摘要: 利用RAPD技术对水螅科 2属 5种水螅进行了基因组DNA多态性研究。 80个随机引物筛选出 1 8个引物 ,共扩增出 30 3个清晰稳定的DNA片段 ,分子量在 0 3 3 0kb之间。以UPGMA聚类法构建树状图 ,阐明水螅属种的分类关系 :大庆水螅Hydradaqingensis、北京水螅H beijingensis和强壮水螅H robusta 3种分成两组并聚在一起 ;不同属的漠河水螅H mohensis和绿水螅Chlorohydrasp 聚为一支 ;由此 2属 5种水螅分为两个支系。

摘要: 研究对中国绿水螅共生绿藻的核18S r RNA基因全长序列及其叶绿体9个基因(atp A、chl B、chl N、pet A、psa B、psb A、psb C、psb D及rbc L)片段序列进行了克隆和测序,并基于18S r RNA基因序列及叶绿体9个基因序列的整合数据分别通过最大似然法(Maximum-likelihood)和贝叶斯分析(Bayesian inference)对中国绿水螅(Hydra sinensis)共生单细胞绿藻的系统发生地位进行了探讨。系统发生表明:(1)中国绿水螅共生绿藻属于共球藻纲(Trebouxiophyceae)小球藻目(Chlorellales),但不属于其中的小球藻属(Chlorella);(2)来源于草履虫、水螅、地衣及银杏的共生绿藻均在共球藻纲支系,而来源于蛙类和蝾螈的共生绿藻属于绿藻纲(Chlorophyceae)支系。无论在共球藻纲支系还是在绿藻纲支系,不同来源的共生藻并没有排他性地聚为单系群而在系统树中与其他自由生活的绿藻混杂排列,来自不同宿主的共生绿藻没有共同起源。

摘要: 为探讨中国绿水螅(Hydra sinensis)抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)基因的起源及功能,研究采用RACE方法克隆了中国绿水螅APX基因的全长cDNA序列。该cDNA序列总长1357 bp,包括5′非编码区107 bp,3′非编码区146 bp及开放阅读框(Open reading frame,ORF) 1104 bp,共编码367个氨基酸,预测蛋白质分子量为40.79 kD。BLAST结果表明中国绿水螅APX蛋白同源序列绝大部分来自植物界;通过最大似然法(Maximum-likelihood)和贝叶斯分析(Bayesian inference)进行的系统发生分析显示植物界及动物界物种的APX序列各自形成单系群。把APX基因ORF全长序列克隆到原核表达质粒pET-GST中,重组质粒转化E.coliBL21 (DE3)菌株,IPTG诱导后成功表达重组融合蛋白GST-APX,再使用纯化的重组蛋白免疫新西兰兔制备多克隆抗体用于APX蛋白的免疫印迹分析(Western blotting assay,WB)。在不同光照时长梯度(光强度2000 lx,每天分别光照0、4h、8h、12h、16h、20h及24h)下培养中国绿水螅30d,实时定量PCR (Quantitative real-timePCR,qPCR)及WB检测结果均表明光照时间较长时(每天光照12h以上)绿水螅APX表达呈现一定程度的上调。在长时间光辐射下水螅体内共生绿藻连续进行光合作用所累积的大量活性氧能够扩散到水螅细胞内,此时水螅体内表达上调的APX可能参与清除其细胞内的活性氧。

