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Genetic variation of Laminaria japonica (Phaeophyta) populations in China as revealed by RAPD markers

Acta Oceanologica Sinica 2011年第2期30卷 103-112页

作者： bi yanhui hu yuanjie zhou zhigang Key Laboratory of Genetic Resources and Ecology in Aquaculture Aquaculture E-Institute ofShanghai Municipal Education Committee Shanghai Ocean University Shanghai 201306 China

For the population genetics analysis of the naturally grown brown seaweed Laminaria japonica （Laminariales,Phaeophyta） sampled from Dalian,Yantai,Weihai,Rongcheng and Qingdao in China,ten primers were employed to produce 88 bands as revealed by randomly amplified polymorphic DNA （RAPD） markers,and all these bands were *** to these band patterns,there were 94 distinct phenotypes occurred in 100 samples indicating the high heterozygosity of this *** population samples showed the highest percentage of polymorphism （71.67%）,and also the higher diversity estimated on the basis of the Shannon’s index （8.498）,suggesting that this population could be chosen as the best resource for genetic *** highest diversity of Yantai population possibly resulted from the introduction of *** used for interspecific cross breeding with *** cultivated in *** Dalian southwards to Qingdao,the genetic variation of the five populations became less with a decrease in latitude,possibly due to the natural selection especially of high *** genetic distance （Φ ST values） of the five populations was a little significantly correlated with the geographical distance （r=0.496） at P =0.05 by Mantel’s ***,Rongcheng and Yantai populations were closely grouped genetically together by Neighbor-joining cluster analysis probably in that the dispersal of the kelp by propagules more easily occurring in the range of relatively short *** analysis of molecular variance （AMOVA） also demonstrated that the relatively higher variation occurred among populations （71.49%） at an extremely significant level （P 0.000 1）.All these evidence showed that there was a relatively distinct genetic differentiation among the sampled kelp populations,and *** grown in China was also rather heterozygous in heredity.

关键词： AMOVA brown seaweed Laminaria japonica Aresch. population genetics RAPD genetic variation

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海带碳酸酐酶基因Sjα-CA3的分离与鉴定

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上海海洋大学学报 2025年第1期34卷 44-55页

作者：翁佳建许玲王雯毕燕会周志刚上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海海洋大学海洋生物科学国际联合研究中心

自海带配子体转录组数据库中筛选到一个属于α亚型碳酸酐酶（CA）的表达序列标签（EST）。该序列与已报道的海带的α-CA家族成员Sjα-CA1和Sjα-CA2的相似度分别为68.02%和77.32%，表明其可能是该家族的一个新成员，命名为Sjα-CA3。通... 详细信息

自海带配子体转录组数据库中筛选到一个属于α亚型碳酸酐酶（CA）的表达序列标签（EST）。该序列与已报道的海带的α-CA家族成员Sjα-CA1和Sjα-CA2的相似度分别为68.02%和77.32%，表明其可能是该家族的一个新成员，命名为Sjα-CA3。通过RACE技术，获得了Sjα-CA3的全长cDNA序列，为1 469 bp，其中包含840 bp的完整开放阅读框（ORF）、332 bp的5′-非编码区（UTR）和297 bp的3′-UTR。Sjα-CA3基因编码1个由279个氨基酸残基组成的蛋白质，理论相对分子质量为31.19 ku，等电点为4.85。多序列比对表明Sjα-CA3的功能位点具有高度保守性。系统发育分析结果显示，Sjα-CA3与其他藻类的α-CA以高的置信度（99/81,NJ/ML）聚类在一起，进一步证实了其属于α-CA家族。通过异源重组技术构建了pET32a-SjαCA3原核表达载体，将其转入E. coli BL21(DE3)感受态细胞。在诱导表达和纯化后，获得了分子量约为45 ku的重组蛋白（rSjα-CA3）。酶活性测定结果显示，rSjα-CA3具有水合酶和酯酶活性，其比活力分别为0.82 U/mg和2.157 U/g。Sjα-CA3的成功分离与鉴定为进一步解析其在海带无机碳储存机制中的作用，以及海带无机碳浓缩机制CCM的研究提供了重要的数据支持。

