基于全基因组重测序技术探究亚洲草鱼遗传多样性及其适应机制

1

作者 谢玲莉 沈玉帮 +2 位作者 桂朗 徐晓雁 李家乐 《水产学报》 北大核心 2025年第1期36-50,共15页

【目的】探讨亚洲地区草鱼种群的遗传多样性和适应性进化,以期全面理解草鱼的遗传资源和免疫适应的分子进化机制。【方法】对来自中国4个省、直辖市的5个种群(沅江种群、安乡种群、万州种群、天津种群和肇庆种群)及与中国相邻的3个亚洲... 【目的】探讨亚洲地区草鱼种群的遗传多样性和适应性进化,以期全面理解草鱼的遗传资源和免疫适应的分子进化机制。【方法】对来自中国4个省、直辖市的5个种群(沅江种群、安乡种群、万州种群、天津种群和肇庆种群)及与中国相邻的3个亚洲国家(尼泊尔、越南、印度)种群共计8个草鱼种群进行全基因组重测序。采用群体遗传学方法进行分析,包括群体结构、主成分分析、系统进化树、遗传分化指数和选择清除分析。【结果】实验共检测到6548523个SNP位点,这些位点主要分布在基因间区,并在细胞黏附分子、造血干细胞、DNA重组修复等信号通路中富集。万州种群的遗传多样性最高,尼泊尔种群的遗传多样性最低。聚类分析发现,越南与中国5个种群间表现出较高的遗传相似性。选择清除分析鉴定到的受选择基因主要富集在免疫反应调节、心肌细胞调节、钠离子通道等信号通路。结合SNP注释信息,在印度和尼泊尔种群中发现受选择基因gimap8,该基因在T细胞和B细胞发育过程中发挥重要作用。【结论】中国安乡、沅江、万州草鱼种群遗传多样性丰富,尼泊尔和印度与其他种群草鱼在遗传分化上有明显差异,初步筛选出了gimap8等潜在适应性基因。本研究为进一步探讨草鱼在不同生境下的分子进化机制奠定了基础。 展开更多

关键词 草鱼 全基因组重测序 遗传多样性 选择清除

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四跨膜蛋白超家族tetraspanins的免疫功能研究进展 被引量：10

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作者 桂朗 王兵 +1 位作者 李富花 相建海 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1231-1238,共8页

Tetraspanins属于四跨膜蛋白超家族(transmembrane 4 superfamily,TM4SF),能跨膜连接蛋白,促进细胞间及细胞内信号转导,参与某些病毒的细胞识别和侵染.Tetraspanins成员之间相互关联,并与其他蛋白质形成一个巨大的tetraspanins网络,在... Tetraspanins属于四跨膜蛋白超家族(transmembrane 4 superfamily,TM4SF),能跨膜连接蛋白,促进细胞间及细胞内信号转导,参与某些病毒的细胞识别和侵染.Tetraspanins成员之间相互关联,并与其他蛋白质形成一个巨大的tetraspanins网络,在免疫反应中发挥着重要作用.作为一大类进化上保守的细胞膜蛋白,它们在无脊椎动物中也行使复杂多样的功能.将重点阐述在tetraspanins的结构、识别病毒的机制、在免疫系统中的作用研究方面取得的进展,并对无脊椎动物tetraspanins在先天性免疫系统中的重要意义进行讨论. 展开更多

关键词 TETRASPANINS 免疫 病毒 四跨膜蛋白超家族(TM4SF) 无脊椎动物

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牙鲆一株弹状病毒病原的分离与鉴定 被引量：10

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作者 桂朗 李正秋 张奇亚 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期345-353,共9页

从患病牙鲆中分离鉴定了一株弹状病毒(Paralichthys olivaceus rhabdovirus,PoRV)。用过滤除菌后的患病牙鲆组织匀浆液,接种不同的鱼类细胞,其中有7种鱼类细胞出现明显的病变在对病毒进行挑斑分离后,测定了PoRV的滴度,显示PoRV在敏感鱼... 从患病牙鲆中分离鉴定了一株弹状病毒(Paralichthys olivaceus rhabdovirus,PoRV)。用过滤除菌后的患病牙鲆组织匀浆液,接种不同的鱼类细胞,其中有7种鱼类细胞出现明显的病变在对病毒进行挑斑分离后,测定了PoRV的滴度,显示PoRV在敏感鱼类细胞(Grass Carp Ovary,GCO)中的滴度达到106.5TCID50/mL;绘制了PoRV生长曲线;经蔗糖密度梯度离心提纯PoRV,负染及宿主细胞超薄切片的电镜观察,显示PoRV大小约为60nm×200nm。测定了PoRV的理化性质,显示该病毒对有机溶剂和温度敏感,但对DNA抑制剂阿糖胞苷(Ara-c)不敏感。经SDS-PAGE电泳,对PoRV的蛋白图谱进行了分析,表明该病毒有5种主要蛋白带,其分子量大小分别约为:250kD、67kD、44kD、30kD、23kD。 展开更多

