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低温暴露对菲律宾蛤仔免疫指标和基因表达的影响

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大连海洋大学学报 2024年

作者：陈苏南孔雪宋满宗蔡月凤智颖申欣江苏海洋大学海洋科学与水产学院江苏海洋大学江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室江苏海洋大学江苏省海洋生物产业技术协同创新中心江苏省海洋资源开发研究院

温度是影响贝类正常活动的一个关键因子。目前多关注贝类对高温的响应，而对低温响应研究的较少，有必要开展贝类对低温的适应研究。本研究拟以菲律宾蛤仔为研究对象，进行为期60 d的低温暴露，对其免疫指标进行系统测定和分析，对获得... 详细信息

温度是影响贝类正常活动的一个关键因子。目前多关注贝类对高温的响应，而对低温响应研究的较少，有必要开展贝类对低温的适应研究。本研究拟以菲律宾蛤仔为研究对象，进行为期60 d的低温暴露，对其免疫指标进行系统测定和分析，对获得的差异表达基因进行GO/KEGG富集分析。在低温暴露20 d，菲律宾蛤仔鳃组织共有8 344条差异表达基因；低温暴露60 d，菲律宾蛤仔鳃组织共有2 674条差异表达基因。通过对这些DEGs进行富集分析，发现蛤仔在蛋白质加工、物质代谢、抗氧化、免疫和抗凋亡等生物过程中对低温有着潜在应对策略。在蛋白加工方面，蛋白加工过程中SAR1B、HSP20、HSP70、TRX和SEC61G基因表达上调，表明蛤仔可能通过加强蛋白合成来维持低温下细胞稳定性。磷脂酰胆碱（PC）是细胞膜的关键成分，本研究，PC合成相关基因表达上调，预示着低温暴露下菲律宾蛤仔可能通过加强PC合成维持细胞膜稳定性。本研究中SOD基因、CYP450基因、GST基因以及GPX基因表达上调，在暴露后期SOD活力升高时MDA含量下降，提示低温可诱导SOD清除机体过量的ROS，从而保护机体免受低温损伤。此外，免疫和抗凋亡相关基因在低温下也被显著激活。该研究为菲律宾蛤仔耐低温机理研究提供基础数据，并进一步为贝类耐低温品种的选育提供理论支持。

关键词：菲律宾蛤仔低温暴露免疫指标转录组学

我国近海龟足3个地理群体比较转录组及环境适应性研究

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动物学杂志 2023年第4期58卷 563-578页

作者：毛宁蔡月凤张宇姬南京申欣江苏海洋大学江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室连云港222005 江苏省海洋生物产业技术协同创新中心连云港222005

龟足(Capitulum mitella)隶属于节肢动物门(Arthropoda)指茗荷科(Pollicipedidae)龟足属,广泛分布于亚热带及热带近海沿岸中高潮地带。由于龟足生存环境复杂多变,可能导致其不同地理群体形成与其生境相适应的特征。本研究基于高通量测... 详细信息

龟足(Capitulum mitella)隶属于节肢动物门(Arthropoda)指茗荷科(Pollicipedidae)龟足属,广泛分布于亚热带及热带近海沿岸中高潮地带。由于龟足生存环境复杂多变,可能导致其不同地理群体形成与其生境相适应的特征。本研究基于高通量测序技术对浙江舟山、福建宁德和广东珠海3个典型海域的龟足进行比较转录组分析,并利用生物信息学方法探究3个地理群体对环境的适应机制。结果表明,3个地理群体间存在651个(广东珠海和福建宁德群体间)至3738个(浙江舟山和福建宁德群体间)数量不等的差异表达基因(DEGs),主要涉及核糖体合成、抗原加工与递呈、分子伴侣代谢通路。基因序列的非同义替换率(K_(a))和同义替换率(K_(s))之间的比例K_(a)/K_(s),如果其超过1,则认为有正选择压力作用于该基因,基因正在快速进化。3个地理群体间龟足直系同源基因正选择压力分析结果显示,254个直系同源基因中有7个基因受到正选择压力,包括D-天冬氨酸酶基因(K_(a)/K_(s)=2.076)、GTP结合核蛋白基因(K_(a)/K_(s)=1.001)、凋亡抑制蛋白基因(K_(a)/K_(s)=1.008)、真核起始因子2B基因(K_(a)/K_(s)=1.001)、RNA聚合酶介体II基因(K_(a)/K_(s)=2.867)、吡咯啉-5-羧酸还原酶基因(K_(a)/K_(s)=1.131)和组蛋白去乙酰化酶基因(K_(a)/K_(s)=1.145),它们是参与龟足免疫系统调节、生长发育等生物过程的关键基因。本研究的开展有助于初步了解龟足对外界多重环境的适应机制,为研究龟足这3个地理群体的遗传多样性、种质资源保护和开发利用提供了基础数据。

