黄鳍鲷白细胞介素1β基因2种表达载体的构建

李建柱, 江世贵

李建柱, 江世贵. 黄鳍鲷白细胞介素1β基因2种表达载体的构建[J]. 南方水产科学, 2005, 1(3): 37-41.
引用本文: 李建柱, 江世贵. 黄鳍鲷白细胞介素1β基因2种表达载体的构建[J]. 南方水产科学, 2005, 1(3): 37-41.
LI Jian-zhu, JIANG Shi-gui. The construction of two recombinant expression vectors of interleukin-1β gene from Acanthopagrus latus[J]. South China Fisheries Science, 2005, 1(3): 37-41.
Citation: LI Jian-zhu, JIANG Shi-gui. The construction of two recombinant expression vectors of interleukin-1β gene from Acanthopagrus latus[J]. South China Fisheries Science, 2005, 1(3): 37-41.

黄鳍鲷白细胞介素1β基因2种表达载体的构建

基金项目: 

广东省“十五”攻关项目 99B06103G

详细信息
    作者简介:

    李建柱(1976-),男,硕士研究生,研究方向为海洋生物技术。E-mail: li_jianzhu@163.com

    通讯作者:

    江世贵,E-mail: jiangsg@21cn.com

  • 中图分类号: Q782

The construction of two recombinant expression vectors of interleukin-1β gene from Acanthopagrus latus

  • 摘要:

    根据黄鳍鲷白细胞介素1β(interleukin-1β, IL-1β)基因全长cDNA序列(GenBank登录号为AY669059)设计、合成1对特异性引物,扩增编码黄鳍鲷IL-1β基因前体肽的基因序列,通过T-A克隆构建了克隆载体pMD18T-IL1β。以克隆载体pMD18T-IL1β为模板,以设计合成的带酶切位点的引物分别扩增黄鳍鲷IL-1β的前体肽和预测的成熟肽基因序列,经BamHI和SalI双酶切后将其插入表达载体pQE30中,构建了原核表达质粒pQE30-pIL1β和pQE30-mIL1β。经酶切、PCR鉴定并最终通过序列测定表明,基因已正确插入到载体的多克隆位点,序列和读码框都正确无误,为黄鳍鲷IL-1β基因的体外重组表达研究打下了基础。

    Abstract:

    A pair of primers were designed and synthesized according to the interleukin-1β (IL-1β) gene sequence (GenBank accession number is AY669059) of the yellowfin seabream Acanthopgrus latus (Houttuyn). The plasmid pMD18T-IL1β was constructed after amplifying open reading frame cDNA sequence of the IL-1β gene by RT-PCR. The sequence of pro-peptide and predicted mature peptide were linked into expression vector pQE30 and two recombinant plasmids pQE30-pIL1β and pQE30-mIL1β were constructed. Restriction analysis, PCR amplification and sequencing demonstrated that the target fragments were inserted into pQE30 correctly.

  • 带鱼Trichiurus haumela(Forskal),属于带鱼科,为暖温性近底层集群性鱼类,广泛分布于福建海域,历史上曾经是福建省机帆船大围缯、延绳钓、拖网等作业的主捕对象,其产量在20世纪70年代以前曾位居全省海洋捕捞产量的首位,占海捕量比例最高(1961~1970年)曾达24.9%。80年代以后,由于各地盲目增加捕捞强度,使资源严重衰退,1990~2000年渔获组成百分比仅占7.15%[1]。20多年来,虽经政府及有关部门努力采取了一系列保护措施,但其效果并不理想,渔获群体结构仍然不合理,群体组成仍处于小型化、低龄化,资源状况仍然不可乐观。研究探索有效的保护措施恢复带鱼资源,仍然是各级海洋与渔业管理部门以及渔业科技工作者的重要大事。

    本文主要根据2000~2002年福建海区渔业资源生态容量和海洋捕捞业管理研究项目,在福建3个渔场(闽南、闽中和闽东)从单拖调查船随机取样测定的带鱼样本,集合历史和最新材料,对带鱼的生物学特征和资源现状及其前景作一探讨,旨在为有关部门进一步采取保护措施提供参考。

