李玉鋒戴習(xí)林袁新程周迅胡彥杰丁福江
(1. 水產(chǎn)科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(上海海洋大學(xué)) 農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(上海海洋大學(xué)) 水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種中心上海市協(xié)同創(chuàng)新中心(上海海洋大學(xué));2. 上海申漕特種水產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司,上海 201516)
四個(gè)羅氏沼蝦抗病選擇系抗病力比較分析
李玉鋒1戴習(xí)林1袁新程1周迅1胡彥杰1丁福江2
(1. 水產(chǎn)科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(上海海洋大學(xué)) 農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(上海海洋大學(xué)) 水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種中心上海市協(xié)同創(chuàng)新中心(上海海洋大學(xué));2. 上海申漕特種水產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司,上海 201516)
采用熒光定量PCR方法,對(duì)4個(gè)羅氏沼蝦抗病選擇系的4個(gè)抗病力基因(熱休克蛋白70(HSP70)Se-GPx、CAT、SOD)表達(dá)量分析。通過(guò)感染溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus),對(duì)比4個(gè)選擇系之間HSP70、Se-GPx、CAT及SOD表達(dá)量的差異,結(jié)合4個(gè)選擇系成活率,來(lái)對(duì)比4個(gè)抗病選擇系抗病力強(qiáng)弱。結(jié)果表明,A、B兩個(gè)抗病選擇系的肝胰腺HSP70 mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯高于C、D兩個(gè)抗病選擇系(P<0.05)。感染96 h內(nèi)Se-GPx、CAT、SOD表達(dá)量變化顯著,在4個(gè)選擇系不同時(shí)間表達(dá)量也不相同,但是總體變化趨勢(shì)是A、B選擇系高于C、D選擇系。結(jié)合4個(gè)選擇系感染溶藻弧菌一周的成活率分別為65.0%、65.8%、51.7%及53.3%,可得出結(jié)論A、B兩個(gè)抗病選擇系抗病力高于C、D兩個(gè)選擇系。
羅氏沼蝦;HSP70;非特異性免疫;溶藻弧菌
羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)原產(chǎn)于東南亞一帶,是我國(guó)目前主要的淡水經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖品種,在水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)發(fā)展中占有重要地位。但近幾年來(lái)由于環(huán)境、養(yǎng)殖模式等多方面因素的影響,羅氏沼蝦出現(xiàn)嚴(yán)重的種質(zhì)衰退現(xiàn)象;另一方面,羅氏沼蝦病害日益嚴(yán)重,給我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的災(zāi)難[1]。要解決這個(gè)問(wèn)題必須研究羅氏沼蝦抗病機(jī)制以及培育抗病新品種。
熱休克蛋白 70(Heat stress proteins 70,HSP-70),是機(jī)體在受到應(yīng)激時(shí)細(xì)胞內(nèi)迅速合成的一種蛋白質(zhì),它具有高度保守性,能增加機(jī)體的自身保護(hù)反應(yīng),可以增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)損害的耐受程度,維持細(xì)胞的正常代謝,提高細(xì)胞的生存率[2,3],因此熱休克蛋白70是衡量羅氏沼蝦抗病力的一個(gè)重要因素。甲殼動(dòng)物的免疫系統(tǒng)與脊椎動(dòng)物有很大不同,無(wú)特異性免疫,主要是非特異性免疫,這種免疫重要是依靠一些酶來(lái)完成的,所以研究免疫過(guò)程中的免疫相關(guān)酶以提高羅氏沼蝦自身的免疫能力是很有必要的[4]。