以背角无齿蚌(Anodonta woodiana)血细胞(含颗粒细胞和透明细胞)、消化腺细胞(含上皮样细胞和圆形小细胞)、外套膜细胞(含上皮样细胞、透明细胞、圆形大细胞和圆形小细胞)、斧足细胞(含上皮样细胞、透明细胞、圆形大细胞和圆形透亮细胞)为材料,比较了上述各类细胞的原代培养特征以及不同条件下的细胞存活率,优化了细胞制备及细胞活性鉴定的方法.结果显示,上述各类组织细胞存活率受不同培养温度、培养时间和培养基种类的影响,其中,血细胞96h在20℃下、培养基2中的存活率最高,为94.67％±0.47％;消化腺细胞48 h在20 ℃下、培养基3中的存活率最高,为93.67％±1.70％;外套膜细胞48 h在15 ℃下、培养基1中的存活率最高,为93.67％±1.7％;斧足细胞48 h在15 ℃下、培养基1的存活率最高,为94.33％±0.94％.相较于25℃,在20℃和15 ℃下,4种组织细胞96 h的存活率更为理想.本研究旨在为背角无齿蚌组织细胞系的建立及贝类细胞水平毒理学的研究提供基础数据.

目的:探明氯化镉(CdCl3)暴露对背角无齿蚌肝脏中抗氧化酶活力及脂质过氧化的影响.方法:根据背角无齿蚌96 h镉离子(Cd2+)半致死剂量设置1个对照组和2个处理组(0.1和0.5 mg/L),分别检测镉暴露4周及镉清除4周期间背角无齿蚌肝脏中抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)]的活力和脂质过氧化物丙二醛(MDA)的含量.结果:不同浓度Cd2+暴露对背角无齿蚌抗氧化酶活力及脂质过氧化产生不同程度的影响,低浓度Cd2+暴露的毒性效应较弱,高浓度Cd2+暴露可显著抑制肝脏SOD活力,诱导GPx活力升高,在暴露后期显著抑制CAT活力,MDA含量随着暴露时间的延长而显著升高.结论:慢性Cd2+暴露可影响背角无齿蚌肝脏抗氧化酶活力,引起脂质过氧化损伤,且作用机制与急性毒性不同.

谷胱甘肽S-转移酶(GST)在机体抗击氧化应激中发挥重要作用.我们前期研究表明,五氯苯酚(PCP)处理对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)具有显著的氧化应激和急性毒性效应.为了探讨PCP慢性胁迫效应,本研究将背角无齿蚌随机分为对照组和PCP处理组,PCP处理组和对照组分别用13.9 mg/L和相同体积二甲亚砜处理;同时,克隆出σ型谷胱甘肽S-转移酶并命名为σ-GST,分析PCP对σ-GST表达的影响.σ-GST全长cDNA包括132 bp的5'端非编码区,80 bp的3'端非编码区,609bp的开放阅读框(ORF).开放阅读由203个氨基酸组成的多肽链.σ-GST具有GST的标签序列和保守氨基酸,与其他物种σ类GST序列具有高度同源性.σ-GST广泛表达于斧足、外套膜、闭壳肌、心脏、肝胰腺、血淋巴和鳃.PCP处理后,肝胰腺、鳃和血淋巴中σ-GST表达水平显著增加.与对照组相比,PCP处理后肝胰腺σ-GST mRNA水平第1、3和第15天分别增加了28.73％、70.37％(P＜0.05)和6.64倍(P＜0.01).与对照组相比,PCP处理后鳃中σ-GST mRNA水平在整个实验过程中增加了1.14倍.结果 表明,背角无齿蚌ρ-GST表达水平上调有助于对抗PCP处理所产生的胁迫效应,提高动物环境耐受能力.