    带鱼样品取自3个渔场单拖作业渔获物,渔船主机功率和吨位及网具规格见表 1

    表  1  单拖调查船及网具规格等参数
    Table  1.  Parameters of the single trawler and net standard
    渔场
    fishing ground
    功率/kW
    power
    吨位/t
    tonnage
    网具规格网口×全长(上纲) 目数×目大
    net standard
    网囊目大/mm
    mesh size
    平均拖速/kn
    average hauling speed
    椭圆面积/m2
    halftone area
    网口面积/m2
    section area
    扫海水体/m3·h-1
    sweeping water
    闽东
    east Fujian
    183.75 103 128.80×71.98(44.00)
    460 T×280 mm
    35 3.26 99.4 59.6 35.8×104
    闽中
    central Fujian
    198.45 70 125.00×60.85(39.20)
    500 T×250 mm
    35 3.13 66.0 39.0 22.0×104
    闽南
    south Fujian
    202.13 50 70.40×41.90(25.50)
    440 T×160 mm
    30 2.90 45.0 27.0 15.0×104
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    共收集福建海域3个渔场带鱼生物学测定资料3 100份,其中闽东渔场1 880份,闽中渔场816份,闽南渔场404份。测定方法按照鱼类生物学常规测定方法进行,测定项目和内容包括鱼体的长度、重量、年龄、生殖和摄食习性等。在测定样本中抽取部分样品鉴定带鱼的年龄,材料取带鱼的耳石,在Motic SMZ-143型解剖镜下观测其年轮,从而确定年龄等参数。

    闽东渔场带鱼肛长分布范围为92~326 mm,优势组为151~190 mm,占58.6%,平均肛长175.1 mm。闽中渔场带鱼肛长分布范围为106~365 mm,优势组为171~240 mm,占65.6%,平均肛长205.3 mm。闽南渔场带鱼肛长分布范围为52~332 mm,优势组为111~140 mm,占35.6%,平均肛长160.0 mm(表 2)。

    表  2  福建海区带鱼生物学特性
    Table  2.  The biological characteristic of Trichiurus haumela in Fujian sea area
    渔场
    fishing ground
    样本数
    sample size
    肛长/mm  anal length 体重/g  body weight
    范围
    range
    平均
    average
    优势组
    dominant length
    百分比/%
    percentage
    范围
    range
    平均
    average
    优势组
    dominant weight
    百分比/%
    percentage
    闽东
    east Fujian
    1 880 92~326 175.1 151~190 58.6 11~470 85.6 81~100 42.6
    闽中
    central Fujian
    816 106~365 205.3 171~240 65.6 13~960 153.9 61~130 44.9
    闽南
    south Fujian
    404 52~332 160.0 111~140 35.6 4~535 79.2 21~80 53.2
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    综合分析3个渔场带鱼的生物学测定资料,闽中渔场的带鱼,不论是肛长范围或是平均肛长均比较大;闽南渔场的带鱼个体最小,闽南渔场带鱼个体较小的原因,可能与闽南渔场调查船网具的网囊目大(30 mm)较其它2个渔场的调查网具的网囊目大(35 mm)小有关;此外可能还与开发程度也有关系,近几年投入闽南渔场的拖网作业船只数量比其它2个渔场多,仅漳州市拥有的拖网船数就约占全省拖网船数的1/3,开发利用过度致使渔获物个体变小;而闽中渔场拖网船只数量为全省最少,一定程度保护了带鱼的生长,因此,该渔场带鱼渔获物个体相对较大。