关键词：龟足地理群体比较转录组环境适应性

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三疣梭子蟹P-gp蛋白在氟苯尼考代谢中的功能研究

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海洋渔业 2022年第5期44卷 521-534页

作者：徐垚邵慧鑫高保全李健蔡月凤任宪云江苏海洋大学海洋科学与水产学院江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室江苏连云港222005 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室-海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室山东青岛266237 水产科学国家级实验教学示范中心上海201306

为研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)的P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)的转运功能,利用RACE扩增技术克隆得到abcb1(ATP-binding cassette transporter subfamily b1)基因全长序列,命名为Ptabcb1,cDNA全长为4923 bp,开放阅读框(ORF)为3522 bp,编码1172个氨基酸,具有2个疏水性的跨膜区(TMD)和2个核苷酸结合区(NBD),符合ABC转运蛋白的基本结构特征。序列比对结果显示,Ptabcb1基因与脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)abcb1基因同源性最高(73.32%)。系统进化树分析表明,Ptabcb1氨基酸序列与脊尾白虾紧密聚为一支。组织表达分布结果显示,Ptabcb1基因在所有组织中均有表达,其中在肝胰腺中的表达量最高。采用荧光原位杂交技术,利用合成目的基因Ptabcb1的杂交探针,通过荧光染色,追踪到Ptabcb1基因主要在肝胰腺的细胞质中表达。利用实时荧光定量技术探究肌注20 mg·kg^(-1)、40 mg·kg^(-1)和80 mg·kg^(-1)不同浓度的氟苯尼考(FLR)对Ptabcb1基因在三疣梭子蟹体内转录表达的影响;以及用10μM维拉帕米(verapamil,VER)注射三疣梭子蟹1 h后,再进行40 mg·kg^(-1) FLR的注射处理,探究FLR与VER联合注射给药对三疣梭子蟹Ptabcb1基因转录表达的影响以及转运活性的变化。结果显示,FLR在24 h内以浓度依赖的方式,通过促进Ptabcb1基因的转录上调,显著促进PtP-gp蛋白在转录水平上的转运活性;同时发现40 mg·kg^(-1) FLR与VER联合注射处理组与单独注射40 mg·kg^(-1) FLR处理组相比,在12 h之内强烈抑制FLR的外排,导致PtP-gp蛋白转运活性降低;12 h之后,PtP-gp蛋白转运活性逐渐恢复到对照组水平。此外,还发现三疣梭子蟹具有保守的P-gp蛋白介导的防御系统。研究结果可为进一步了解P-gp蛋白介导甲壳类动物解毒的分子防御机制提供依据。

关键词：三疣梭子蟹 P-糖蛋白氟苯尼考转运活性

伊姆裸甲藻溶藻菌LD-B3的分离鉴定及溶藻作用

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应用海洋学学报 2024年第1期43卷 192-200页

作者：李俊佳陈磊王君玥蔡月凤申欣姬南京江苏海洋大学、江苏省海洋生物资源与环境重点实验室、江苏省海洋生物技术重点实验室江苏连云港222005 江苏海洋大学、江苏省海洋生物产业技术协同创新中心江苏连云港222005 江苏省海洋资源开发研究院江苏连云港222005

近年来,有害藻华频繁发生给海洋生态系统甚至人类健康带来严重影响。伊姆裸甲藻(Gymnodinium impudicum)是一种典型有害藻华原因种,开展其溶藻菌筛选工作,将有利于该种藻华的防控研究。本研究从伊姆裸甲藻藻华发生海域,分离一株针对藻... 详细信息

