低温胁迫对凡纳滨对虾呼吸性能及抗氧化能力的影响

摘要

凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）因具备生长速度快、产肉率高、肉质美味及耐盐度广等特点而被普遍养殖，其养殖业已成为我国水产行业不可缺少的支柱型产业。然而在养殖过程中，低温及寒潮等天气容易引发凡纳滨对虾的大规模死亡，严重影响了凡纳滨对虾产业的可持续发展。为了探讨低温对凡纳滨对虾呼吸性能及抗氧化能力的影响，本研究克隆了凡纳滨对虾的胞红蛋白(cytoglobin，Cygb)及脑红蛋白（neuroglobin，Ngb）基因序列，分析了低温胁迫下Cygb、Ngb及血蓝蛋白的变化，测定了呼吸代谢及抗氧化相关酶活性，同时观察了低温胁迫后鳃组织结构变化。主要研究结果如下:
　　1)低温胁迫对凡纳滨对虾鳃组织结构的影响
　　凡纳滨对虾经不同温度处理后取鳃组织，通过组织切片HE染色观察发现25℃水温中凡纳滨对虾鳃丝排列整齐、结构清晰，上皮细胞及角质层结构正常，微血腔中血细胞清晰可见。20℃水温中鳃丝肿胀、排列紊乱，且大部分血细胞核肿大。此外随着水温由20℃降至10℃过程中，鳃组织结构损伤加重，角质层及上皮细胞出现坏死脱落，血细胞出现破裂。
　　2)低温胁迫对凡纳滨对虾血蓝蛋白含量、呼吸代谢及抗氧化酶活性的影响
　　凡纳滨对虾血蓝蛋白含量测定结果显示，温度下降会导致血蓝蛋白含量降低。温度下降凡纳滨对虾鳃、肌肉及肝胰腺组织中琥珀酸脱氢酶(Succinicdehydrogenase，SDH)活性降低，且在温度下降到10℃时SDH活性最低;而乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase，LDH)活性则在鳃、肌肉及肝胰腺组织中随温度下降呈升高趋势。抗氧化酶活性结果显示在肌肉及鳃中总抗氧化能力(Totalantioxidant capacity, T-AOC)含量随温度的下降先升高后降低，并在15℃时达到最大;但肝胰腺中T-AOC的含量则随温度的降低而呈下降的趋势。过氧化氢酶（Catalase，CAT）的活性在上述三个组织中随温度的下降呈上升趋势，并在温度降至10℃时活性最高。丙二醛(Malondialdehyde，MDA)在鳃和肌肉中的变化趋势类似，即随着温度的下降MDA的含量先上升后降低，并分别在20℃和15℃时达到最大;但肝胰腺中MDA含量则先降低后升高。
　　3)凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因的克隆及序列分析
　　基于生物信息学及多重PCR的方法获得了凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因的cDNA序列，其中Cygb基因的cDNA全长1059 bp，包括573 bp的ORF，编码190个氨基酸，173 bp的5'UTR以及313 bp的3'UTR。Ngb基因的cDNA序列1085 bp，包括567 bp的3'UTR以及528 bp的部分ORF。SMART结构域分析显示凡纳滨对虾Cygb和Ngb属于携氧球蛋白家族，具有典型的globin结构域。系统进化树分析结果显示，与Ngb相比，Cygb与Mb的亲缘关系更近。
　　4)低温胁迫对凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因表达的影响
　　荧光定量PCR结果显示，Cygb和Ngb基因在凡纳滨对虾不同组织中均有表达。Ngb在肌肉、脑、胃及心脏中的表达量均随着温度的降低而上升且在15℃时达到最大，但温度降至10℃时其表达量下降;在肝胰腺及鳃中的表达则是先上升后下降，然而温度下降至10℃时其表达量又显著上升。在肌肉、脑、胃和心脏中，Cygb的表达变化类似于Ngb，但鳃中Cygb的表达随温度的下降而逐渐上升，而在肝胰腺中，Cygb的表达量则随温度的下降无显著变化。

目录

声明

摘要

缩略语表

1 研究问题的由来

2 国内外研究综述

2．1 温度对虾的影响

2．2 携氧球蛋白的研究进展

3 研究目的及意义

第二章 低温胁迫对凡纳滨对虾组织结构、呼吸代谢及抗氧化酶活性的影响

1 前言

2 材料与方法

2．1 样品的采集

2．2 主要试剂及仪器设备

2．3 血蓝蛋白含量的检测

2．4 组织切片HE染色

2．5 酶活性的检测

2．6 数据分析

3 结果与分析

3．1 低温胁迫对凡纳滨对虾鳃组织结构的影响

3．2 血蓝蛋白含量的变化

3．3 呼吸代谢及抗氧化酶活性的变化

4 讨论

第三章 低温胁迫对凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因表达的影响

1 前言

2 材料与方法

2．1 样品的采集

2．2 主要试剂及仪器设备

2．3 引物的设计

2．4 总RNA的提取及cDNA的合成

2．5 凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因eDNA核心序列的克隆

2．6 凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因eDNA的克隆

2．7 序列分析

2．8 qRT-PCR检测基因表达

2．9 数据分析

3 结果与分析

3．1 总RNA提取

3．2 Cygb和Ngb基因的克隆及其序列分析

3．3 低温胁迫后凡纳滨对虾Ngb的表达变化

3．4 低温胁迫后凡纳滨对虾Cygb的表达变化

4 讨论

4．1 凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因的结构特征分析

4．2 低温胁迫对凡纳滨对虾Cygb和Ngb基因表达的影响

参考文献

论文发表情况

致谢