关键词：海带配子体碳酸酐酶原核表达酶活测定

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Chromosomal mapping of 5S and 18S-5.8S-25S rRNA genes in Saccharina japonica(Phaeophyceae)as visualized by dual-color fluorescence in situ hybridization

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Journal of Oceanology and Limnology 2021年第2期39卷 714-720页

作者： Yu LIU Pengfei LIU yanhui bi zhigang zhou Key Laboratory of Exploration and Utilization of Aquatic Genetic Resources Conferred by Ministry of Education Shanghai Ocean UniversityShanghai 201306China National Demonstration Center for the Experimental Teaching of Fisheries Science Shanghai Ocean UniversityShanghai 201306China International Research Center for Marine biosciences Conferred by Ministry of Science and Technology Shanghai Ocean UniversityShanghai 201306China

It has been reported that there was a linkage of 5S rRNA gene to 18S-5.8S-25S rRNA gene in a few of species in *** regard to the usual two positions of linked 5S rDNA to the 3′end of 25S rDNA,two pairs of primers were designed for amplification to verify this linkage of two genes in a kelp cultivar of Saccharina japonica,one of species in *** result supplemented the previous report that 5S rDNA was unlinked to 25S rDNA in this *** order to simultaneously visualize this unlinkage of two genes,dual-color fluorescence in situ hybridization(FISH)technique was applied to the cytogenetics of ***-color FISH images showed that two and four hybridization signals were present in the kelp gametophyte and sporophyte,respectively,metaphase nuclei hybridized simultaneously with the labeled probes of 18S rDNA and 5S *** haploid and diploid karyotypes in decreasing length of chromosomes showed that 18S-5.8S-25S rDNA was localized at the interstitial region of Chromosome 23,whereas 5S rDNA resided at the sub-telomeric region of Chromosome *** karyotypes suggested that the kelp nuclear genome had only one locus of each rRNA gene,and their loci on different chromosomes indicated the physical unlinkage of 5S rDNA to 18S-5.8S-25S rDNA in this ***,dual-color FISH seems to be a powerful technique for the discrimination and pairing of chromosomes featured in both small size and nearly identical shape in ***.

关键词： 5S rDNA 18S-5.8S-25S rDNA chromosome fluorescence in situ hybridization(FISH) kelp linkage locus

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Complete sequence of chloroplast genome from Sargassum vachellianum(Sargassaceae,Phaeophyceae):Genome structure and comparative analysis

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Aquaculture and Fisheries 2017年第4期2卷 157-164页

作者： yanhui bi Jiali Li zhigang zhou College of Fisheries and Life Science Shanghai Ocean UniversityShanghai 201306China

Sargassum vachellianum is an ecologically important brown *** is China-specific and mainly inhabits in rocky intertidal zones in southeast coastal waters of *** this study,we sequenced its circular complete chloroplast genome(cpDNA)and compared it with cpDNAs from ***,*** and *** complete *** cpDNA was 124,582 bp in length and consisted of a pair of inverted repeats(IRs)of 5435 bp,a large single copy(LSC)region of 73,721 bp and a small single copy(SSC)region of 39,991 *** 160 genes were predicted,including 132 protein-coding genes,four ribosomal RNA genes and 24 tRNA genes,and the coding sequences contributed 77.48%of the whole *** addition,25 SSR loci and 28 highly variable regions were identified from the *** cpDNA,which might be used as candidates for developing DNA barcode markers of Sargassum *** phylogenetic tree based on datasets of all the plastid-encoded proteins demonstrated that species of *** Bactrophycus were firstly combined and then clustered with ***,which belongs to *** results indicate that the chloroplast genomes are good resources for developing new DNA markers for taxonomy,and also as tools for evolutionary research of closely related species in future studies.