有研究指出谷胱甘肽過(guò)氧化物酶在生物體的抗氧化方面,以及體內(nèi)遭受到病原體感以后產(chǎn)生的免疫活動(dòng)中發(fā)揮著重要的作用,從而保護(hù)生物機(jī)體免受體內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)量活性氧分子的損害[5,6]。根據(jù)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性中心是否含硒可以分為含硒的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Se-GPx)和不含硒的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(non-Se-GPx)兩種類型[7,8],目前甲殼動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的GPx均為Se-GPx[9,10]。過(guò)氧化氫酶(CAT)可以清除生物體產(chǎn)生的H2O2,在生物體內(nèi)發(fā)揮著抗氧化的作用[11,12]。超氧岐化酶(SOD)也是生物體內(nèi)存在的一種抗氧化酶,它對(duì)生物體內(nèi)自由基的清除起著重要作用,有清除O2的作用[13]。同時(shí)超氧岐化酶也是甲殼類動(dòng)物體液免疫的一部分,是衡量甲殼類動(dòng)物非特異性免疫性狀的重要指標(biāo)。溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)是引起壺菌病發(fā)生的一種重要的致病菌,目前有關(guān)溶藻弧菌致病性的研究報(bào)道有很多,本實(shí)驗(yàn)室在羅氏沼蝦育苗池中水體中分離得到溶藻弧菌。
基于以上理論支撐,本實(shí)驗(yàn)選育四代的4個(gè)抗病選擇系(A、B、C、D)的羅氏沼蝦,在人工感染溶藻弧菌后,通過(guò)RT-PCR方法檢測(cè)4個(gè)選擇系肝胰腺中4個(gè)抗病力基因(HSP70、Se-GPx、CAT、SOD)表達(dá)量的差異,并結(jié)合4個(gè)選擇系死亡率比較其抗病力,初步探討溶藻弧菌對(duì)羅氏沼蝦肝胰腺中4個(gè)抗病力基因表達(dá)量的影響,以及以上幾個(gè)基因和羅氏沼蝦抗病力之間的關(guān)系,對(duì)本實(shí)驗(yàn)室4個(gè)羅氏沼蝦選擇系的抗病力進(jìn)行比較分析,選擇出抗病力較強(qiáng)的選擇系,為本實(shí)驗(yàn)室下一代的抗病選育工作提供理論支持,同時(shí)希望能為羅氏沼蝦病害防治工作和免疫機(jī)理的深入研究提供理論依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 實(shí)驗(yàn)用羅氏沼蝦為本實(shí)驗(yàn)室人工選擇配對(duì)和育苗,自然交尾建立的4個(gè)羅氏沼蝦抗病專門化選擇系子四代選擇系(A、B、C、D),選擇體長(zhǎng)(7.25±0.74)cm,體重(13.46±4.31)cm的蝦作為實(shí)驗(yàn)用蝦。每個(gè)選擇系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均放在水泥池中暫養(yǎng)一周,水溫25-28℃,每天投喂兩次,每隔一天換一次水(換水量約為1/3),持續(xù)充氣。
1.1.2 主要儀器及試劑 熒光定量PCR儀、凝膠成像儀(德國(guó)Biostep)、梯度PCR(Eppendorf)、臺(tái)式冷凍離心機(jī)(Eppendorf)、RNAiso plus(TaKaRa)、反轉(zhuǎn)錄試劑(TaKaRa)、DNAmarker(天根生物)、氯仿、無(wú)水乙醇、PCR引物由生工生物上海部合成。
1.2 方法
1.2.1 感染實(shí)驗(yàn) 溶藻弧菌的培養(yǎng):實(shí)驗(yàn)菌種來(lái)自上海海洋大學(xué)病原庫(kù),保種的菌種先經(jīng)過(guò)異養(yǎng)菌培養(yǎng)基(PGY)培養(yǎng)12 h后,接種到弧菌選擇培養(yǎng)基(TCBS)進(jìn)行特異性培養(yǎng),最終制備成1×106CFU/mL(用平板計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù))的溶藻弧菌菌懸液于4℃保存。