近年来,有害藻华频繁发生给海洋生态系统甚至人类健康带来严重影响。伊姆裸甲藻(Gymnodinium impudicum)是一种典型有害藻华原因种,开展其溶藻菌筛选工作,将有利于该种藻华的防控研究。本研究从伊姆裸甲藻藻华发生海域,分离一株针对藻华原因种的溶藻菌LD-B3,16S rDNA序列分析表明,该菌株属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)。菌藻共培养结果显示,2.0%终浓度LD-B3菌液添加72 h后,伊姆裸甲藻溶藻率达81.06%,且溶藻效应呈现浓度和时间依赖性。显微观察和生理参数测定结果表明,菌株LD-B3可导致伊姆裸甲藻细胞链断裂,最大光合效率(Fv/Fm)下降。溶藻方式研究发现,菌株LD-B3主要通过分泌胞外物质实现溶藻,且这类物质对温度较为敏感,初步推断其可能为蛋白类物质。本研究结果表明菌株LD-B3在伊姆裸甲藻溶藻剂开发方面有一定应用前景。

关键词：海洋生物学有害藻华伊姆裸甲藻溶藻菌假交替单胞菌

“生物信息学”本科课程“互联网+”分段分级实践教学模式探索

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科教导刊 2021年第29期 90-92页

作者：蔡月凤申欣江苏海洋大学海洋科学与水产学院江苏连云港222005

党的十九大报告中的"实现高等教育内涵式发展"要求,应在把握高等教育时代使命的基础上,从价值、目标、动力、路径、精神、资源六个维度全方位推进高等教育教学过程,多方面分析"生物信息学"本科课程线上线下混合式教学实施的可行性,在多... 详细信息

党的十九大报告中的"实现高等教育内涵式发展"要求,应在把握高等教育时代使命的基础上,从价值、目标、动力、路径、精神、资源六个维度全方位推进高等教育教学过程,多方面分析"生物信息学"本科课程线上线下混合式教学实施的可行性,在多年教学过程中积累的有效经验基础上,构建"互联网+"分段分级式实践教学模式,阐述线上线下混合式实践环节的教学实施过程并提出对教学反思。

关键词：本科生实践课程 “互联网+”教学模式分级分段实践

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氯氰菊酯对脊尾白虾的致死和毒性效应研究

生态毒理学报 2024年第2期19卷 311-323页

作者：胡杰齐丽华郭业鹏曹瑞蔡月凤江苏海洋大学海洋科学与水产学院连云港222005 江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室连云港222005 江苏省海洋生物产业技术协同创新中心连云港222005

氯氰菊酯(cypermethrin,CYP)是农业生产活动中常用的拟除虫菊酯类杀虫剂,对水生甲壳动物具有高毒性。为探究氯氰菊酯对海洋甲壳动物的毒性作用,本研究以脊尾白虾为研究对象,通过96 h-LC 50与环境浓度相结合,探究了不同浓度氯氰菊酯暴露1... 详细信息