关键词： Brown alga Chloroplast genome Phaeophyta Sargassaceae Sargassum vachellianum

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Full-length mRNA sequencing in Saccharina japonica and identification of carbonic anhydrase genes

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Aquaculture and Fisheries 2019年第2期4卷 53-60页

作者： yanhui bi Jiali Li zhigang zhou Key Laboratory of Exploration and Utilization of Aquatic Genetic Resources Ministry of EducationShanghai Ocean UniversityShanghai201306China International Research Center for Marine biosciences at Shanghai Ocean University Ministry of Science and TechnologyShanghai201306China National Demonstration Center for Experimental Fisheries Science Education Shanghai Ocean UniversityShanghai201306China

The carbonic anhydrases(CAs)are a group of enzymes that play an important role in the absorption and transportation of CO_(2) in Saccharina *** are encoded by a superfamily of genes with seven subtypes that are unrelated in sequence but share conserved function in catalyzing the reversible conversion of CO_(2) and HCO_(3)^(-).Here we have characterized the CA members in the transcriptome of *** using Single-molecule real-time(SMRT)sequencing *** 9830.4 megabases from 5,028,003 quality subreads were generated,and they were assembled into 326,512 full-length non-chimeric(FLNC)reads,with an average flnc read length of 2181 *** removing redundant sequences,79,010 unique transcripts were obtained of which 38,039 transcripts were successfully *** the full-length transcriptome,we have identified 7 full-length cDNA sequences for CA genes(4α-CAs,1β-CAs and 2γ-CAs)and assessed for their potential functions based on phylogenetic *** of CAs will provide the ground for future studies to determine the involvement of CAs in inorganic carbon absorption and transportation in ***.

关键词： Carbonic anhydrase Mutigene family Single-molecule real-time sequencing Full-length mRNA sequencing Saccharina japonica

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Molecular and FISH analysis of 45S rDNA on BAC molecule of Saccharina japonica

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Aquaculture and Fisheries 2023年第2期8卷 103-107页

作者： Pengfei Liu yanhui bi Qian Zheng Li Liu Yu Du Yu Liu zhigang zhou Key Laboratory of Exploration and Utilization of Aquatic Genetic Resources Conferred by Ministry of Education Shanghai Ocean UniversityShanghai201306China National Demonstration Center for the Experimental Teaching of Fisheries Science Shanghai Ocean UniversityShanghai201306China International Research Center for Marine biosciences Conferred by Ministry of Science and Technology Shanghai Ocean UniversityShanghai201306China

IGS is abundant in polymorphism,which is widely used in the analysis of intraspecific genetic diversity and phylogenetic relationships among geographical *** this study,the 45S rDNA repeat unit of Saccharina japonica was obtained for the first time by BAC clone *** total length of the 45S rDNA repeat unit of *** was 8995 bp,including 5420 bp of 18S-5.8S-25S rDNA,and 3575 bp of IGS(Intergenic Spacer),with the GC content of 51.4%.The IGS was composed of a 465 bp of 3′-outer transcribed spacer(ETS),an 874 bp 5′-ETS,and a 2236 bp non-transcribed spacer(NTS),with the GC content of 50.1%.Fiber-FISH(fiber-fluorescence in situ hybridization)analysis of the distribution of 45S rDNA repeat units on the bacterial artificial chromosome illustrated that each fiber had at least five continuously moniliform hybridization signal *** study provided a new candidate molecular marker for detecting intraspecific polymorphisms of *** addition,the successful fiber-FISH analysis of the 45S rDNA on BAC molecule would contribute to the construction of the physical map and map-based cloning of this kelp.