感染:4個(gè)選擇系中每個(gè)選擇系隨機(jī)挑選180只羅氏沼蝦,設(shè)置3個(gè)平行,在羅氏沼蝦第二腹節(jié)基部注射0.2 mL濃度為1×106CFU/mL的溶藻弧菌菌懸液。
1.2.2 總RNA的抽提 4個(gè)選擇系分別在感染溶藻弧菌0、6、12、24、48和96 h后取肝胰腺,然后在液氮中充分研磨加入1 mL RNAiso plus,靜止5 min后加入0.2 mL氯仿在4℃離心機(jī)中12 000 r/min離心15 min,小心吸取上清液0.4 mL至新的離心管中,再加入0.5 mL異丙醇靜止10 mim后于4℃離心機(jī)中12 000 r/min離心10 min,倒掉上清液加1 mL 75%乙醇在4℃離心機(jī)中7 500 r/min離心5 min,倒掉液體得到總RNA,最后用1%瓊脂糖電泳檢測(cè)RNA的完整性。
1.2.3 cDNA的合成 將完整無(wú)降解并且測(cè)得OD260nm/OD280nm值1.8-2.0的RNA用TaKaRa公司反轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書上的方法反轉(zhuǎn)錄成cDNA,將反轉(zhuǎn)錄好的cDNA放-20℃冰箱保存。
1.2.4 熒光定量PCR反應(yīng)分析基因的表達(dá) 劉波等[2]根據(jù)GenBank發(fā)布的羅氏沼蝦HSP70序列(AY466445.1),設(shè)計(jì)HSP70的引物。在GenBank中查得羅氏沼蝦過(guò)氧化氫酶(HQ668089.1)、超氧歧化酶(DQ121374.1)、含硒谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(FJ670566.1)及18S(GQ131934.1)序列,設(shè)計(jì)引物序列見(jiàn)表1,引物均由上海生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
表1 熒光定量PCR試驗(yàn)中用到的引物及序列
熒光定量PCR反應(yīng)體系(20 μL體系):7.5 μL SYBR Premix Ex Taq,0.3 μL引物F,0.3 μL引物R,0.6 μL cDNA模板,6.3 μL ddH2O。熒光定量PCR反應(yīng)程序:95℃預(yù)變性30 s;95℃變性5 s,60℃退火30 s,55℃延伸15 s,40個(gè)循環(huán)。
1.3 數(shù)據(jù)分析
羅氏沼蝦各基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量用Livak和Schmittgen建立的2-ΔΔCt計(jì)算法計(jì)算。然后用目的基因與內(nèi)參基因18S得比值來(lái)表示目的基因的相對(duì)表達(dá)量。數(shù)據(jù)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,P<0.05認(rèn)為差異顯著。
2.1 四個(gè)選擇系成活率比較
2.1.1 養(yǎng)殖比較分析 經(jīng)歷了100 d的養(yǎng)殖,4個(gè)羅氏沼蝦選擇系的養(yǎng)殖成活率表現(xiàn)出一定的差異,4組羅氏沼蝦選擇系養(yǎng)殖成活率比較如圖1所示,A、B兩個(gè)選擇系成活率顯著高于C、D兩個(gè)選擇系P<0.05,選擇系B成活率最高,達(dá)到83.39%。其余3個(gè)選擇系A(chǔ)、C、D成活率分別為82.78%、71.11%和70%。
2.1.2 感染存活比較分析 人工注射感染溶藻弧菌后,4個(gè)選育選擇系A(chǔ)、B、C、D之間的抗病感染能力表現(xiàn)出一定的差異(表2)。注射感染12 h時(shí),A選擇系成活率極顯著高于B選擇系(P<0.01),且顯著高于D選擇系(P<0.05),B選擇系成活率顯著高于C選擇系(P<0.05)。注射感染24 h時(shí),A、B選擇系成活率極顯著高于C選擇系(P<0.01),并且A、B抗病選擇系成活率顯著高于D選擇系(P<0.05),B、D選擇系成活率顯著高于C選擇系(P<0.05)。注射感染48 h以及2周后,A、B選擇系成活率極顯著高于C、D兩個(gè)選擇系(P<0.01)。綜上所述,4個(gè)抗病選擇系在感染溶 藻弧菌后成活率存在一定差異,A、B選擇系抗病力明顯強(qiáng)于C、D選擇系,這對(duì)以后育種工作具有重要的指導(dǎo)意義。
2.2 感染溶藻弧菌后羅氏沼蝦肝胰腺中HSP70 mRNA表達(dá)量變化
