中华绒螯蟹基因组研究概述

概述了近年来中华绒螯蟹基因组研究的进展情况，现已对13种基因的核苷酸序列进行了分析，并通过概念性翻译获得了8种蛋白质(或其亚基)的氨基酸序列，还对中华绒螯蟹的微卫星序列和序列表达标签开展了初步研究，总体上，中华绒螯蟹基因组研究较薄弱，处于起步阶段．今后应加强中华绒螯蟹基因组的广泛深入研究，重点突破一些重要功能基因的结构与功能的分析，为中华绒螯蟹的遗传改良提供理论基础。     

中华绒螯蟹与日本绒螯蟹线粒体COI基因片段的序列比较研究

以相应引物PCR扩增了黄河口中华绒螯蟹线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基基因（COI）片段,PCR产物经T载体连接之后进行了克隆、测序,得到709bp的碱基序列,其A,T,G,C含量分别为34．41％,27．93％,20．03％和17．63％。并比较它与珠江流域中华绒螯蟹COI序列和日本绒螯蟹COI序列的差异,发现黄河口中华绒螯蟹与珠江 流域中华绒螯蟹COI序列完全相同,而与日本绒螯蟹差异非常明显,709或658（不计引物）位点中核苷酸差异数为32,核苷酸差异率为4．51％或4．86％（不计引物）,其中25个位点为转换,7个位点为颠换。作者倾向于支持存在中华绒螯蟹和日本绒螯蟹,或它们为同一种的两个地理亚种的观点。     

中国大陆绒螯蟹线粒体16SrDNA序列变异与分子鉴定标记

选取了中国大陆东部6个水系合计110个绒螯蟹个体,通过DNA序列测定和PCR/RFLP分析,对线粒体16S rDNA部分片段的序列变异进行研究.结果表明,在401bp的16S rDNA片段中,合浦绒螯蟹(Eriocheir japonica hepuensis)与中华绒螯蟹(E.j.sinensis)之间存在3～4个固定的碱基替代;合浦绒螯蟹的闽江、九龙江和南流江种群之间未发现碱基变异,表现为1种单元型(C型);中华绒螯蟹长江和辽河的种群中,有1个固定的碱基替代,表现为A,B两种单元型.单元型之间的碱基变异反映了绒螯蟹地理种群之间的遗传歧异.经Dra I酶切形成的16S rDNA酶切片段差异,为2个亚种的鉴定提供了一种准确、简捷的DNA分子标记.对长江水系部分水域绒螯蟹的分子鉴定提示,长江下游至长江口以中华绒螯蟹的2个单元型为主,但已混有合浦绒螯蟹的单元型.在江苏、安徽渔场中的饲养种群分别属于单元型A型和B型.16S rDNA的PCR/RFLP差异可作为正确鉴定中华绒螯蟹和合浦绒螯蟹的分子鉴定标记;16S rDNA片段中1个固定位点的碱基替代可作为区分中华绒螯蟹两种单元型的分子鉴定标记.     

日本绒螯蟹太平洋群体和日本海群体12SrRNA序列比较研究

参考果蝇与蚤状蚤线粒体DNA12SrRNA基因片段序列进行了日本绒螯蟹太平洋群体和日本海群体的相同片段的引物设计、PCR扩增及序列测定。4群体日本绒螯蟹的碱基序列完全相同,为457bp,其A、T、G、C含量分别为159bp(34.79%),178bp(38.95%),50bp(10.94%),70bp(15.32%)。     

