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马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)是生产海水珍珠主要物种。通过植核手术生产珍珠在世界范围内备受关注,马氏珠母贝生产的珍珠占珍珠产量的90%以上。我们通过群体选育培育了红、黄、黑与白壳色群体。前期研究表明,红色、黄色、黑色、白色和棕色(最常见)壳色群体表现出不同的生长和繁殖能力,例如植入核后黑色壳色群体具有较高的成活率、留核率等。本研究中,以对照养殖群体为参考,比较了植核后黑壳色群体免疫相关基因的表达量、免疫酶活力与产珠性能差异。1.黑壳色群体和对照群体植核后的存活率、留核率和免疫酶活性比较本研究比较了BG和CG的总类胡萝卜素含量(TCC)。对BG进行了植核实验。比较移植后不同时间点BG与CG的存活率、留珠率、免疫力和抗氧化能力。结果表明,BG组的TCC显著大于对照组(P<0.05)。植核后第7、30、360天,BG组存活率和留珠率均显著高于CG组(P<0.05)。360天时,BS组珍珠厚度显著大于CG组(P<0.05)。BG在植核后0h、12h、1d、3d、5d、7d和30d的ACP、AKP、SOD、CAT、TAOC和LZ活性均高于CG组。与CG相比,Fascin、SOD、CDK-7、CDAP-1、IRAK-1、GST2M、α-1、TRAF-3和Caspase-2的m RNA在BG组高表达。2.不同年龄黑壳色选群体的产珠性能、酶活性及免疫相关基因表达的比较本研究评估了年龄对黑壳色选群体产珠性能和先天免疫反应的影响。对两组(A组,1.5龄;B组,2.5龄)进行植核手术。于植核后3d检测两组的免疫酶活性、抗氧化活性和免疫相关基因的表达水平。在珍珠收获时比较两组的存活率、保留率和生物矿化能力。结果表明,植核后3d,A组碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性及SOD、GPx、HSP70、HSP90基因表达均明显高于B组(P<0.05)。A组在第3、7、30天和采珠时的存活率均显著高于B组。收获珍珠时,A组的留珠率和珍珠层厚度显著高于B组。除Piff-177外,A组生物矿化基因Nacrein和Pearlin的表达水平均显著高于B组(P<0.05)。3.硫氧还蛋白样蛋白-5的特性及植核后两个群体的差异分析硫氧还蛋白样蛋白5(Trxlp-5)是一种硫氧还蛋白亚型,通过硫醇二硫还原酶的活性参与细胞氧化还原动态平衡。在本研究中,克隆Trxlp-5马氏珠母贝基因全长,检测Poly(I:C)和LPS刺激后Pm Trxlp-5的表达,并比较黑壳色群体(BS)与对照群体(CG)植核后Pm Trxlp-5的表达差异。Pm Trxlp-5开放阅读框(ORF)长1167bp,编码388个氨基酸,5‘-UTR为41bp,3’-UTR为846bp。Pm Trxlp-5显示了一个保守的WCXXC功能基序,与其他物种的硫氧还蛋白相似。组织分析显示Pm Trxlp-5m RNA在血细胞中的相对表达量最高。有趣的是,移植后,血液中Pm Trxlp-5的m RNA表达在移植后6h达到峰值,表明该基因在移植后的早期高度参与了免疫反应。在移植后24h、6d和30d,BS组的表达显著高于CG组。Pm Trxlp-5经LPS和Poly I:C处理后,m RNA表达也呈波浪型。这些结果表明,Pm Trxlp-5在细胞氧化还原、动态平衡和免疫应答中起重要作用。4.细胞周期蛋白依赖性激酶-7的特性及及植核后两个群体的差异分析细胞周期蛋白依赖性激酶-7(CDK-7)是一种参与细胞周期、细胞分化和增殖、凋亡和炎症反应的蛋白激酶。本研究克隆了马氏珠母贝Pm Cdk-7的全长c DNA序列。Pm Cdk-7全长1473bp,开放阅读框(ORF)915bp,编码304个氨基酸,5’-UTR为58bp,3’-UTR为500bp。Pm Cdk-7的推导氨基酸序列包括丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、具有蛋白激酶ATP结合区特征的催化(S＿TKC)结构域(14-38aa)和结构域内的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点特征(129-141aa)。组织分布分析显示Pm Cdk-7m RNA在血细胞中有较高的相对表达量。有趣的是,移植手术后,Pm Cdk-7m RNA在BS组和CG组之间差异表达。移植后各时间点BS均较CG高表达,在3d达到高峰,提示其DNA复制和炎症反应增强。在LPS和poly I:C刺激后,Poly I:C组Pm Cdk-7相对表达在24h高表达,12h下调,LPS组18h高表达,24h表达最低。我们的研究结果表明,Pm Cdk-7通过帮助DNA复制在细胞周期中发挥重要作用,也有助于对由于移植手术切口和长期暴露于免疫刺激剂(病原体)而产生的炎症反应。