关键词 鱼类 牙鲆 弹状病毒 理化性质 结构蛋白

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昆虫围食膜结构与功能概述及其对对虾WSSV病防治研究的启示 被引量：2

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作者 桂朗 王兵 +2 位作者 王丽燕 李富花 相建海 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期126-131,共6页

围食膜（Peritrophicmatrix，PM）是无脊椎动物肠道内包围摄人食物的一种特殊结构，是由几丁质纤维网在黏附于其上的蛋白质（围食膜蛋白）相互作用下形成的半通透性膜状结构。已发现的围食膜有两种类型，即I型和II型。I型围食膜是由中... 围食膜（Peritrophicmatrix，PM）是无脊椎动物肠道内包围摄人食物的一种特殊结构，是由几丁质纤维网在黏附于其上的蛋白质（围食膜蛋白）相互作用下形成的半通透性膜状结构。已发现的围食膜有两种类型，即I型和II型。I型围食膜是由中肠上皮细胞分泌并覆盖于整个中肠表面；II型则由贲门附近的细胞分泌，随着取食产生， 展开更多

关键词 膜结构 WSSV 防治 对虾 功能 昆虫 细胞分泌 围食膜

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抑制性消减杂交技术结合cDNA MICROARRAY技术在中国明对虾WSSV感染后差异表达基因研究上的应用 被引量：8

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作者 王兵 桂朗 +1 位作者 李富花 相建海 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期455-461,共7页

以中国明对虾WSSV感染6h的头胸部组织为实验材料,提取总RNA分别进行正反向抑制性PCRcDNA消减杂交,消减杂交后的PCR产物经纯化并克隆到T载体,进而转化成正反向消减文库。消减文库库容分别为:正向库,3.7×104;反向库,1.2×104。... 以中国明对虾WSSV感染6h的头胸部组织为实验材料,提取总RNA分别进行正反向抑制性PCRcDNA消减杂交,消减杂交后的PCR产物经纯化并克隆到T载体,进而转化成正反向消减文库。消减文库库容分别为:正向库,3.7×104;反向库,1.2×104。利用消减文库的克隆构建了cDNA表达谱芯片,共有1536个靶点,其中正、反向文库各768个。使用该cDNA芯片对WSSV感染后6h的对虾组织进行了表达谱分析,对其中80个出现明显表达调控变化的阳性克隆进行了测序。结果显示,在WSSV感染后6h,病毒基因开始大量表达,而宿主糖酵解,嘌呤、嘧啶代谢以及精氨酸代谢等代谢途径的关键基因出现明显下调。这表明病毒已在宿主体内大批量复制并开始抑制宿主代谢。病毒上调表达的WSV482可能与病毒毒力的增强有关,而宿主蛋白的管家基因如Actin,EFα的下调表达提示:在利用基因表达技术研究WSSV病毒的实验中,管家基因的选择要十分慎重。此外,根据作者已有的研究结果,TPI基因是比较好的候选管家基因。而WSV414、WSV215和WSV482是对WSSV进行RNA干涉实验较好的候选靶标基因。 展开更多

关键词 中国明对虾 消减文库 基因芯片

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金钱鱼促性腺激素受体基因克隆及其在性腺发育不同时期mRNA表达水平的分析 被引量：3

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作者 张逛 王武 +4 位作者 段征宇 桂朗 苏冒亮 牟幸江 张俊彬 《水产学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期993-1005,共13页