中华绒螯蟹Na+-K+-Cl-协同转运蛋白基因的克隆和功能分析

为研究Na~+-K~+-Cl~-协同转运蛋白(NKCC)基因在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)应对高盐胁迫过程中的作用,采用RACE技术首次克隆到中华绒螯蟹NKCC基因全长序列,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对中华绒螯蟹NKCC基因进行组织定量,并进行生物学信息分析.结果表明:该基因的cDNA全长为4 127bp,其中5非编码区(UTR)长度为18bp,3非编码区(UTR)长度为944bp,开放阅读框(ORF)长度为3 165bp,编码1 054个氨基酸.理化分析预测其分子量为51.066kDa,理论等电点为4.65.预测中华绒螯蟹NKCC二级结构由12个跨膜结构域组成.同源对比结果显示:中华绒螯蟹NKCC的氨基酸序列与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)NKCC相似度最高,为86.17%.系统进化分析表明中华绒螯蟹NKCC与拟穴青蟹、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、可口美青蟹(Callinectes sapidus)、蓝蟹(Callinectes sapidus)聚为一支.不同组织的荧光定量结果显示:NKCC基因在中华绒螯蟹的肠、脑神经节、胸神经节、鳃、胃、肝胰腺、肌肉、眼、心脏和血清中均有表达且在中华绒螯蟹肠的表达量最高.在盐度为25‰的急性胁迫下,NKCC基因在中华绒螯蟹肠中的表达量随着胁迫时间延长变化显著(P0.05),并在胁迫72h后恢复稳定.以上结果显示,NKCC基因参与了中华绒螯蟹渗透压调节,并在其渗透压平衡中发挥重要作用.     

用cDNA芯片技术筛选中华绒鳌蟹卵巢发育相关基因

为了克隆中华绒螯蟹卵巢发育相关基因,我们构建了中华绒螯蟹卵巢差减cDNA文库.本研究用cDNA芯片技术对中华绒螯蟹卵巢差减cDNA文库进行了初步筛选,并从cDNA芯片筛选的正向差减文库中随机选取50个克隆进行序列测定.结果共获得2倍以上差异表达克隆167个,其中Ⅲ期高表达克隆104个,Ⅱ期高表达克隆63个.正向差减文库中共获得7个独立的EST(expressed sequence tag, EST).同源性分析结果表明,这些EST皆为新的EST, dbEST登录号分别为:CA591892、CA591893、CA591894、CA591895、CA591896、CA591897和CA591898.本研究结果为进一步克隆中华绒螯蟹卵巢发育相关基因的全长cDNA序列并研究其功能,阐明中华绒螯蟹卵巢发育的分子机理奠定了重要的前期工作基础.     

印鼠客蚤线粒体COⅡ基因的克隆、序列测定和分子系统学分析

本文报道了印鼠客蚤云南株线粒体DNA中长为901bp的片段,包括完整的COⅡ基因和3个氨基酸tRNA基因及ATPase8基因片段。COⅡ基因全长684bp,编码227个氨基酸,起始密码为ATC,终止密码为TAA。印鼠客蚤mtDNACOⅡ基因中富含AT,含量为77%,GC含量为23%。根据COⅡ基因核苷酸和氨基酸序列,对蚤目蚤科部分种类及外群进行了分子系统学分析。     

中国明对虾和中华绒螯蟹EST的Blast2GO注释及其在免疫基因分布研究中的应用

以dbEST数据库中公布的中国明对虾和中华绒螯蟹的EST序列作为数据源,利用CAP3对其进行聚类拼接,采用Blast2GO软件进行功能注释,并通过查找免疫相关的GO注释和检索免疫关键词的方法寻找免疫相关基因,经与不同物种免疫基因的比较,推测可能的免疫基因序列,并进一步分析免疫基因在不同组织和细胞中的分布.结果表明,通过注释和关键词进行筛选这2种方法具有较好的互补性;预测了位于中国明对虾头胸部的60个可能的免疫基因以及位于中华绒螯蟹血细胞hemocyte、haemocyte、肝胰腺、性腺和精巢中的250个免疫基因,这些基因包括模式识别受体、抗氧化蛋白、抗菌肽、凝集素等,其中部分参与酚氧化酶原激活系统、Toll信号通路等重要免疫过程.中华绒螯蟹血细胞中具有种类丰富的免疫基因,与已有的甲壳动物免疫系统相符合.肝胰腺中发现了模式识别蛋白、蛋白酶以及数量众多的凝集素种类,提示肝胰腺在免疫过程中也发挥了一定作用.     