4個(gè)抗病選擇系感染溶藻弧菌后肝胰腺HSP70 mRNA的相對(duì)含量如圖2所示,總體變化趨勢(shì)是:0-24 h HSP70基因表達(dá)量劇烈增加,之后相對(duì)表達(dá)量降低,48 h與96 h之間表達(dá)量無(wú)差異。12、24 h時(shí)HSP70 mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯高于其他時(shí)間段(P<0.01)。4個(gè)抗病選擇系之間肝胰腺HSP70 mRNA的相對(duì)含量為:感染6 h時(shí)B選擇系相對(duì)表達(dá)量高于C、D選擇系相對(duì)表達(dá)量(P<0.05),12、24 h時(shí)A、B兩個(gè)抗病選擇系的肝胰腺HSP70 mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯高于C、D兩個(gè)抗病選擇系(P<0.05),48h時(shí)A選擇系的肝胰腺HSP70 mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯高于C、D兩個(gè)抗病選擇系(P<0.05),其他時(shí)間段各個(gè)選擇系之間肝胰腺HSP70 mRNA相對(duì)表達(dá)量差異不顯著。
圖1 四組羅氏沼蝦選擇系養(yǎng)殖成活率比較
2.3 感染溶藻弧菌羅氏沼蝦肝胰腺中非特異性免疫因子Se-GPx、CAT、SOD基因相對(duì)含量
4個(gè)抗病選擇系在感染溶藻弧菌后肝胰腺中Se-GPx mRNA各個(gè)時(shí)間段的相對(duì)表達(dá)量如圖3所示,總體變化趨勢(shì)是:感染到0-24 h,4個(gè)選擇系Se-GPx mRNA表達(dá)量逐漸升高,到24 h達(dá)到峰值。24-96 h,4個(gè)選擇系Se-GPx mRNA表達(dá)量逐漸降低。4個(gè)選擇系之間肝胰腺中Se-GPx mRNA各個(gè)時(shí)間段相對(duì)表達(dá)量:0 h時(shí),B抗病選擇系的肝胰腺Se-GPx mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯高于A、C、D三個(gè)抗病選擇系(P<0.05),A抗病選擇系的肝胰腺Se-GPx mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯高于D 抗病選擇系(P<0.05);6 h時(shí),B抗病選擇系的肝胰腺SeGPx mRNA的相對(duì)表達(dá)量極顯著高于C、D兩個(gè)抗病選擇系(P<0.01),A抗病選擇系的肝胰腺Se-GPx mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著高于C、D三個(gè)抗病選擇系(P<0.05);24 h和48 h時(shí),A、B兩個(gè)抗病選擇系的肝胰腺Se-GPx mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著高于C、D兩個(gè)抗病選擇系(P<0.05)。
表2 4個(gè)羅氏沼蝦選擇系抗溶藻弧菌能力比較
圖 2 四個(gè)羅氏沼蝦選擇系感染溶藻弧菌后肝胰腺中HSP70 mRNA相對(duì)表達(dá)量
圖3 四個(gè)羅氏沼蝦選擇系感染溶藻弧菌后肝胰腺中Se-GPx mRNA相對(duì)表達(dá)量
4個(gè)抗病選擇系在感染溶藻弧菌后肝胰腺中CAT mRNA各個(gè)時(shí)間段的相對(duì)表達(dá)量如圖4所示,總體變化趨勢(shì)是:感染到0-12 h,4個(gè)選擇系CAT mRNA表達(dá)量逐漸升高,到12 h達(dá)到峰值。12-96 h,4個(gè)選擇系CAT mRNA表達(dá)量逐漸降低。4個(gè)選擇系之間肝胰腺中CAT mRNA各個(gè)時(shí)間段相對(duì)表達(dá)量:6 h時(shí),A、B兩個(gè)抗病選擇系的肝胰腺CAT mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著高于C、D 抗病選擇系(P<0.05);12 h時(shí),A抗病選擇系的肝胰腺CAT mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著高于D 抗病選擇系(P<0.05);96 h時(shí),A、B抗病選擇系的肝胰腺CAT mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著高于D 抗病選擇系(P<0.05)其他時(shí)間段4個(gè)抗病選擇系間CAT mRNA相對(duì)表達(dá)量差異。