氯氰菊酯(cypermethrin,CYP)是农业生产活动中常用的拟除虫菊酯类杀虫剂,对水生甲壳动物具有高毒性。为探究氯氰菊酯对海洋甲壳动物的毒性作用,本研究以脊尾白虾为研究对象,通过96 h-LC 50与环境浓度相结合,探究了不同浓度氯氰菊酯暴露10 d后,对脊尾白虾肝胰腺组织结构及损伤水平、解毒代谢过程和抗氧化能力的影响,以及组织内钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的活性,获得氯氰菊酯暴露下脊尾白虾毒理响应特征。研究结果显示,氯氰菊酯对脊尾白虾24 h、48 h、72 h和96 h的LC 50分别为65、50、38和32 ng·L^(-1),属于剧毒物质。不同浓度氯氰菊酯暴露6 d后,脊尾白虾肝胰腺组织结构被破环,出现基膜断裂、空泡化及细胞坏死等现象。16 ng·L^(-1)和32 ng·L^(-1)氯氰菊酯暴露下,脊尾白虾Ⅰ相代谢酶7-乙氧基-异吩噁唑酮-脱乙基酶(ethoxyresorufin-O-deethylase,EROD)和Ⅱ相代谢酶谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)活性表现出先升高后抑制的趋势;在16 ng·L^(-1)氯氰菊酯暴露下,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性抑制诱导交替出现,而过氧化氢酶(catalase,CAT)活性和总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)均出现先诱导后抑制现象;机体内的丙二醛(malondialdehyde,MDA)和8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxydeoxyguanosine,8-OHdG)含量显著高于对照组水平,且具有剂量依赖效应;32 ng·L^(-1)氯氰菊酯暴露下,Na+/K+-ATPase和AChE活性在实验周期内均被显著抑制。综上所述,氯氰菊酯对脊尾白虾属于剧毒物质,暴露会导致脊尾白虾肝胰腺不同程度的组织结构损伤,引起体内产生氧化应激响应,造成生物大分子氧化损伤,影响解毒代谢过程,导致机体渗透压调节的失衡和神经信号传导紊乱。本研究结果补充了氯氰菊酯对海洋甲壳动物的急性毒性数据,为近岸海域和河口区SPs的生态风险评估提供理论依据。

关键词：氯氰菊酯脊尾白虾急性毒性氧化应激神经毒性

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文蛤甲状腺激素受体MmTR互作蛋白筛选及其对Aroclor 1254胁迫的转录响应研究

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生态毒理学报 2023年第3期18卷 296-311页

作者：蔡月凤谭皓文吴钰泽胡杰姬南京申欣江苏海洋大学海洋科学与水产学院连云港222005 江苏省海洋生物资源与环境/海洋生物技术重点实验室连云港222005 江苏省海洋生物产业技术协同创新中心连云港222005

环境中存在的甲状腺干扰物(thyroid disrupting chemicals,TDCs)可影响生物体内甲状腺激素(thyroid hormone,THs)的合成、分泌、转运、代谢和作用等过程,干扰THs稳态,引起THs水平失衡。甲状腺激素受体(thyroid hormone receptors,TRs)是一种存在于细胞核内的DNA结合转录因子,属于配体依赖型核激素受体超家族。TRs可与甲状腺激素响应元件(thyroid hormone response elements,TREs)结合,调控其转录表达。TDCs可作为生物体内TRs的配基,竞争性地与TRs结合,进而激活甲状腺信号通路,调控机体的整个甲状腺信号通路基因的转录表达。为探究TDCs对海洋无脊椎动物体内甲状腺激素是否具有干扰效应及其机制,本文通过构建文蛤消化盲囊组织酵母双杂交cDNA文库和文蛤甲状腺激素受体TR基因的诱饵载体pGBKT7-MmTR,在文库内进行MmTR的互作蛋白筛选和鉴定。结果表明,文蛤消化盲囊酵母双杂交cDNA文库中,cDNA片段大小在0.5~2 kb之间,库容约>2×10^(6) cfu。重组质粒pGBKT7-MmTR诱饵载体无毒性和自激活活性,可应用于酵母双杂交系统。经文库筛选共得到36个阳性克隆子,测序获得30个阳性克隆片段。随机选取BIRC2_3与MmTR基因进行点对点验证,结果为阳性,推测所有结果真实可靠。经比对分析,MmTR的29个潜在互作蛋白,功能涉及生长与发育过程、蛋白质代谢与免疫调控过程、应激响应过程和转录调控过程。不同浓度Aroclor 1254胁迫下幼体及成体文蛤体内MmTR基因潜在互作蛋白基因的转录响应分析发现,大多数潜在互作蛋白基因会对低浓度(10 ng·L^(-1)和20 ng·L^(-1))的Aroclor 1254短时间(1 d)暴露产生转录上调响应,且在成体阶段相关基因的转录响应更强烈;与成体阶段相比,文蛤幼体阶段暴露于高浓度(2000 ng·L^(-1))的Aroclor 1254中,生长与发育、蛋白质代谢与免疫调控过程相关的MmTR潜在互作蛋白基因RSPH9、N23、ferritin、BHMT、SCC4、PSMB5具有更明显的上调表达趋势;在成体文蛤体内,未知蛋白基因和位置功能蛋白基因的表达更易受到Aroclor 1254胁迫的影响。本研究结果为深入研究TDCs对无脊椎动物甲状腺激素的作用奠定基础,并且对海洋环境的保护有重要意义。