克隆与序列分析中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）HSP70基因全长ORF的RACE

采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆中华绒螯蟹(Edocheirsinensis)的Hsp70基因并进行序列分析.以中华绒螯蟹卵组织cDNA为模板,克隆测序后拼接得到一条长2 429 bp的cDNA序列,序列分析表明其覆盖了完整编码区,编码649个氨基酸.经antheprot分析发现2个Hsp70基因的签名序列:IFDLGGGTFDVSIL,IVLVGGSTRIPKIQK;Dnak特征基序DLGTF-S-V;非细胞器基序:RARFEEL;核定位信号标签:KKDPSESKRALRRL;胞质Hsp70特征基序GPTIEEVD.经BLASTn和BLASTx软件分析,该编码区核苷酸序列与凡纳滨对虾(Litopenaeus uannamei)、斑节对虾(Penaeus monodon)的相似性分别为85.30%和84.89%.根据核苷酸序列所推导出的Hsp70氨基酸序列,其与斑节对虾、罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)的相似性分别为93.23%和93.40%.本研究克隆了中华绒螯蟹的Hsp70基因,为进一步深入研究锯缘青蟹的抗逆机理及其遗传改良奠定了基础.     

中华绒螯蟹Eriocheir sinensis两个地理种群的微卫星DNA多态性分析

为了获取中华绒螯蟹群体遗传多态性的基本数据，寻找合适的遗传标记区分不同种类及不同水系的河蟹种群，采用微卫星DNA分型技术，对江苏地区两个地理种群（本地种与荷兰种）的中华绒螯蟹共计140个样本，通过DNA提取、PCR扩增、聚丙烯酰胺凝胶电泳、银染检测的方法，进行了两个微卫星基因座（Esin 67和Esin 87）的遗传多态性分析．结果表明：中华绒螯蟹本地种与荷兰种的两个微卫星基因座均有较好的多态性；在Esin 67基因座中，本地种和荷兰种绒螯蟹均有8个等位基因，两组的最高频率等位基因均为8重复序列；在Esin 87基因座中，本地种绒螯蟹有9个等位基因，荷兰种有7个等位基因，两组的最高频率等位基因均为9重复序列．同时中华绒螯蟹荷兰种这两个基因座的杂合度和多态性信息含量均高于本地种．这些结果提示了江苏本地的绒螯蟹可能受到其它地区河蟹的种质污染，基因多态性下降，因此需要加强对种质资源遗传变异的深入研究，以便采取措施对河蟹资源进行合理的管理、保护和开发利用．     

中华绒螯蟹酚氧化酶原系统与颤抖病的关系

近年来,颤抖病给中华绒螯蟹养殖业造成了巨大的经济损失.酚氧化酶原系统是甲壳动物最主要的体液免疫系统,当外源微生物侵入体内时,它发挥最基本的免疫防御作用来抵抗感染.酚氧化酶原系统的变化是蟹类健康状况的重要指标.prophenoloxidase和peroxinectin是酚氧化酶原系统中两个重要的体液免疫分子.实验从分子和蛋白两个水平研究了中华绒螯蟹酚氧化酶原系统与颤抖病的关系,建立了一种新的通过测定酚氧化酶原系统活性来判断蟹体质状况的方法.在分子水平上,中华绒螯蟹体液免疫分子prophenoloxidase和peroxinectin的部分基因序列被克隆和测序,并检测出这两种分子mRNA水平的表达情况与颤抖病的感染程度呈正相关,患病组蟹mRNA的表达水平远高于正常组;在蛋白水平上,酚氧化酶的活性被测定,在正常情况下,蟹体内酚氧化酶活性处于低水平状态,当被感染颤抖病后,酚氧化酶活性有一定程度的升高.这些结果提示了酚氧化酶原系统在抗颤抖病感染时起重要作用,为进一步研究预防和治疗颤抖病的新途径提供了理论依据.     