    比较历史资料,闽东渔场越冬群体带鱼1959年的优势肛长组为241~280 mm,平均肛长270 mm;1960~1966年优势肛长组为241~270 mm,平均肛长262.7 mm;1971~1976年优势肛长组为241~260 mm,平均长度252.5 mm;1978~1982年优势肛长组为201~250 mm,平均肛长240.5 mm,根据福建海区带鱼的渔获量以及生物学和资源变动情况,20世纪70年代中后期至80年代初,福建带鱼正处于被大量开发阶段,此时带鱼群体的生物学特征,即平均肛长和优势肛长组可以作为衡量其资源正常水平的指标;从这次调查获得的资料看,闽东渔场的带鱼平均肛长和优势肛长组(175.1和151~190 mm)均比80年代初期的个体小,说明资源尚未恢复正常水平,仍然必须采取措施重点保护。

    ① 福建省水产研究所.福建省水产研究所调查研究报告[R].1985, (1):1-17.

    闽中渔场越冬群体的带鱼,1972~1973年的肛长范围为180~432 mm,优势肛长组为220~270 mm,平均肛长258.7 mm;进入80年代,1982年周年渔获的肛长范围为78~367 mm,优势肛长组为191~240 mm,平均肛长下降为205.2 mm;从这次调查获得的资料看,闽中渔场的带鱼个体长度与1982年的处于同等水平。

    ① 福建省水产研究所.福建省水产研究所调查研究报告[R].1985, (1):1-17.

    ② 福建省近内海水产资源调查组.福建省近内海水产资源调查报告[R].1977, 20-21.

    闽南渔场越冬群体的带鱼,1972~1973年的肛长范围为215~385 mm,优势肛长组为240~300 mm,平均肛长288.8 mm;闽南渔场调查期间的1975~1977年,带鱼生殖群体的肛长范围为118~600 mm,优势肛长组为210~280 mm,平均肛长265.4 mm;这次调查结果表明,闽南渔场的带鱼个体明显小型化,渔获个体未达可捕标准。提示资源衰退严重,尚未见好转的迹象。

    闽东渔场带鱼的体重范围为11~470 g,优势体重组81~100 g,占42.6%,平均体重85.6 g。闽中渔场带鱼的体重范围为13~960 g,优势体重组61~130 g,占44.9%,平均体重153.9 g。闽南渔场带鱼的体重范围为4~535 g,优势体重组为21~80 g,占53.2%,平均体重79.2 g。

    与历史资料比较,20世纪50~70年代中期闽东渔场越冬群体带鱼优势体重组为200~300 g,平均体重为260.6 g,70年代末~80年代初,优势体重组为100~200 g,平均体重222.6 g,这次调查的带鱼平均体重仅为85.6 g,与历史上的个体相差甚大,进一步表明恢复闽东渔场带鱼资源任重道远。

    与长度一样,闽中渔场的带鱼,体重范围和平均体重都比其它2个渔场大。1982年闽中渔场的带鱼体重范围为10~940 g,平均体重149.58 g。这次调查获得的资料,闽中渔场的带鱼平均体重与80年代的水平相近。

    闽南渔场的带鱼,1975~1977年的体重优势组为100~300 g,平均体重295.4 g。这次调查结果表明,闽南渔场的带鱼平均体重不及1975~1977年的1/3。这可能提示一个重要的信号-闽南渔场带鱼资源衰退非常严重!

    福建海区带鱼总体重(W)与肛长(L)的关系属于幂函数型。其关系式分别为:

    闽东渔场:

    $$ W=7.8854 \times 10^{-5} L^{2.6687} \quad r=0.9037 $$

    闽中渔场:

    $$ W=1.0501 \times 10^{-4} L^{2.6686} \quad r=0.8647 $$

    闽南渔场:

    $$ W=2.1914 \times 10^{-4} L^{2.5291} \quad r=0.9761 $$

    由于调查所得样品大多数个体比较小,大个体样本难以采集到,所以仅鉴定带鱼年龄157尾,鉴定的年龄结果可能代表性较差。因此,年龄鉴定结果仅作为分析年龄系列参考和计算各龄的平均肛长之用;年龄组成百分比不以鉴定结果为依据推算,而是根据以往历史资料结合近年渔获物个体情况,采用按长度(肛长)组组成比例推算年龄组成。