关键词： Saccharina japonica BAC library 45S rDNA IGS Fiber-FISH

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海带配子体叶绿素a/c结合蛋白基因lhcf6的序列特征与系统发生分析

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高技术通讯 2008年第1期18卷 84-90页

作者：毕燕会周志刚上海水产大学生命科学与技术学院农业部水产种质资源与养殖生态重点开放实验室上海200090

通过根据糖海带(Laminaria saccharina)叶绿素 a/c 结合蛋白基因 lhcf6的 cDNA序列设计的引物和 PCR 方法获得了海带(***)配子体 lhcf6基因的 cDNA 全长序列(GenBank 登录号:DQ250739)。该序列的开放阅读框(ORF)与糖海带 lhcf6编码序列... 详细信息

通过根据糖海带(Laminaria saccharina)叶绿素 a/c 结合蛋白基因 lhcf6的 cDNA序列设计的引物和 PCR 方法获得了海带(***)配子体 lhcf6基因的 cDNA 全长序列(GenBank 登录号:DQ250739)。该序列的开放阅读框(ORF)与糖海带 lhcf6编码序列的相似性高达99%,而两非翻译区(UTR)序列的相似性只有94%。经推测,海带配子体 lhcf6基因序列的 ORF 编码一个含218个氨基酸的前体蛋白 LHCF6,其氨基端的40个氨基酸组成跨质体内质网和叶绿体膜的信号肽,跨膜酶切后变为含178个氨基酸的成熟蛋白,它的分子量为19.3 kD,等电点为4.88。预测的成熟蛋白 LHCF6高级结构存在2个保守性的β折叠和3个跨类囊体膜的α螺旋区。根据海带配子体 LHCF6成熟蛋白以及 GenBank 中12个同源蛋白质的氨基酸序列所构建的 Neighbor-joining 分子进化树,显示藻类在光捕获蛋白氨基酸序列水平上存在着蓝藻与红藻、杂色藻类、裸藻与绿藻等三个方向的演化途径,其中裸藻和绿藻与高等植物的亲缘关系更近。

关键词：海带叶绿素a/c结合蛋白 lhcf6 系统演化

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海带配子体γ-碳酸酐酶的基因克隆与功能鉴定

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水产学报 2020年第5期44卷 742-753页

作者：许玲毕燕会周志刚上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海海洋大学海洋生物科学国际联合研究中心

本研究采用cDNA末端快速扩增(RACE)等技术获得海带配子体细胞一个γ-亚型碳酸酐酶(CA)基因的cDNA及DNA全长序列。其cDNA长为1 618 bp,编码由305个氨基酸组成的蛋白;DNA长为11 812 bp,具6个内含子,将开放阅读框(ORF)分割成7个外显子;其... 详细信息

本研究采用cDNA末端快速扩增(RACE)等技术获得海带配子体细胞一个γ-亚型碳酸酐酶(CA)基因的cDNA及DNA全长序列。其cDNA长为1 618 bp,编码由305个氨基酸组成的蛋白;DNA长为11 812 bp,具6个内含子,将开放阅读框(ORF)分割成7个外显子;其具有一个gamma-CA的结构域,并具有一个独特的左手平行β-螺旋结构域;由36个CA的氨基酸序列所构建的聚类图显示,该CA与其他物种的γ-CA聚为一支。因而,将该克隆的基因命名为Sjγ-CA。为了解其编码蛋白的功能,将Sjγ-CA的ORF亚克隆至表达载体pET28a上,导入大肠杆菌表达菌株BL21中,培养并诱导目的基因表达,亲和层析以纯化重组蛋白。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE电泳)、免疫印迹和质谱技术鉴定结果表明,纯化所获得的重组蛋白是Sjγ-CA。利用电极法和分光光度计法分别检测重组的Sjγ-CA在CO2与示,重组Sjγ-CA的水合酶比活力为0.82 U/mg,但没有酯酶活性,从而从功能上鉴定了Sjγ-CA。该研究为后续探讨Sjγ-CA在海带配子体乃至孢子体细胞或组织中的亚细胞定位等研究奠定了基础。

关键词：海带碳酸酐酶亚型基因克隆功能鉴定

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不同地理种群瓦氏马尾藻ITS序列特征及其系统进化分析

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水产学报 2014年第9期38卷 1335-1344页

作者：毕燕会杨旭周志刚上海海洋大学水产与生命学院

为研究不同地理种群瓦氏马尾藻ITS的序列变异,实验采用PCR扩增和序列测定方法,获得了3个不同地理种群15株瓦氏马尾藻的ITS全长序列,并进行序列分析。结果显示,15个个体共出现4种不同的ITS序列,它们相应的ITS1、5.8S、ITS2长度相同,均为... 详细信息