绒螯蟹线粒体细胞色素b基因的RFLP分析

对中国大陆4个水系的8个地理种群绒螯蟹样本的线粒体细胞色素b基因片段进行了PCR扩增，并应用6种限制性内切酶对该PCR产物进行RFLP分析．在应用的6种内切酶中，HinfⅠ，RsaⅠ和EcoRⅤ酶切该PCR片段后，在某些地区绒螯蟹之间表现出限制性片段长度多态性，为多态性的内切酶，但在本研究中尚未发现种群特异的RFLP标记．应用3种多态性的限制性内切酶对8个地理种群的绒鳌蟹个体样本的线粒体细胞色素b基因片段进行RFLP分析，共检测到5种复合限制性酶切类型，即AAA型、BBB型、ABA型、BAB型、ACA型．依据群体间的净遗传距离绘制的UPGMA分子系统树显示，合浦绒螯蟹形成了独立的一支．     

绒螯蟹的分类与中华绒螯蟹种质资源研究进展

绒螯蟹主要有新绒螯蟹属(Neoeriocheir)和绒螯蟹属(Eriocheir)两个有效属,新绒螯蟹属仅有狭颚绒螯蟹(N.leptognatha)一个有效种,绒螯蟹属有直额绒螯蟹(E.recta)和日本绒螯蟹(E.japonica)两个有效种,日本绒螯蟹有日本绒螯蟹指名亚种,日本绒螯蟹中华亚种和日本绒螯蟹合浦亚种3个不同的地理亚种.分布在我国大陆的是日本绒螯蟹中华亚种和日本绒螯蟹合浦亚种.中华绒螯蟹在我国大陆被按水系分成南方组与北方组,组内水系间为同种不同地理种群.利用RAPD等分子生物学技术,可以鉴别出中华绒螯蟹的中华亚种和合浦亚种,各种群间的鉴别还有待于进一步研究.     

钝齿蟳线粒体基因组全序列测定及系统发育分析

线粒体基因组全序列为更好地理解分子进化和系统发育关系提供了重要信息。本研究首次测定了钝齿蟳的线粒体基因组全序列,其全长为15 910 bp,包括13个蛋白编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和1个控制区。整个线粒体基因组的核苷酸组成为33.8%A、36.4%T、11.1%G及18.7%C,具有明显的AT偏向性(70.2%)。所有蛋白编码基因以ATN作为起始密码子,绝大多数蛋白编码基因以TAG或TAA作为终止密码子,少数以不完全密码子(T-)作为终止。除tRNA-Ser_1和tRNA-Thr分别缺失二氢尿嘧啶臂(DHU臂)和TΨC环外,其余所有的tRNA基因均能形成典型的三叶草结构。系统发育分析结果显示,蟳属所有物种都聚为一个类群,并与短桨蟹属有着最近的亲缘关系。这些结果将有助于更好地了解钝齿蟳线粒体基因组序列特征,并为研究梭子蟹科的系统发育关系奠定基础。     

中华绒螯蟹水通道蛋白1基因的克隆、表达及RNA干扰研究

采用cDNA末端快速扩增(Rapid-Amplification of cDNA Ends,RACE)技术从中华绒螯蟹的后鳃中克隆获得水通道蛋白1(AQP1)的全长序列,利用实时荧光定量(qRT-PCR)构建中华绒螯蟹AQP1基因组织表达谱,并进行生物信息学分析.EsAQP1的cDNA全长序列为1 646bp,开放阅读框(ORF)为1 119bp,编码373个氨基酸.理化分析预测其分子量为39.367kDa,等电点为5.1.序列比对结果显示Es AQP1的氨基酸序列分别与三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、可口美青蟹(Callinectes sapidus)、罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)和斑节对虾(Penaeus monodon)具有74%、71%、64%和63%的同源性.不同组织荧光定量结果显示,EsAQP1基因在中华绒螯蟹肠和鳃组织中表达丰度较高,在肝胰腺和血细胞中表达丰度较低.分析发现盐度胁迫会显著影响中华绒螯蟹肠道和鳃组织中EsAQP1基因的表达,进一步通过RNA干扰EsAQP1基因表达之后,对干扰后Na~+-K~+-Cl~-协同转运蛋白(NKCC)基因NKCC和Na~+/K~+-ATPase基因Na~+/K~+-ATP的表达进行分析,发现NKCC和Na~+/K~+-ATP表达显著上调.以上研究结果表明,EsAQP1基因可能在中华绒螯蟹的渗透压调节系统中发挥重要作用.     