4個(gè)抗病選擇系在感染溶藻弧菌后肝胰腺中SOD mRNA各個(gè)時(shí)間段的相對(duì)表達(dá)量如圖5所示,總體變化趨勢(shì)是:感染至0-24 h,4個(gè)選擇系SOD mRNA表達(dá)量逐漸升高,到24 h達(dá)到峰值。24-96 h,4個(gè)選擇系SOD mRNA表達(dá)量逐漸降低。4個(gè)選擇系之間肝胰腺中SOD mRNA各個(gè)時(shí)間段相對(duì)表達(dá)量:0 h時(shí),B抗病選擇系的肝胰腺SOD mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著高于A、D 抗病選擇系(P<0.05)且極顯著高于A抗病選擇系(P<0.01);24、48 h時(shí),B抗病選擇系肝胰腺SOD mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著高于C、D 抗病選擇系(P<0.05),其他時(shí)間段內(nèi)4個(gè)抗病選擇系間SOD相對(duì)表達(dá)量差異不顯著。
圖4 四個(gè)羅氏沼蝦選擇系感染溶藻弧菌后肝胰腺中CAT mRNA相對(duì)表達(dá)量
圖 5 四個(gè)羅氏沼蝦選擇系感染溶藻弧菌后肝胰腺中SOD mRNA相對(duì)表達(dá)量
3.1 溶藻弧菌感染96 h內(nèi)4個(gè)選擇系羅氏沼蝦肝胰腺HSP70 mRNA相對(duì)表達(dá)量差異
水生動(dòng)物一般終生生活在水環(huán)境中,所以它們與環(huán)境之間的關(guān)系是最為緊密的,兩者之間的關(guān)系大部分是通過(guò)HSP70實(shí)現(xiàn)的。生物體在熱和其他因素刺激(重金屬離子、缺氧、病毒及細(xì)菌感染等)時(shí),會(huì)發(fā)生熱休克反應(yīng)用來(lái)抑制蛋白的合成,而熱休克蛋白能通過(guò)修復(fù)、重新折疊變性蛋白及解離聚集的蛋白,達(dá)到對(duì)肌體和細(xì)胞的保護(hù)作用。其中HSP70是最為重要的一類[14-16]。有研究報(bào)道HSP70的較高表達(dá)能保護(hù)人單核細(xì)胞免受過(guò)氧化氫引起的毒害、人的A-431細(xì)胞免受氰化鈉的傷害[17]。水產(chǎn)動(dòng)物也有相關(guān)報(bào)道指出HSP70表達(dá)水平的高低對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的抗逆性和環(huán)境的適應(yīng)能力都具有直接關(guān)系。NAKANO等對(duì)兩種潮間杜父魚(Oligocottusmaculosus和O. suyderi)的研究表明,當(dāng)魚體內(nèi)的HSP70儲(chǔ)存較多時(shí),機(jī)體會(huì)具有更大的耐受能力,機(jī)體能夠適應(yīng)更大的溫差變化[18]。Cruz-Rodriguez等用多環(huán)芳香烴等化學(xué)藥品和污染水體的沉積物來(lái)刺激美洲牡蠣發(fā)現(xiàn),牡蠣體內(nèi)HSP70表達(dá)量明顯增加,表明HSP70參與了機(jī)體對(duì)不良環(huán)境的抵御作用,從而參與了維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦在感染溶藻弧菌后,肝胰腺中HSP70 mRNA表達(dá)量在0、6、12和24 h內(nèi)呈上升趨勢(shì),48-96 h表達(dá)量降低,這也表明羅氏沼蝦在感染溶藻弧菌后,自身的保護(hù)反應(yīng)觸發(fā),體內(nèi)迅速促使合成HSP70。結(jié)合4個(gè)羅氏沼蝦感染存活率比較可以得出結(jié)論:HSP70 mRNA表達(dá)量較高的選擇系具有較高的成活率,因此HSP70 mRNA的高表達(dá)量與生物體的抗逆性能力呈正相關(guān)。
3.2 溶藻弧菌感染96 h內(nèi)4個(gè)選擇系羅氏沼蝦肝胰腺中非特異性免疫免疫Se-GPx、CAT、SOD基因相對(duì)含量的差異
