摘要: 采用普通PCR扩增、SHOT-GUN测序、软件拼接首次获得了池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)线粒体基因组全序列。线粒体基因组全长为15939 bp,由13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个SrRNA基因和28个长度为1—393 bp的非编码区组成;除ND3-ND5、ND4L、ATP6、ATP8、COX1-COX3、tRNA-D、tRNA-H之外,其他大多数基因在L链编码。池蝶蚌线粒体全基因组序列、蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因及非编码区的A+T含量分别为60.36%、59.84%、61.7%、60.23%及62.5%,与其他淡水蚌类一致,均表现出A+T偏好性,淡水蚌类线粒体基因组长度的差异主要表现在非编码区长度的差异。池蝶蚌mtDNA的COX2-12SrRNA区域基因排列存在差异,是ND3、tRNAHis、tRNAAla、tRNASer1、tRNASer2、tRNAGlu、ND2、tRNAMet 8个基因发生重组造成。22个tRNA基因都具有典型的三叶草二级结构,tRNA-E与tRNA-W间的非编码区含有一个ORF区,而控制区并未发现。从GenBank上下载的14种双壳纲贝类的mtDNA序列构建的系统进化树,显示池蝶蚌与三角帆蚌亲缘关系最近。研究结果为淡水珍珠蚌线粒体基因重排及进化特征提供理论依据。

摘要: 为了解淡水贝类性别调控与分化机制,课题组建立了池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)性腺转录组,在转录组库中,存在β-连环蛋白(β-catenin)基因序列。实验对池蝶蚌β-catenin基因进行验证,采用RACE技术克隆其c DNA全长,命名为Hsβ-catenin。该序列全长4386 bp,5′-非编码区为162 bp,3′-非编码区为1758 bp,开放阅读框为2466 bp,编码821个氨基酸;该蛋白结构域主要由12个ARM重复序列组成;二级结构中,α-螺旋占47.75%,β-折叠占1.22%,随机卷曲占51.04%;三级结构中含大量α-螺旋且为右手超螺旋,构成ARM结构域;系统进化树分析表明,Hsβ-catenin与软体动物聚为一支,然后与昆虫类聚为一支。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测显示,Hsβ-catenin在肠中表达量最高,其次是斧足和精巢。Hsβ-catenin基因在12月龄和36月龄表达量较高,且在36月龄表达量最高,表明其可能参与池蝶蚌的性别调控与分化作用。

摘要: 为了探究池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)信号转导及转录激活因子STAT基因的初步功能,通过RACEPCR技术首次在池蝶蚌中获得STAT的c DNA全长序列(Gen Bank ID:KY123702),命名为Hs STAT,Hs STAT全长为2752 bp,5′-非编码区(5′UTR)为121bp,3′-非编码区3′UTR为264 bp,开放阅读框(ORF)为2367 bp,编码788个氨基酸;生物信息学分析发现该蛋白结构域主要由STAT_int、STAT_alpha、STAT_bind、SH2四个经典保守性功能域组成;缬氨酸最多占12.9%。色氨酸使用频率为100%。二级结构中α螺旋最多占46.83%、β折叠最少占8.5%。Hs STAT蛋白亲水性指数为–0.531,是亲水性蛋白。预测到棕榈酰化修饰位点1个,小泛素相关修饰序列3个,磷酸化修饰位点22个。系统进化树分析显示,Hs STAT与光滑双脐螺STAT5B和盘鲍STAT5聚在一支;亚细胞定位结果显示Hs STAT定位于血细胞的细胞质中;荧光原位杂交结果显示Hs STAT主要在细胞核。q PCR结果显示Hs STAT在所有的组织中均有表达,其在组织中的表达量在肝胰腺中最高,在血细胞中最低。细胞增殖实验显实验组增殖率为119%,高于对照组。实验已克隆到Hs STAT的全长序列,Hs STAT可能为STAT5亚型,具有促进SMCC-7721细胞增殖的功能,推测具有池蝶蚌细胞的信号转导功能参与池蝶蚌的先天免疫。