为了解金钱鱼促性腺激素受体基因(GtHRs)在金钱鱼性腺发育中的作用,采用反转录PCR(Rt-PCR)与cDNA末端快速克隆(RACE)首次克隆了金钱鱼卵泡刺激素受体(FSHR)和促黄体生成素受体(LHR)的cDNA序列全长。FSHR的cDNA全长2538 bp,编码702个氨基... 为了解金钱鱼促性腺激素受体基因(GtHRs)在金钱鱼性腺发育中的作用,采用反转录PCR(Rt-PCR)与cDNA末端快速克隆(RACE)首次克隆了金钱鱼卵泡刺激素受体(FSHR)和促黄体生成素受体(LHR)的cDNA序列全长。FSHR的cDNA全长2538 bp,编码702个氨基酸,LHR的cDNA全长3315 bp,编码722个氨基酸,它们都含有属于糖蛋白激素受体(GHR)家族的典型跨膜螺旋结构区域(TM helix)。同源性分析显示金钱鱼GtHRs与欧洲鲈的相似性最高,且GtHRs在进化中具有一定的保守性。性腺不同时期表达分析表明,在卵巢Ⅰ期时,FSHR高水平表达,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期时在较低水平表达。在精巢中,FSHR的表达水平在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期逐渐升高并在Ⅲ期达到最高,Ⅳ期开始下降。LHR在金钱鱼卵巢和精巢的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期低水平表达,在Ⅳ期表达水平达到最高。研究表明,FSHR在金钱鱼性腺发育早期扮演重要作用,LHR与卵子和精子的成熟有关。 展开更多

关键词 金钱鱼 卵泡刺激素受体 促黄体生成素受体 序列分析 基因表达

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质粒CRISPR/Cas9系统在马口鱼精原干细胞系基因编辑中的应用

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作者 顾开妍 徐海晶 +4 位作者 陶欣然 吴璨 魏静 桂朗 李名友 《南方农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期3381-3391,共11页

【目的】检测质粒CRISPR/Cas9系统在马口鱼精原干细胞(ObSSCs)和斑马鱼胚胎中的基因编辑效果,为开展基因编辑的SSCs移植提供技术支撑,进而推动养殖鱼类基因编辑育种工作的快速发展。【方法】将靶向红色荧光蛋白(RFP)的gRNA整合至可用于... 【目的】检测质粒CRISPR/Cas9系统在马口鱼精原干细胞(ObSSCs)和斑马鱼胚胎中的基因编辑效果,为开展基因编辑的SSCs移植提供技术支撑,进而推动养殖鱼类基因编辑育种工作的快速发展。【方法】将靶向红色荧光蛋白(RFP)的gRNA整合至可用于体内外基因编辑的整合质粒pCas9-zU6sgRNA(带有支架序列的向导RNA,由来自斑马鱼的U6启动子驱动)和报告质粒pCVpf-gRNA(向导RNA)中,然后分别转染ObSSCs和显微注射斑马鱼胚胎,通过荧光显微镜观察和PCR检测质粒CRISPR/Cas9系统在ObSSCs及斑马鱼胚胎中的基因编辑效果。【结果】以整合质粒pCas9-zU6sgRNA与报告质粒pCVpf-gRNA共转染正常ObSSCs及pCVpr质粒转染ObSSCs,在ObSSCs中能观察到绿色荧光,且在表达绿色荧光蛋白(GFP)的ObSSCs中观察到红色荧光信号明显减弱,而不转染质粒的ObSSCs未观察到绿色荧光信号;随着整合质粒pCas9-zU6sgRNA转染剂量由340 ng增加到410 ng,其基因编辑效率由0.10%增加到0.63%;此外,质粒CRISPR/Cas9系统在基因组中的编辑效率与在外源质粒中的编辑效率基本一致。为进一步检测质粒CRISPR/Cas9系统在体内的编辑效率,以整合质粒pCas9-zU6sgRNA与报告质粒pCVpf-gRNA共注射斑马鱼胚胎,24h后能观察到绿色荧光信号,而空白对照组和阴性对照组斑马鱼胚胎均未观察到绿色荧光信号。对ObSSCs和斑马鱼的基因编辑效果进行PCR验证,发现试验组均能检测到修复的GFP片段,而空白对照组未检测到修复的GFP片段。此外,整合质粒pCas9-zU6sgRNA在斑马鱼胚胎中的基因编辑效率显著高于ObSSCs(100%vs 0.63%)(P<0.05)。【结论】由整合质粒p Cas9-zU6sgRNA与报告质粒pCVpf-gRNA构成的质粒CRISPR/Cas9系统能在ObSSCs中直观评估基因编辑效率,且质粒CRISPR/Cas9系统在同为鲤科鱼类斑马鱼胚胎中的基因编辑效率高达100%。因此,质粒CRISPR/Cas9系统可用于马口鱼和斑马鱼的sgRNA筛选,为创制养殖鱼类新品种(系)提供新思路。 展开更多