當(dāng)生物體受到細(xì)菌、病毒等侵染時(shí),甲殼動(dòng)物會(huì)發(fā)生呼吸爆發(fā)的現(xiàn)象,這種呼吸爆發(fā)以及其他免疫活動(dòng)中產(chǎn)生的活性氧分子會(huì)在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生積累,對(duì)機(jī)體細(xì)胞產(chǎn)生嚴(yán)重的損害[19-21]。鑒于這種損害,甲殼動(dòng)物的體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生了很多的具有抗氧化作用的酶,一旦有過(guò)氧化物在體內(nèi)生成,便會(huì)立刻發(fā)揮作用,利用本身的氧化還原作用將過(guò)氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)害或毒害較低的物質(zhì)[22]。有研究指出對(duì)凡納濱對(duì)蝦注射溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus),用RT-PCR對(duì)Se-GPx基因mRNA在血淋巴細(xì)胞中的表達(dá)量分析后,發(fā)現(xiàn)隨著呼吸爆發(fā)現(xiàn)象的發(fā)生,Se-GPx基因的相對(duì)表達(dá)量在0-6 h時(shí)顯著升高,這也說(shuō)明Se-GPx與凡納濱對(duì)蝦免疫過(guò)程有著緊密相關(guān),因此在甲殼動(dòng)物中Se-GPx基因的表達(dá)水平可以作為其適應(yīng)外界變化和抵御外界病原體入侵的重要指標(biāo)[23,24]。CAT是抗氧化酶的其中一個(gè),它在清除過(guò)氧化物和超氧自由基、減少或阻止羥基自由基的形成等方面發(fā)揮著重要作用。SOD也是體內(nèi)清除氧自由基主要的酶,它能有效地清除并終止O2引發(fā)的一系列反應(yīng),對(duì)生物體的抗氧化和氧化平衡起關(guān)鍵作用[25-28]。有很多研究者也發(fā)現(xiàn),給南美白對(duì)蝦投喂免疫增強(qiáng)劑之后,蝦體內(nèi)SOD的抗氧化活性會(huì)有上升,蝦的抗病能力也會(huì)增強(qiáng)、在感染細(xì)菌和病毒后的存活率有升高。Cheng等[29]克隆了羅氏沼蝦cMnSOD的基因,并且對(duì)對(duì)蝦進(jìn)行注射細(xì)菌(Lactococcus garvieae),研究了該基因在血細(xì)胞和肝胰腺中的表達(dá)情況。孫燕等[30]研究在飼料中添加益生菌,凡納濱對(duì)蝦的成活率和肝胰腺中SOD基因的相對(duì)表達(dá)量都有所上升。張慶利[31]對(duì)對(duì)蝦感染W(wǎng)SSV后發(fā)現(xiàn)血細(xì)胞中的CAT基因的轉(zhuǎn)錄趨勢(shì)與CAT活性的變化趨勢(shì)基本一致,說(shuō)明蝦感染W(wǎng)SSV后,通過(guò)大幅度提高CAT基因的轉(zhuǎn)錄,合成大量的CAT,調(diào)控細(xì)胞內(nèi)氧化還原反應(yīng)的動(dòng)態(tài)平衡,在殺滅抵御感染的免疫反應(yīng)過(guò)程中起作用。在感染細(xì)菌或病毒后,通過(guò)熒光定量檢測(cè),基因較高的表達(dá)量和生物的高成活率存在正相關(guān)的關(guān)系,因此本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)4個(gè)羅氏沼蝦抗病選擇系感染溶藻弧菌,通過(guò)熒光定量技術(shù)對(duì)4個(gè)選擇系羅氏沼蝦的非特異性基因表達(dá)量進(jìn)行檢測(cè)分析,4個(gè)抗病選擇系在感染溶藻弧菌后肝胰腺中的Se-GPx、CAT、SOD表達(dá)量都有所增加,這也說(shuō)明這3種酶參與了羅氏沼蝦的體液免疫。這表明Se-GPx、CAT、SOD對(duì)溶藻弧菌的侵入反應(yīng)比較敏感,在免疫過(guò)程中發(fā)揮著積極作用,可能為羅氏沼蝦的抗病能力以及病害防治工作提供理論依據(jù)。比較4個(gè)羅氏沼蝦選擇系在感染96 h內(nèi)Se-GPx、CAT、SOD相對(duì)表達(dá)量水平,可得出結(jié)論:在4個(gè)選擇系不同時(shí)間Se-GPx、CAT、SOD表達(dá)量也不相同,但是總體變化趨勢(shì)是A、B選擇系高于C、D選擇系。
通過(guò)分析羅氏沼蝦4個(gè)抗病選擇系感染溶藻弧菌后肝胰腺中4個(gè)抗病力基因相對(duì)表達(dá)量的不同,再結(jié)合4個(gè)選擇系感染溶藻弧菌后成活率B>A>D>C,可以得出結(jié)論:甲殼動(dòng)物體內(nèi)HSP70、Se-GPx、CAT、SOD均參與了清除弧菌、保護(hù)生物體的免疫反應(yīng),且?guī)讉€(gè)基因表達(dá)量水平和機(jī)體的抗病力有直接的關(guān)系,表達(dá)量相對(duì)較高的生物體具有較強(qiáng)的抗病能力。本實(shí)驗(yàn)室選育的4個(gè)抗病選擇系的抗病力強(qiáng)弱也有不同,B選擇系高于其他3個(gè)選擇系,A選擇系抗病力高于C、D選擇系,C和D選擇系抗病力差異不大。