    根据鉴定结果,渔获群体年龄结构比较简单,仅由0+~3+龄组组成。体现了年龄系列短,而且幼鱼比例过高,3龄以上的个体比例偏少。总平均年龄为1.61龄。各年龄组的平均长度如表 3

    表  3  福建海区带鱼年龄与肛长关系
    Table  3.  Relationship between age and anal length of Trichiurus haumela in Fujian sea area mm
    肛长 anal length 年龄组 age group
    0+ 1+ 2+ 3+
    肛长范围 anal length range 127~209 196~255 232~302 290~365
    平均肛长 average anal length 184.6 219.2 260.3 340.6
    个体数量 number of sample 17 58 52 30
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    根据以上年龄鉴定结果,对照20世纪80年代初福建海区带鱼各年龄组的平均体长(表 4),本次调查鉴定的带鱼各年龄平均肛长差别不大,具有代表性,可作为把肛长组成转换为年龄组成的参考依据。考虑到近年渔获个体逐步变小的实际,把肛长190 mm以下的个体划分为0+龄,把肛长191 mm以上至250 mm的个体划分为1+龄,把肛长251 mm以上至290 mm的个体划分为2+龄,把肛长291 mm以上的个体划分为3+龄。肛长组成转换的各渔场年龄组成如表 5。从表 5可见,各渔场渔获的0+龄鱼都过多,资源利用非常不合理,幼鱼资源破坏相当严重,应该引起有关部门的重视。

    ① 福建省水产研究所.福建省水产研究所调查研究报告[R].1985(1), 22-25.

    表  4  20世纪80年代初福建海区带鱼各年龄组的平均体长
    Table  4.  Average length of age groups of Trichiurus haumela in Fujian sea area in early 1980's mm
    渔场 fishing ground 年龄组 age group
    0+ 1+ 2+ 3+
    闽东 east Fujian 167.2 218.4 267.6 323.2
    闽中 central Fujian 160.2 209.2 250.7 339.4
    闽南 south Fujian 147.0 212.1 252.3 332.0
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    表  5  福建海区带鱼各年龄组的组成
    Table  5.  The age composition of Trichiurus haumela in Fujian sea area %
    渔场 fishing ground 年龄组 age group
    0+ 1+ 2+ 3+
    闽东 east Fujian 68.3 22.8 7.9 1.0
    闽中 central Fujian 50.6 28.4 15.1 5.9
    闽南 south Fujian 72.3 24.3 2.7 0.7
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    福建海区3个渔场带鱼的生殖特性为,闽东渔场的带鱼2月份和4~11月份均有出现Ⅴ期及其以上的个体,而以5~6月份所占比例最高,表明闽东渔场带鱼生殖期长,1年出现2个生殖期,以5~6月份为生殖高峰。闽中渔场的带鱼在1~2和5~9月份均有出现Ⅴ期的个体,表明闽中渔场带鱼生殖期也很长,也是1年出现2个生殖期,以6~7月份为生殖高峰。闽南渔场的带鱼,雌性性腺成熟度以2和3期为主,分别占44.2%和48.1%,Ⅳ期的仅占7.7%,没有采集到Ⅴ期的个体,而且Ⅳ期的个体仅在8月份出现。

    闽东渔场带鱼雌雄性比总体为1 : 1.12,雄性略多于雌性。2~6月波动在1 : 0.66~1 : 0.96,表现为雌性多于雄性;7~11月波动在1 : 1.09~1 : 3.33,雄性多于雌性,其中7~8月份雄性明显多于雌性。闽中渔场带鱼雌雄性比总体为1 : 0.95,雌性略多于雄性。1~2月和9~10月雌性明显多于雄性。表现为生殖季节雌性多于雄性。闽南渔场带鱼雌雄性比总体为1 : 0.88,雌性略多于雄性,各月变化不具规律性。