关键词 马口鱼 精原干细胞(SSCs) 基因编辑 质粒CRISPR/Cas9系统 斑马鱼

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中国水产动物病毒学研究概述 被引量：25

8

作者 桂朗 张奇亚 《水产学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期168-187,共20页

本研究简要概述了过去几十年来中国水产养殖动物病毒学的代表性研究成果,主要涉及鱼类病毒、虾类病毒、两栖和爬行动物病毒等。此外,本研究还展望了水产动物病毒学研究的发展趋势,以有助于加深对中国水产养殖动物病毒学研究现状和未来... 本研究简要概述了过去几十年来中国水产养殖动物病毒学的代表性研究成果,主要涉及鱼类病毒、虾类病毒、两栖和爬行动物病毒等。此外,本研究还展望了水产动物病毒学研究的发展趋势,以有助于加深对中国水产养殖动物病毒学研究现状和未来发展的认识。 展开更多

关键词 水产动物病毒学 鱼类病毒 虾类病毒 两栖和爬行动物病毒 疾病诊断与防控

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罗非鱼产业发展现状 被引量：14

9

作者 赵雲 桂朗 陈良标 《中国水产》 2020年第10期46-48,共3页

罗非鱼养殖在我国发展非常迅速,已成为我国主要养殖水产品和出口创汇水产品之一,其生产、加工、贸易产业均趋于稳定。本文综述了罗非鱼产业发展现状,并提出产业面临的挑战与解决方案,以期为进一步发展罗非鱼产业提供参考。

关键词 贸易产业 罗非鱼养殖 产业发展现状 出口创汇 养殖水产品 罗非鱼产业 解决方案

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雌雄罗氏沼虾脑和胸神经节的转录组比较分析

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作者 张雨阳 赵莉 +4 位作者 桂朗 王余德 孙盛明 李名友 刘东 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期657-668,共12页

【目的】基于转录组测序技术筛选出罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)雌雄样本脑和胸神经组织中的差异表达基因(DEGs),为揭示其生长发育的性别二态性及开展分子辅助育种提供理论依据。【方法】通过TRIzol提取罗氏沼虾雌雄样本脑和胸... 【目的】基于转录组测序技术筛选出罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)雌雄样本脑和胸神经组织中的差异表达基因(DEGs),为揭示其生长发育的性别二态性及开展分子辅助育种提供理论依据。【方法】通过TRIzol提取罗氏沼虾雌雄样本脑和胸神经节组织总RNA,构建cDNA测序文库后通过Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序,经过滤、质量控制及拼接组装获得Unigenes,使用DESeq筛选出DEGs,并进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】转录组数据经de novo拼接成84627条Unigenes。以P<0.05和|log2 Fold Change|>1为判断标准,发现雌雄罗氏沼虾脑组织间存在5287个DEGs,雄性组织中显著上调DEGs有2416个、显著下调DEGs有2871个;胸神经节组织间存在6211个差异表达基因,雄性组织中显著上调DEGs有3280个、显著下调DEGs有2931个。雌雄罗氏沼虾脑和胸神经节组织DEGs在GO数据库中注释到生物学过程、细胞组分和分子功能三大功能条目,分别涉及56和57个亚类,包含顶体外膜、生殖结构发育、组织形态发生、细胞过程、代谢过程、细胞组分及结合等;KEGG信号通路富集分析结果表明,DEGs主要参与RNA运输、剪接体、内质网蛋白加工、转录、翻译、折叠和降解等过程。筛选得到的TU-BA1B、COX、TRY、MHC、MLC、HSP90和IAGBP等10个DEGs与罗氏沼虾肌肉生长及性腺发育相关,对雌雄罗氏沼虾生长发育差异调控起重要作用。【结论】雌雄罗氏沼虾脑和胸神经节组织中的TUBA1B、COX、TRY、MHC、MLC、HSP90、TRA2、PCNA、MT-ND4和IAGBP等DEGs,富集在RNA转运、内质网蛋白加工及MAPK信号通路等,参与肌肉生长和性腺发育调控,有助于罗氏沼虾生长发育性别二态性的形成。 展开更多

关键词 罗氏沼虾 性别二态性 脑 胸神经节 转录组 差异表达基因(DEGs)