摘要: 为探究温度对池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)性腺发育的影响,研究连续两年对池蝶蚌性腺进行雌雄同体现象筛选及跟踪观察,并采用5个温度诱导池蝶蚌生殖滤泡分化。通过对不同时期的池蝶蚌的性腺进行qRTPCR检测,同时利用原位杂交技术对性别决定关键基因Dmrt1进行细胞定位。结果显示:在自然条件下, 6月龄池蝶蚌出现了雌雄同体现象, 28月龄的雌雄同体蚌到30月龄左右会出现不同性别的分化(77.8%分化为雄蚌,16.7%维持雌雄同体现象, 5.5%分化为雌蚌)。在不同温度刺激下, 14月龄池蝶蚌出现了雌雄同体和性逆转现象。32℃刺激, 14月龄雄蚌出现12.5%雌雄同体; 27℃刺激, 14月龄雄蚌和27月龄雄蚌分别出现37.5%和12.5%性逆转; 23℃刺激, 14月龄雌蚌出现14.29%性逆转; 19℃刺激, 14月龄雌蚌出现25%性逆转。qRT-PCR结果显示:Dmrt1在胚胎及6、27月龄表达显著高于其他时期, 32℃刺激,在27月龄雄蚌中的表达显著高于其他温度, 19℃刺激,在14、27月龄雌蚌中的表达显著高于其他温度; Fem1b、Fem1c的时空表达趋势基本一致,与Tra2a大体一致,在5、32月龄与Sox9相互抑制; 19℃、23℃和27℃刺激, Fem1b、Tra2a和Sox9三个基因在14月龄雄蚌中表达显著高于其他温度,且23℃刺激, Sox9在27月龄雄蚌中表达也显著高于其他温度; Foxl2在27℃下的27月龄雌蚌中表达显著高于其他温度。Tra2a、Fem1b、Fem1c、Sox9和Dmrt1五个基因在不同月龄的雌雄同体蚌内表达有显著差异, Foxl2在雌蚌和雌雄同体蚌内表达显著高于同期雄蚌。原位杂交技术结果显示,Dmrt1 m RNA阳性信号主要定位在精原细胞、初级精母细胞和成熟卵母细胞中。综上所述,温度影响池蝶蚌生殖滤泡的分化, 27℃及以上的高温容易诱导雄蚌向雌蚌逆转或产生雌雄同体现象, 23℃及以下的低温容易诱导雌蚌向雄蚌逆转;并且温度很可能是通过调控Dmrt1等性别相关基因的表达量,从而调节生殖滤泡分化的。

摘要: 池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)和三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)的亲缘关系一直存在争议,为了更深入地对淡水珠蚌进行系统发育分析,研究对池蝶蚌及其3个近缘物种三角帆蚌、褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)的转录组进行了比较分析。对它们共有单拷贝同源基因进行多序列联配后计算这4种淡水珠蚌之间的遗传距离,结果表明池蝶蚌和三角帆蚌的遗传距离只有0.00746(小于1%),而其他淡水珠蚌之间的遗传距离几乎是它的10倍(平均大于6%)。系统发育分析表明,小方蚌亚科与无齿蚌亚科大约在5144万年前发生分歧,而池蝶蚌和三角帆蚌发生分化的时间大约在424万年前。进一步的遗传差异分析鉴定了池蝶蚌转录组中的特有基因,其中KEGG通路富集的结果表明这些基因主要富集在免疫细胞膜分子和蛋白消化吸收等通路上。同时, GO注释结果表明有很多特有基因与池蝶蚌的优良性状相关,如与发育相关的生长发育、系统发育和动物器官发育等生物学过程,及与免疫相关的免疫系统过程、抗原处理和呈递等生物学过程。以上结果表明,池蝶蚌和三角帆蚌具有更近的亲缘关系,它们可能是同一物种的不同亚种或不同种群,这对淡水珠蚌种质资源的保护和遗传育种具有重要参考意义。此外,相比于三角帆蚌,池蝶蚌可能具有一些与生长发育及免疫相关的特有基因,这为探究相关的分子机制提供了线索。