海藻糖酶在玉足海参生长发育中的功能研究

批准号:
41906101
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
江晓
依托单位:
学科分类:
D0604.生物海洋学与海洋生物资源
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
海藻糖是一种重要的贮藏性碳水化合物。海藻糖酶是生物体内唯一能特异性的将海藻糖水解为两分子葡萄糖的酶,其活性高低调节着生长、发育、摄食、抗逆和滞育等生理过程中的能量平衡。玉足海参是我国南海海域的优势海参品种,在富、寡营养环境均广泛分布。本项目前期发现,海藻糖酶在玉足海参的食性转换和适应富、寡营养环境过程中,均可能起至关重要的作用。但到目前,在海洋动物尤其海参中,关于海藻糖酶功能和海藻糖代谢途径的研究尚缺。本项目在对玉足海参海藻糖酶基因克隆和表达模式研究的基础上,1)获得海藻糖酶活性重组蛋白,分析海藻糖酶在玉足海参主要藻类食物消化中的作用;2)利用显微注射siRNA、整体包埋原位杂交和饲喂干预法,探究海藻糖酶在玉足海参胚胎和幼体发育、稚参和幼参生长及成参(雌参)性腺发育过程中所起的作用。本研究旨在阐明海藻糖酶在玉足海参生长发育中的功能,为解释玉足海参在不同营养海洋环境的广泛适应机制奠定基础。
英文摘要
Trehalose is an important storage carbohydrate, and it could be exclusively hydrolyzed by trehalase. Trehalase can regulate energy metabolism in various physiological processes, such as growth, development, feeding, stress resistance and diapause. Holothuria leucospilota is the dominant sea cucumber species of the South China Sea, and it distributes widely across the rich and poor nutrient sea areas. In the preliminary research of this project, we found the evidences that trehalase may play a vital role in the processes of feeding habit conversion and adaptation to rich and poor nutrient environments. To date, studies regarding the functions of trehalase and metabolism pathways of trehalose are still limited in marine animals, especially in sea cucumbers. Based on our previous study on cDNA cloning and expression patterns of the H. leucospilota trehalase, the current project will be performed on two parts: 1) Obtain the active recombinant protein of H. leucospilota trehalase, and analysis its roles in the digestion of the major food algae of sea cucumber; 2) By usage of microinjection of siRNA, whole-mount in situ hybridization and feeding intervention, to explore the roles of trehalase in embryonic and larval development, juvenile and young adult growth, and gonadal development of adult. The aim of this study was to clarify the function of trehalase in H. leucospilota during its growth and development, and this may be benefit to the explaining the response and adaption of H. leucospilota in different nutrient environments.
海藻糖是一种重要的贮藏性碳水化合物。海藻糖酶是生物体内唯一能特异性的将海藻糖水解为两分子葡萄糖的酶,其活性高低调节着生长、发育、摄食、抗逆和滞育等生理过程中的能量平衡。玉足海参是我国南海海域的优势海参品种,在富、寡营养环境均广泛分布。本项目前期发现,海藻糖酶在玉足海参的食性转换和适应富、寡营养环境过程中,均可能起至关重要的作用。但到目前,在海洋动物尤其海参中,关于海藻糖酶功能和海藻糖代谢途径的研究尚缺。本项目在对玉足海参海藻糖酶基因克隆和表达模式研究的基础上,获得了高效表达的玉足海参海藻糖酶组成型重组表达菌株,在最佳酶活性作用条件下,其产生的酶活最高可达418.1U/ml,显著高于原核表达菌株的产酶能力,可用大规模的工业化生产。利用该菌株产生的海藻糖酶,项目组在离体条件下分析了其在玉足海参藻类食物消化过程中的作用,发现海藻糖酶对角毛藻、双眉藻和马尾藻粉均没有明显的酶解作用,且复合酶中是否含有海藻糖酶,对角毛藻和双眉藻的酶解也没有显著影响;而以海藻糖酶、淀粉酶和纤维素酶组成的复合酶对马尾藻粉具有很好的酶解效果,为后续动物水平的消化研究奠定了基础。在此基础上,项目组利用饲喂干预法,阐明了海藻糖酶复合酶对在玉足海参胚胎和幼体发育以及稚参和幼参生长具有明显的促进作用。项目组还通过全基因组学和代谢组学分析,初步探明了海藻糖酶在暖水性海参成参性腺发育中没有作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Aquaculture of the tropical sea cucumber, Stichopus monotuberculatus: Induced spawning, detailed records of gonadal and embryonic development, and improvements in larval breeding by digestive enzyme supply in diet
热带海参(Stichopus monotuberculatus)的水产养殖:诱导产卵、性腺和胚胎发育的详细记录以及通过饲料中消化酶的供应来改善幼体繁殖
DOI:10.1016/j.aquaculture.2021.736690
发表时间:2021-03-30
期刊:AQUACULTURE
影响因子:4.5
作者:Cheng, Chuhang;Wu, Feifei;Chen, Ting
通讯作者:Chen, Ting
First echinoderm alpha-amylase from a tropical sea cucumber (Holothuria leucospilota): Molecular cloning, tissue distribution, cellular localization and functional production in a heterogenousE.colisystem with codon optimization
第一个来自热带海参(Holothuria leucospilota)的棘皮动物 α-淀粉酶:通过密码子优化在异源大肠杆菌系统中进行分子克隆、组织分布、细胞定位和功能生产
DOI:10.1371/journal.pone.0239044
发表时间:2020
期刊:PLos One
影响因子:3.7
作者:Wu Xiaofen;Ruan Yao;Chen Ting;Yu Zonghe;Huo Da;Li Xiaomin;Wu Feifei;Jiang Xiao;Ren Chunhua
通讯作者:Ren Chunhua
DOI:10.19663/j.issn2095-9869.20201209001
发表时间:2021
期刊:渔业科学进展
影响因子:--
作者:吴菲菲;程楚杭;陈廷;张鑫;吴小芬;江晓;任春华;胡超群
通讯作者:胡超群
玉足海参食性转化和营养高效利用的适应性机制
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:江晓
- 依托单位:
国内基金
海外基金
