广提供依据。
渔业科学进展 , 2023, 44(3):163-. doi:10.19663/j.issn2095-9869.20220122001
摘要:近年来,极端高温灾害已成为限制仿刺参(Apostichopus japonicus)产业可持续发展的重要瓶颈之一。本团队前期研发出一款可实现池塘养殖刺参安全度夏的池塘冷能气雾降温设备,取得了较好的应用效果。为解析使用该设备对池塘环境的调控作用,本研究选取安装并使用该设备的5个池塘(实验组,根据相对区域的不同,标记为E1和E2组)和无任何降温措施的3个池塘(对照组,标记为C组)为研究对象,测定夏季高温期实验池塘水质及底质指标,并利用高通量测序技术对相应池塘沉积物中菌群结构差异进行解析,进一步分析细菌群落结构与相关环境影响因子的相关性。研究结果显示,2个实验组池塘的底层平均水温显著低于对照组,水体溶解氧含量显著高于对照组,水体氨氮和沉积物氨氮、亚硝酸氮以及化学需氧量均显著低于对照组池塘(P<0.05)。对2个实验组和1个对照组共8个测试池塘的沉积物菌群结构进行测定后分别获得707~880个分类操作单元(optical transform unit, OTU),α多样性计算结果显示,实验组沉积物菌群群落丰度和微生物群落多样性均高于对照组。对8个样品的PCoA分析结果显示,各组内养殖池塘沉积物样本的菌群组成及群落结构相似性较高,组间差异明显。在目水平的物种分布统计结果显示,2个实验组的物种组成相似性较高,实验组中根瘤菌目(Rhizobiales)、乳杆菌目(Lactobacillales)和微球菌目(Micrococcales)的相对丰度显著高于对照组(P<0.05)。LefSe分析筛选到在不同组间存在显著差异的13个细菌群类(P<0.05)。对菌群结构与环境因子的相关性分析显示,参与氮循环过程的微生物种类丰度显著高于对照组(P<0.05),进一步筛选到与实验池塘水体氨氮含量显著相关的3个OTUs,分别为OTU7、OTU29和OTU108,依次归属为变形菌门(Proteobacteria)下的苍白杆菌属(Ochrobactrum)和埃希氏菌属(Escherichia-Shigella)以及厚壁菌门(Firmicutes)下的芽孢杆菌属(Bacillus)。在所预测到的25个原核生物COG代谢途径中,实验组和对照组在18个代谢途径上存在显著性差异(P<0.05)。以上研究结果表明,使用该设备可显著改善池塘水质及底质环境,并影响沉积物菌群结构,相关研究结果可为该设备的推广应用提供数据支撑。
渔业科学进展 , 2023, 44(6):250-. doi:10.19663/j.issn2095-9869.20220607002
摘要:本研究采用模拟生态学的方法,选取化学驱鲨剂和电脉冲驱鲨装置2种驱鲨产品,以牙鲆(Paralichthy solivaceus)、许氏鲆鲉(Sebastes schlegelii)和斑石鲷(Oplegnathus punctatus)幼鱼鱼苗为测试对象,测定不同驱鲨方式使用后对海水水质和鱼苗生理及存活的影响。在不投放鱼苗的水槽中使用相关驱鲨产品测定水质指标的变化。结果显示,化学驱鲨剂的溶解和释放可显著降低水体的透明度和pH (P<0.05),而电脉冲驱鲨装置对水质指标无显著影响。在3种鱼类的养殖水槽中使用相应驱鲨产品,测定结果显示,对照组中幼鱼全部正常,而化学驱鲨剂组的幼鱼鳃和鱼鳍等器官迅速被染成蓝色,幼鱼在15 min内的死亡率达到100%;电脉冲驱鲨装置组的幼鱼除了在设备启动瞬间受到惊扰出现躲避行为外,很快就恢复到自然活动状态,没有出现死亡。由于化学驱鲨剂造成急性死亡,化学驱鲨剂组3种幼鱼的血常规指标无显著变化,而电脉冲驱鲨装置组幼鱼的红细胞和白细胞数量显著升高;化学驱鲨剂组实验幼鱼血液氯离子含量、血糖(GLU)和碱性磷酸酶(AKP)活力等指标显著升高,而血白蛋白(ALB)含量显著降低;电脉冲驱鲨装置组中,牙鲆的GLU和谷丙转氨酶(GPT)活力显著升高,其他幼鱼的血液生化指标无显著差异。组织病理学结果显示,化学驱鲨剂组3种幼鱼鳃、肝脏、脾脏和心脏的器官结构均受到组织损伤。研究表明,与化学驱鲨剂相比,电脉冲驱鲨装置对海水水质的影响较小,且对主要的海水鱼类的毒性作用较小,是一种更为环保的驱鲨方式,相关研究结果将为人类在海洋探索活动中驱鲨方式的选择提供科学依据。