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(責(zé)任編輯 李楠)
Comparing and Analyzing the Disease Resistances of Four Diseaseresistant Selected Lines of Macrobrachium rosenbergii
LI Yu-feng1DAI Xi-lin1YUAN Xin-cheng1ZHOU Xun1HU Yan-jie1DING Fu-jiang2
(1. National Demonstration Center for Experimental Fisheries Science Education(Shanghai Ocean University);Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetic Resources(Shanghai Ocean University),Ministry of Agriculture;Shanghai Collaborative Innovation for Aquatic Animal Genetics and Breeding;2. Shanghai Shencao Special Fisheries Development Corps,Shanghai 201516)
Expressions of 4 disease-resistant genes(heat shock protein70(HSP70),Se-GPx,CAT,and SOD)from 4 selected lines(A,B,C,and D)of Macrobrachium rosenbergii were analyzed with real-time PCR. Infected with Vibrio alginolyticus,the disease-resistant abilities of the 4 selected lines were compared based on the survival rates of 4 selected lines and the expression differences ofHSP70,Se-GPx,CAT,and SOD among the 4 selected lines. The results showed that relative expression of HSP70 mRNA of A and B was obviously higher than that of C and D in the hepatopancreas(P<0.05). The expressions of Se-GPx,CAT,and SOD changed significantly within 96 h,and were different among the 4 selected lines at different time;however,the general trend was that expressions in A and B were higher than those in C and D. The rate of A,B,C,and D was 65.0%,65.8%,51.7%,and 53.3% after infecting with V.alginolyticus for a week,it is inferred that disease-resistant ability of A and B is higher than that of C and D.
Macrobrachium rosenbergii;HSP70;non-specific immune;Vibrio alginolyticus
10.13560/J.cnki.biotech.bull.1985.2017-0096
2017-02-17
上海市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(蝦類)[滬農(nóng)科產(chǎn)字(2015)第5號(hào)]
李玉鋒,男,碩士研究生,研究方向:水產(chǎn)動(dòng)物種質(zhì)資源于種苗工程;E-mail:959914518@qq.com
戴習(xí)林,男,博士,教授,研究方向:水產(chǎn)養(yǎng)殖與海洋生物學(xué);E-mail:xldai@shou.edu.cn