绒螯蟹种质资源研究进展

本文综述了近年来有关绒螯蟹属在形态学、遗传学和育种学方面的研究进展，着重介绍了同工酶、RAPD和mtDNA技术在绒螯蟹群体遗传学中的应用，提出遗传学分类标准的建立是绒螯蟹属分子分类的关键所在。     

日本绒螯蟹线粒体DNA序列研究：Ⅰ.12SrRNA

参考果民蚤状序列进行了日本绒螯蟹线粒体ＤＮＡ的１２ＳｒＲＮＡ基因片段的引物设计、ＰＣＲ扩增及序列测定,得到４５７ｂｐ的碱基序列,其中Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ含量分别为１５９ｂＰ（３４．７９％）、１７８ｂｐ（３８．９５％）、５０ｂｐ（１０．９４％）、７０ｂｐ（１５．３２％）。     

日本绒螯线粒体DNA序列研究Ⅱ.1.16rRNA

参考果蝇、卤虫与锯缘青蟹的线粒体ＤＮＡ １６ＳｒＲＮＡ基因序列进行了日本绒螯蟹相同基因片段的引物设计、ＰＣＲ扩增及序列测定,得到５６７ｂｐ的咸基序列,其Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ含量分别为１９４ｂｐ（３４．２２％）、２１６ｂｐ（３８．１０％）、９８ｂｐ（１７．２８％）５９ｂｐ（１０．４１％）,与果蝇、卤虫及锯缘青蟹类的１６ＳｒＲＮＡ基因片序列含量相似。     

合浦绒螯蟹Eriocheir hepuensis 的形态学研究

通过野外调查和养殖试验观察确知合浦绒螯蟹的成体及各期幼体的形态构造均介于中华绒螯蟹和日本绒螯蟹之间,是绒螯蟹属的一个物种,故将其学名由“日本绒螯蟹合浦亚种”改为“合浦绒螯蟹”(Eriocheir hepuensis) ,该蟹个全大,生长快,繁殖力强,生长周期短,是一个优良的绒螯蟹新品种。     

中华绒螯蟹与长江华溪蟹胚胎发育相关miRNA识别与比较分析

利用Illumina/Solexa高通量测序技术,开展了中华绒螯蟹和长江华溪蟹胚胎的小RNA深度测序.对测序结果进行生物信息学分析,分别筛选获得中华绒螯蟹的8 569 743条和长江华溪蟹的8 719 465条干净序列(Clean Unique Reads),长度分布在20 nt~22 nt区间内的分别占有30.47%(Ejs-OB:中华绒螯蟹胚胎测序文库)和30.38%(SY-OJC:长江华溪蟹胚胎测序文库).用SOAP程序将小RNA定位到基因组,结果 Ejs-OB中分析筛选出5 745 279个小RNA,其中13 472种小RNA与基因组的序列匹配;SY-OJC中分析筛选出4 397 509个小RNA,其中18 407种小RNA与基因组的序列匹配.分类注释的结果显示,中华绒螯蟹和长江华溪蟹分别有6 293 445(Ejs-OB)和5 596 614(SY-OJC)条miRNA候选序列,但未预测发现新miRNA.在表达水平的差异分析结果中发现miR-1183、miR-1357、miR-1591、miR-2382的表达水平上调且差异显著.在两文库中搜寻到一些共同miRNA*序列,其中miR-139*、miR-1419g*、miR-1798*、miR-202*、miR-2068*和miR-454*也是表达变异较大.这些结果表明,miRNA可能在调控与中华绒螯蟹和长江华溪蟹胚胎发育相关的基因表达中起重要作用.