青蟹幼體發育期高死亡率的分子免疫基礎

《青蟹幼體發育期高死亡率的分子免疫基礎》是依託廈門大學，由王克堅擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：青蟹幼體發育期高死亡率的分子免疫基礎
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：王克堅
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

青蟹是台灣海峽重要的海水養殖品種，其幼體發育階段高死亡率的問題嚴重阻礙了青蟹產業的健康發展，目前是青蟹種苗人工繁育技術中迫切需要解決的關鍵科學技術問題。研究發現青蟹幼體大量死亡的主要原因與病原微生物感染有關，因此揭示青蟹幼體發育期的免疫學特性並闡明其與高死亡率的關係，是突破青蟹育苗瓶頸的關鍵。本項目在前期發現抗菌肽在青蟹發育早期具有免疫作用的基礎上，擬通過轉錄組學和蛋白質組學等技術，較全面地篩選與鑑定青蟹母源免疫因子以及幼體發育期相關的抗病原微生物的免疫因子，並通過研究其在青蟹幼體發育階段的消長規律，揭示青蟹幼體期的免疫發育特性，由此解析其與幼體大量死亡的關係；進一步利用RNAi與免疫學等技術研究這些免疫因子的功能，確定特異性抗病原微生物的重要免疫因子，為青蟹幼體期防控病原微生物感染、提高育苗成活率以及建立幼體發育期抗病種群等研究提供理論依據和技術支撐。

結題摘要

擬穴青蟹是重要的海水養殖品種，青蟹幼體大量死亡的主要原因與病原微生物感染有關，因此揭示青蟹幼體發育期的免疫學特性並闡明其與高死亡率的關係，是突破青蟹育苗瓶頸的關鍵。該項研究利用轉錄組學和蛋白質組學等技術，對自然狀態下的青蟹早期發育各階段包括受精卵，胚胎各期，溞狀幼體各期，大眼幼體和仔蟹進行了研究，同時也對解藻弧菌和LPS人工感染的脆弱期進行了轉錄組的研究。構建了1個胚胎階段轉錄組資料庫，1個幼體發育階段轉錄組資料庫，3個人工感染下轉錄組資料庫。在組學數據分析基礎上，篩選獲得多個重要的免疫因子SpHyastatin，Sphistin等，並進行了其生物學功能的研究。對轉錄組學大量數據分析發現，青蟹早期發育各階段存在抗菌肽，Toll通路，IMD通路，propo通路和模式識別受體相關的大量免疫因子，研究了其在早期發育中的消長規律。進一步篩選與鑑定出IMD通路上的IKK基因等，Propo通路上的ppaf,基因等，M型凝集素等多個潛在母源性免疫因子。對人工感染樣本的轉錄組數據分析發現，青蟹幼體具有多種顯著表達的抗病原微生物免疫因子，揭示出多種類型的免疫相關因子，包括抗菌肽相關基因，IMD通路相關基因，Toll通路相關基因，Propo通路相關基因以及凝集素等多種模式識別受體相關基因，以及多個重要免疫因子包括SpHyastatin，SpFLT-1等。細菌感染後的幼體出現加速蛻皮現象，同時伴隨著免疫因子的上調錶達，提示期間幼體可能採取了快速的免疫應答反應。進一步通過化學合成或基因工程表達產物，研究了SpHyastatin，Sphistin等多種重要免疫因子的體內外生物學特性，並闡明這些免疫因子具有抗細菌、病毒以及細胞凋亡等免疫功能。該項研究提供了大量的免疫功能基因及其通路的數據，闡明了青蟹早期發育階段的免疫學相關特性，彌補了青蟹發育早期過程中免疫功能研究的匱乏，為進一步闡明青蟹幼體的免疫學相關特性與大規模死亡的關係奠定了基礎。