关键词：甲状腺干扰物文蛤酵母双杂交互作蛋白甲状腺激素受体

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深海囊螂蛤铁蛋白的环境选择压力分析

海洋通报 2023年第5期42卷 533-544页

作者：孔雪王玮蔡月凤李亚男张驰乐张海滨申欣江苏海洋大学海洋科学与水产学院江苏连云港222000 江苏海洋大学江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室江苏连云港222000 仲恺农业工程学院动物科技学院广东广州510225 中国科学院深海科学与工程研究所海南三亚572000

深海环境常有高压、极端温度、富含重金属、黑暗、寡营养等特点。生活在该种特殊环境中的生物可能演绎出不同机制适应此生境。囊螂科贝类是深海冷泉/热液区的优势物种,拟通过对来自冷泉/热液区囊螂科贝类铁蛋白进行环境选择压力分析,以... 详细信息

深海环境常有高压、极端温度、富含重金属、黑暗、寡营养等特点。生活在该种特殊环境中的生物可能演绎出不同机制适应此生境。囊螂科贝类是深海冷泉/热液区的优势物种,拟通过对来自冷泉/热液区囊螂科贝类铁蛋白进行环境选择压力分析,以期解析其适应深海特殊生境(高铁环境、高静水压)的机制。通过本地比对的方式获得了囊螂蛤和其近缘种铁蛋白的核苷酸和氨基酸序列,其均有ferritin保守功能域和相应的保守位点。其中,囊螂蛤铁蛋白Cmfer-2、Cmagfer-3、Pofer-3属于M型铁蛋白,其他归属为H型铁蛋白。Cmagfer-4和Pofer-4可初步判断为分泌型铁蛋白,而其他囊螂蛤铁蛋白与胞质型铁蛋白聚为一支。为了探索环境因素对深海贝类铁蛋白的影响,运用PAML软件对深浅海铁蛋白进行了选择压力分析。结果显示总共鉴定到8个正选择位点,其后验概率大于95%。其中,在含有嗜压氨基酸的对应组中,约50%浅海位点置换为嗜压的氨基酸,进一步证明了17A、55R、171S氨基酸置换是铁蛋白适应深海压力变化的一种策略。更进一步研究发现69K→I/T/M和171E/K→S由带电荷的极性氨基酸置换为不带电荷的氨基酸,并且大部分受到选择的位点位于蛋白的N端和C端,深海囊螂蛤铁蛋白可能通过特定氨基酸极性的转变和分布区域的改变来适应深海特殊环境。本文通过深浅海贝类铁蛋白的分析来为深海生物对极端环境的适应研究提供一些信息和见解。

关键词：铁蛋白冷泉热液区正选择囊螂蛤

《水产动物疾病学》课堂教学创新改革的初探和反思

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科技创新导报 2019年第33期16卷 198-199页

作者：高迎莉陈香凝蔡月凤阎斌伦江苏海洋大学海洋生命与水产学院江苏连云港222000

《水产动物疾病学》是一门专业性和应用性很强的课程。目前,笔者在水产养殖专业课程《水产动物疾病学》的教学过程中,初步探索课堂教学创新改革,试从教学方法、教学内容、线上教学资源使用、智慧教学工具使用等方面进行改革创新,同时反... 详细信息

《水产动物疾病学》是一门专业性和应用性很强的课程。目前,笔者在水产养殖专业课程《水产动物疾病学》的教学过程中,初步探索课堂教学创新改革,试从教学方法、教学内容、线上教学资源使用、智慧教学工具使用等方面进行改革创新,同时反思该教学过程中的不足,以期提高教学质量,调动学生的学习积极性,培养学生的独立探索能力,从而培养出符合现代水产养殖产业需求的应用型人才。发现在该教学模式下,学生自主学习能力大大提升,课堂互动氛围活跃,大大提高了教学质量。

关键词：水产动物疾病学教学改革探索反思