神经肽/神经递质在对虾渗透调节中调控机制的研究

本项目首先从对虾神经肽激素的分离、鉴定入手，采用基因克隆、HPLC和放射性免疫等分析技术，克隆对虾神经肽/神经递质、离子转运相关的重要基因，查明神经肽/神经递质在对虾离子调节中的信号转导通路，探究神经肽/神经递质对对虾鳃丝离子转运基因表达的调控机制，阐明对虾在盐度变化下神经肽/神经递质的信号转导机制，全面解析神经肽/神经递质在对虾渗透调节中的调控机制，不仅为甲壳动物渗透调节生理学的研究奠定了理论基础，也为对虾健康养殖的水环境管理技术提供了科学依据。

本项目采用RT-PCR、RACE技术，克隆得到凡纳滨对虾高血糖激素基因（LvCHH）、胞质碳酸酐酶（CAc）、磷脂酰肌醇连碳酸酐酶（CAg）和三疣梭子蟹CAc、CAg全长cDNA序列，利用原核表达技术重组表达了LvCHH，并进行了活性验证；构建了凡纳滨对虾在低盐（30→20）胁迫下鳃丝cDNA 消减文库，共得到13 个差异表达的基因，其中11个为已知基因，2个为未知基因。切除眼柄实验表明：凡纳滨对虾3种生物胺（5-HT、DA、NE）、cGMP含量和3种离子转运酶活力最终表现基本一致，而且5-HT含量与Na+-K+-ATPase、HCO3--ATPase活力的变化趋势相同，说明眼柄（高血糖）激素主要通过生物胺、cGMP介导调节离子转运酶的变化，具体途径为5-HT→cGMP→Na+-K+-ATPase、HCO3-—ATPase和生物胺→cGMP→V-ATPase。注射重组CHH研究显示：凡纳滨对虾3种生物胺、cAMP、cGMP含量和PKA、PKC活力以及3种离子转运酶活力最终表现基本相同，而且NE、cGMP含量、V-ATPase活力的变化趋势一致；注射生物胺研究表明：注射DA后凡纳滨对虾眼柄CHH mRNA表达、PKA活力和Na+/K+-ATPase mRNA表达、酶活力变化表现基本一致，而注射5-HT对眼柄CHH mRNA表达和Na+/K+-ATPase mRNA表达、酶活力的影响具有时间上的一致性和滞后性，说明DA可通过介导眼柄CHH激素、鳃丝PKA活力调节离子转运酶的变化，具体途径为DA→CHH→PKA→Na+-K+-ATPase，而5-HT可通过介导眼柄CHH激素调节鳃丝离子转运酶的变化。凡纳滨对虾在盐度变化（26←31→36）下眼柄CHH mRNA表达、鳃丝DA、5-HT、cAMP、cGMP含量和PKA活力、Na+/K+-ATPase活力变化表现出时间效应性，说明凡纳滨对虾在盐度变化下主要通过CHH激素介导生物胺和环状核苷酸、PKA活力、Na+/K+-ATPase活力进行离子调节，最终达到渗透平衡。通过查明神经肽/神经递质在对虾离子调节中的信号转导通路, 阐明对虾在盐度变化下神经肽/神经递质的信号转导机制，全面解析神经肽/神经递质在对虾渗透调节中的调控机制。项目发表论文3篇，其中SCI论文2篇，已投稿SCI论文3篇；培养博士研究生1名、硕士研究生3名。