为研究不同地理种群瓦氏马尾藻ITS的序列变异,实验采用PCR扩增和序列测定方法,获得了3个不同地理种群15株瓦氏马尾藻的ITS全长序列,并进行序列分析。结果显示,15个个体共出现4种不同的ITS序列,它们相应的ITS1、5.8S、ITS2长度相同,均为762、158和507 bp,共有3个位点发生碱基变异。结合从GenBank中下载的马尾藻科3个属24种马尾藻的ITS序列,以羊栖菜属的羊栖菜,喇叭藻属的拟小叶喇叭藻和下延喇叭藻作为3个外群,采用邻位相连法构建分子系统进化树,结果显示,瓦氏马尾藻的ITS序列优先聚在一起然后以较高的置信度与南海马尾藻和球囊马尾藻聚为一支,在系统发生上显示出更近的亲缘关系。在选取的马尾藻中瓦氏马尾藻与南海马尾藻遗传距离最近为0.004,与拟小叶喇叭藻遗传距离最远为0.422。

关键词：瓦氏马尾藻 ITS序列地理种群系统进化遗传距离

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缺刻缘绿藻CDP-乙醇胺:1,2-二酰甘油乙醇胺磷酸转移酶的基因特征与功能鉴定

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中国水产科学 2021年第2期28卷 123-135页

作者：焦建璐封兵毕燕会周志刚上海海洋大学水产种质资源开发利用教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306

运用反转录PCR与5’-及3’-末端快速扩增技术,从缺刻缘绿藻(Myrmecia incisa Reisigl)H4301中克隆到胞苷二磷酸(CDP)-乙醇胺:二酰基甘油乙醇胺磷酸转移酶(EPT)的基因MiEPT。其cDNA序列全长1914 bp,其中,5’-非翻译区(UTR)长217 bp,3’-... 详细信息

运用反转录PCR与5’-及3’-末端快速扩增技术,从缺刻缘绿藻(Myrmecia incisa Reisigl)H4301中克隆到胞苷二磷酸(CDP)-乙醇胺:二酰基甘油乙醇胺磷酸转移酶(EPT)的基因MiEPT。其cDNA序列全长1914 bp,其中,5’-非翻译区(UTR)长217 bp,3’-UTR长533 bp,开放阅读框(ORF)长1164 bp,编码由387个氨基酸组成的蛋白。以缺刻缘绿藻基因组DNA为模板扩增到该基因的DNA序列,长为2853 bp。这两条序列的比对结果显示,MiEPT含有6个内含子,它们将其ORF分隔成7个外显子。经预测,MiEPT为含有8个跨膜区的膜整合蛋白。多序列比结果显示,MiEPT具有CDP-醇磷脂酰转移酶基序。基于不同物种EPT的氨基酸序列所构建的邻接聚类结果表明,MiEPT与已知功能的莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)EPT聚类在一起,由此推测,MiEPT可以催化磷脂酰乙醇胺(PE)的生物合成。为鉴定MiEPT的基因功能,利用表达载体pET-23a实现了在大肠杆菌中重组表达MiEPT的目的。使用超离心技术,获得部分纯化含重组MiEPT的组分。体外酶促反应的产物经薄层层析分析显示,重组表达的MiEPT具有EPT和胆碱磷酸转移酶(CPT)的活性。经棒状薄层色谱的定量分析,可知MiEPT的EPT酶活性是CPT的10.3倍,从而表明,MiEPT在缺刻缘绿藻中能同时参与PE和磷脂酰胆碱的生物合成,但更倾向利用CDP-乙醇胺生产PE。

关键词：缺刻缘绿藻乙醇胺磷酸转移酶(EPT) 胆碱磷酸转移酶(CPT) 磷脂酰乙醇胺(PE) 磷脂酰胆碱(PC) 膜蛋白

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