渔业科学进展 , 2020, 41(1):75-. doi:10.19663/j.issn2095-9869.20181111001
摘要:为评价不同海域不同体色特征刺参群体的遗传结构,本研究采用PCR技术扩增了中国、韩国和俄罗斯沿海8个刺参(Apostichopus japonicus)群体的16S rDNA、COⅠ和D-loop序列。根据所获得的16S rDNA、COⅠ和D-loop序列分析这8个群体的遗传多样性和遗传进化关系。结果显示,16S rDNA、COⅠ和D-loop序列长度分别为543 bp、656 bp和509~527 bp。16S rDNA序列中共检测到16个多态位点,16种单倍型,单倍型多样性指数为0.629,核苷酸多样性指数为0.0016,平均核苷酸差异数0.880。COⅠ序列共检测到62个多态位点,38种单倍型,单倍型多样性指数为0.958,核苷酸多样性指数为0.0073,平均核苷酸差异数为4.796。D-loop序列共检测到200个多态位点,61种单倍型,单倍型多样性指数为0.922,核苷酸多样性指数为0.0157,平均核苷酸差异数为6.834。3个线粒体片段对于不同群体的遗传多样性检测结果显示,D-loop和COⅠ序列的多态位点数、单倍型数和核苷酸多样性均显著高于16S rDNA序列,更适用于同一物种不同群体遗传结构的解析。韩国浦项地区3个群体遗传多样性最高,这可能与其所处地理位置洋流影响有关。利用COⅠ基因对采自浦项的3种体色刺参进行遗传分化分析,遗传分化系数Fst < 0.05,不存在遗传分化。对所采集的群体构建的系统进化树结果显示,青岛海参群体与烟台海参群体聚为一支,再与韩国群山黑参群体聚为一支,然后与韩国木浦黑参群体聚在一起,向外依次为俄罗斯群体及韩国浦项的3个群体,不同种群的遗传结构受洋流影响最大,其次跟其地理分布有关。
渔业科学进展 , 2021, 42(1):165-. doi:10.19663/j.issn2095-9869.20191125001
摘要:为分析中、韩、俄沿海刺参(Apostichopus japonicus)种质遗传结构,本研究采用SSR指纹图谱技术对中国青岛、烟台,韩国浦项、群山、木浦,俄罗斯符拉迪沃斯托克的不同刺参群体进行遗传多样性分析和指纹图谱构建。结果显示,13个微卫星座位的平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.47和0.80。13个位点的多态信息含量(PIC)为0.465(AJ06)~0.909(AJ09),除AJ06为中度多态性(0.250.50)。单个位点的等位基因数(A)为10(AJ06)~34(AJ07),平均等位基因数为19.4个。各位点的有效等位基因共83.8个,各位点的有效等位基因数(Ne)为1.7(AJ06)~11.8(AJ09),平均有效等位基因数为6.5。各群体遗传多样性分析结果显示,8个群体的PIC指数为0.6392(韩国木浦)~0.7122(中国青岛),说明相应群体均具有较高的遗传多样性。构建的DNA指纹图谱可将所采集的8个群体区分开。遗传结构分析结果显示,8个刺参群体分配到3个自由交配群中,与UPGMA聚类分析结果相一致。UPGMA聚类分析结果显示,中国青岛、烟台群体与韩国木浦黑参群体聚为一支,俄罗斯刺参群体、韩国浦项黄参群体、韩国群山黑参群体和韩国浦项黑参群体聚为一支,而韩国浦项红参群体作为外群,单独聚为一支。刺参分群及聚类分析表明,不同群体的遗传结构及遗传分化情况不仅与地理位置相关,还与刺参体色有一定的相关性。本研究结果可为刺参种质资源保护及不同地理种群刺参的鉴别提供技术支撑。