摘要: 受全球暖化及光辐射增强的双重胁迫，珊瑚礁主成分刺胞动物-微藻共生体白化（共生藻数量减少）日趋严重.在中国绿水螅（Hydra sinensis）对异常环境因子的响应前期研究中筛选到一个“高温（33℃）-强光（6 000 lx）”双胁迫参数组合能诱发绿水螅白化，进一步在其基础上探讨高温单胁迫、强光单胁迫及高温-强光双胁迫诱发中国绿水螅白化进程中其共生藻的数量动态、活性氧（超氧阴离子自由基及丙二醛两个指标）的积累及抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及过氧化物酶）活性的变化.结果显示，与高温单胁迫和强光单胁迫相比，高温-强光双胁迫下绿水螅共生藻数量下降幅度最高（双胁迫处理21 d后共生藻数量下降幅度接近90%）；强光单胁迫下绿水螅仅在胁迫的起始阶段共生藻数量下降幅度略高于高温单胁迫，而其余时段均明显低于高温单胁迫；无论是单胁迫、还是双胁迫均导致绿水螅活性氧水平上调，但在强光单胁迫下绿水螅活性氧水平上调的起始时间明显早于高温单胁迫；在所有胁迫处理的中、后期绿水螅3种抗氧化酶活性动态总体趋势为上调，而在大部分时间段双胁迫条件下每种抗氧化酶活性高于单胁迫，并且强光单胁迫下绿水螅每种抗氧化酶活性上调的起始时间均早于高温单胁迫.综上所述，与高温单胁迫以及强光单胁迫相比，高温-强光联合胁迫显著加剧了绿水螅的白化程度，即高温胁迫及强光胁迫联合处理对绿水螅白化发生的促进具有协同效应；绿水螅对强光胁迫的响应较对高温胁迫的响应更敏感，但高温胁迫在促进绿水螅白化发生的进程中影响程度却大于强光胁迫，因此高温胁迫与强光胁迫之间在诱导绿水螅白化发生的作用方式上存在差异.（图7表1参32）

摘要: 为探讨水螅异种免疫排斥的分子机理,本研究探索并建立了一个以长锥形牙刷毛为载体、把两段水螅身体片段串联(嫁接)起来的方法,并以中国绿水螅(Hydra sinensis)野生型品系(体内有共生藻,身体呈现绿色)、中国绿水螅无藻品系及寻常水螅(Hydra vulgaris)为移植材料,通过显微操作分别成功制备了水螅同种移植(绿水螅野生型品系切除尾部后的伤口与绿水螅无藻品系切除头部后的伤口之间的嫁接)嵌合体及异种移植(绿水螅野生型品系切除尾部后的伤口与寻常水螅切除头部后的伤口之间的嫁接)嵌合体。在移植手术结束12h时60%以上的异种移植嵌合体结构完整(两段水螅身体仍为连接状态)、24h时约40%的异种移植嵌合体结构完整、36h时不到20%的异种移植嵌合体结构完整、48h后已观察不到结构完整的异种移植嵌合体,这反映了在水螅异种移植嵌合体中存在显著的免疫排斥现象;相反,移植手术结束96h时约85%的同种移植嵌合体中两段水螅身体连接处的组织完全融合,并且这些同种移植嵌合体能够长期存活,这说明在同种移植嵌合体中免疫排斥现象即使存在也非常轻微。在此基础上,以移植手术结束24h时的同种移植嵌合体为对照,对移植手术结束24h时的异种移植嵌合体进行了转录组分析。异种移植嵌合体与同种移植嵌合体间共筛选出24125个差异表达基因(Differentially expressed genes, DEGs),其中17707个表达上调, 6418个表达下调;基于DEGs富集分析获得了26条显著KEGG通路(P<0.05),其中3条通路涉及先天免疫系统、2条通路涉及铁死亡、2条通路涉及凋亡,还有15条物质代谢通路与免疫细胞代谢重编程相关;根据KEGG富集结果统计到的与先天免疫系统直接相关的33个代表性DEGs中大部分(30个基因)表达上调,其中12个基因参与免疫应答, 4个基因涉及凋亡, 6个基因与蛋白质泛素化相关, 4个基因涉及蛋白质折叠, 4个基因涉及细胞信号转导,还有3个基因参与物质转运。结果表明,水螅异种移植手术激活了水螅的先天免疫反应、铁死亡和凋亡进程,而铁死亡和凋亡可对水螅的先天免疫水平进行调控;被激活的先天免疫系统引发了水螅免疫细胞代谢重编程,还通过抗原的加工和呈递通路启动水螅获得性免疫系统的活化进程,但没有发现水螅获得性免疫系统直接介入异种免疫排斥的相关证据。因此,水螅异种免疫排斥主要是先天免疫活动及免疫细胞代谢重编程两个因素共同作用的结果。研究为探讨动物异种免疫排斥的细胞及分子机理提供了基础数据。