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3型鲤疱疹病毒白介素10单克隆抗体制备与鉴定

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作者 陈静 张艳维 +7 位作者 刘琴 朱晓真 贾钊 王俊亚 高娃 贾智英 桂朗 邹钧 《上海海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期18-29,共12页

白介素(Interleukin,IL)10是脊椎动物Th2细胞(T helper 2 cell)和先天淋巴细胞(Innate lymphoid cell)分泌的一种多效应细胞因子。3型鲤疱疹病毒(Cyprinid herpesvirus 3,CyHV3)ORF134编码IL10样蛋白,本研究构建了ORF134原核表达质粒,... 白介素(Interleukin,IL)10是脊椎动物Th2细胞(T helper 2 cell)和先天淋巴细胞(Innate lymphoid cell)分泌的一种多效应细胞因子。3型鲤疱疹病毒(Cyprinid herpesvirus 3,CyHV3)ORF134编码IL10样蛋白,本研究构建了ORF134原核表达质粒,在大肠杆菌DE3感受态细胞中表达CyHV3-IL10重组蛋白。SDSPAGE分析结果表明,重组CyHV3-IL10蛋白约为18 ku,主要以包涵体形式表达。将CyHV3-IL10包涵体进行变性和复性,经分子筛凝胶柱层析纯化获得了纯度较高的重组CyHV3-IL10蛋白,利用CyHV3-IL10重组蛋白免疫小鼠制备了单克隆抗体,通过酶联免疫吸附测定法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)筛选,获得了2株亲和力强的抗体,并利用激光共聚焦技术和Western blotting对抗体进行鉴定。结果表明,FITC标记的单克隆抗体能够特异性识别HEK293细胞中表达的CyHV3-IL10重组蛋白和感染CyHV3的镜鲤脾和鳃组织中表达的CyHV3-IL10蛋白。CyHV3-IL10单克隆抗体的制备为后续研究CyHV3-IL10蛋白功能和建立CyHV3诊断方法奠定基础,为CyHV3病毒检测试剂盒的研发提供新思路。 展开更多

关键词 鲤疱疹病毒3型 白介素10 单克隆抗体 Western blotting 免疫荧光分析

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不同渗透压条件下金钱鱼肾原代细胞的差异蛋白分析 被引量：2

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作者 廉颖 桂朗 张俊彬 《上海海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期855-863,共9页

为了研究海水鱼类肾脏的渗透压调节功能,以金钱鱼肾原代细胞作为研究对象,使用低渗、等渗和高渗培养基处理细胞24 h,通过Label-free定量法进行蛋白质组学分析,质谱定性得到蛋白质共计3 787个,低渗组与等渗组比较,得到显著差异蛋白14个;... 为了研究海水鱼类肾脏的渗透压调节功能,以金钱鱼肾原代细胞作为研究对象,使用低渗、等渗和高渗培养基处理细胞24 h,通过Label-free定量法进行蛋白质组学分析,质谱定性得到蛋白质共计3 787个,低渗组与等渗组比较,得到显著差异蛋白14个;高渗组与等渗组比较,得到显著差异蛋白31个。筛选标准为Ratio>+/-2,且P <0. 05。对差异表达蛋白进行Gene Ontology(GO)功能注释,GO富集分析以及蛋白质聚类分析,并挑选了与细胞骨架、能量合成以及蛋白结合相关的蛋白质进行了mRNA水平的定量检测,从基因和蛋白水平了解肾脏细胞在渗透调节中的变化。结果显示:低渗组中,细胞骨架相关蛋白质受到的影响较大,其中包括微管蛋白α-4A链、微管蛋白β链、肌球蛋白-11以及typeⅠcytoskeletal 18-like,而高渗组中差异显著的蛋白质多为细胞外间质蛋白,如纤连蛋白、胶原蛋白等。因此推测低渗刺激后,胞内渗透压高于胞外渗透压,细胞立即膨胀并大量表达细胞骨架蛋白应对低渗刺激,适应细胞形态的改变;而高渗刺激下,细胞处于失水状态,形态骤缩,影响细胞间的粘连,而fn、plod2和arf1升高表明,细胞正在修复受损蛋白。本研究从细胞水平初步分析了金钱鱼肾脏在不同渗透压刺激下的应答机制,为研究细胞水平的渗透压调节机制提供了新的观点。 展开更多

关键词 金钱鱼 肾原代细胞 蛋白质组学 Label-free定量 渗透压调节

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