通过建立微型生态系统,分析养殖池塘底泥释放重金属的特征及背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对底泥释放重金属的净化效果.底泥对A1、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo和Pb的最大释放量分别为636、1.5、70.9、34951、10.3、36.9、34.0、53.2、72.4、48.8和3.0 μg·kg-1 dw;蚌能够对A1、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、As和Mo产生净化作用(P＜0.05),最大去除率分别可达到84.7％、98.0％、33.3％、14.3％、23.5％、69.4％、50.0％和13.0％,响应面优化分析显示养殖密度和处理时间分别为40只·m-3和24.49 d、25只·m-3和23.96 d,A1和As去除率可提升至93.8％和60.5％;Al、Cr、Fe、Co、Cu、Zn、As和Mo的净化效果与养殖数量相关,Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo和Pb的净化效果与处理时间相关,Cr、Co、Ni、Cu和Zn的净化效果与两者交互作用相关(P＜0.05).提示背角无齿蚌有潜力防控池塘底泥重金属污染.

为了探讨全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)对背角无齿蚌的胁迫效应,将背角无齿蚌随机分为对照组、PFOS处理组和PFOA处理组;同时克隆出AwPrx4全基因序列,分析PFOS和PFOA对AwPrX4表达的影响.AwPrx4全长cDNA开放阅读框由588 bp核酸组成,编码196个氨基酸,包含FYPLDFTFACPTEI和GEVCPA两个标签序列.肝胰腺AwPrx4mRNA水平在6.25 mg/L、12.5 mg/L和25 mg/L的PFOS处理组中的上调效应呈时间和剂量依赖模式;与对照组相比,在50 mg/L和100 mg/L PFOS处理中AwPrx4mRNA水平分别增加了6.11倍(p＜0.01)和6.68倍(p＜0.01).与对照组相比,PFOA处理组中(50 mg/L,100 mg/L和200 mg/L)肝胰腺AwPrx4 mRNA水平增加了37.05％以上;在PFOA处理组中(400 mg/L和800 mg/L),肝胰腺AwPrx4表达水平在整个实验过程中分别增加了1.36倍(p＜0.05)和75.76％ (p＜0.05).与对照组相比,PFOS和PFOA处理后腮中AwPrX4表达水平在整个实验过程中分别增加了64.64％(p＜0.05)和69.69％.与对照组相比,PFOS和PFOA处理后血淋巴中AwPrx4表达水平分别增加了37.11％和38.24％以上.这些研究结果为认识其他物种Prx4基因的结构和功能提供参考,同时为揭示双壳类动物对抗持久性有机污染物的胁迫效应提供了理论依据.

池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)和三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)的亲缘关系一直存在争议,为了更深入地对淡水珠蚌进行系统发育分析,研究对池蝶蚌及其3个近缘物种三角帆蚌、褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)的转录组进行了比较分析.对它们共有单拷贝同源基因进行多序列联配后计算这4种淡水珠蚌之间的遗传距离,结果表明池蝶蚌和三角帆蚌的遗传距离只有0.00746(小于1％),而其他淡水珠蚌之间的遗传距离几乎是它的10倍(平均大于6％).系统发育分析表明,小方蚌亚科与无齿蚌亚科大约在5144万年前发生分歧,而池蝶蚌和三角帆蚌发生分化的时间大约在424万年前.进一步的遗传差异分析鉴定了池蝶蚌转录组中的特有基因,其中KEGG通路富集的结果表明这些基因主要富集在免疫细胞膜分子和蛋白消化吸收等通路上.同时,GO注释结果表明有很多特有基因与池蝶蚌的优良性状相关,如与发育相关的生长发育、系统发育和动物器官发育等生物学过程,及与免疫相关的免疫系统过程、抗原处理和呈递等生物学过程.以上结果表明,池蝶蚌和三角帆蚌具有更近的亲缘关系,它们可能是同一物种的不同亚种或不同种群,这对淡水珠蚌种质资源的保护和遗传育种具有重要参考意义.此外,相比于三角帆蚌,池蝶蚌可能具有一些与生长发育及免疫相关的特有基因,这为探究相关的分子机制提供了线索.