    从周年调查资料分析,3个渔场带鱼摄食强度不大,均以1级占多数。平均摄食等级闽东渔场的稍低。

    闽东渔场带鱼摄食强度除了3月份以3和4级为主外,其余各月均以0~2级为主。总体以1级占绝对优势,达46.2%,4级为最少,仅占2.1%。平均摄食等级为1.12级。

    闽中渔场带鱼摄食强度总体以1级为最多,占31.1%;其次2级和3级,分别占27.9%和16.4%;0级占14%,4级为最少,仅占10.7%。平均摄食等级为1.79级。

    闽南渔场带鱼摄食强度总体以1级为最多, 占34.2%;其次0级,占27.0%;2级占23.5%,3级和4级为最少,分别占6.6和7.6%。平均摄食等级为1.48级。

    福建海区带鱼资源保护工作,20多年来政府及有关部门虽然采取了一系列保护措施,但从这次生物学测定结果看,其效果并不理想,全省3大渔场带鱼资源水平均未达到预期的效果。其中闽东渔场的带鱼,平均肛长和体重分别仅为175.1 mm和85.6 g,与代表资源正常水平的20世纪80年代的个体相差甚大(1978~1982年带鱼平均肛长240.5 mm,平均体重222.6 g);闽中渔场这次调查渔获的带鱼,平均肛长和体重分别为205.3 mm和153.9 g,与1982年的调查结果相当,表明闽中渔场带鱼资源状况相对比较好,但仍然没有达到1972~1973年的水平(肛长范围为180~432 mm,优势肛长组为220~270 mm,平均肛长258.7 mm);闽南渔场带鱼资源状况令人十分担忧,目前个体小型化非常严重,平均体重不及大规模开发期间的1975~1977年的1/3。因此,继续采取有效的保护措施,恢复福建海区带鱼资源工作仍然不能松懈。

    从2000年的渔业生产情况看,福建省海洋捕捞的带鱼产量达到173 578 t,已大大超过福建海区带鱼的最大持续产量(MSY=116 645 t)[1],显然,应该减少对带鱼资源的利用强度;从捕捞带鱼的主要海洋捕捞工具看,2000年,拖网渔船的功率已达到71.16×104 kW,张网的渔船功率已达15.29×104 kW,均超过最大持续产量相应的估算值(fMSY);因此,为了切实保护带鱼资源,应减少这2种作业的渔船数量。

    根据生物学测定与分析结果,各渔场渔获的带鱼绝大多数为0+龄鱼,资源利用非常不合理,幼鱼资源破坏相当严重,应该引起有关部门的重视。对闽南渔场的带鱼资源保护工作更应引起有关部门的重视,建议应该对在该渔场作业的拖网和定置网除了限制作业船数外,还应该限制其作业网具的规格和网目的大小,如规定近期网囊网目规格应该比闽东和闽中渔场作业的网目略大等措施。

  • 图  1   表达载体pQE30-pIL1β和pQE30-mIL1β的构建示意图

    Figure  1.   Construction of recombinant expression plasmid pQE30-pIL1β and pQE30-mIL1β

    图  2   重组质粒pMD18T-IL1β的酶切鉴定

    M.100 bp DNA分子量标准; 1.BamHI+SalI消化后的重组质粒

    Figure  2.   Identification of recombinant plasmid pMD18T-IL1β

    M.100 bp DNA marker; 1.Digested recombinant plasmid pMD18T-IL1β by BamHI and SalI

    图  3   重组质粒pQE30-pIL1β (a)和pQE30-mIL1β (b)的酶切鉴定

    M.100bp DNA分子量标准, 1. BamHI+SalI消化后的重组质粒;2. BamHI+SalI消化后的载体pQE30

    Figure  3.   Identification of recombinant plasmid pQE30-pIL1β and pQE30-mIL1β

    M. 100 bp DNA marker; 1.Digested recombinant plasmids by BamHI SalI; 2.Digested pQE30 by BamHI and SalI

    图  4   黄鳍鲷IL-1β氨基酸序列与其它鱼类IL-1β氨基酸序列CLUSTAL比对分析结果

    箭头所指为推测的成熟蛋白切点,相同和相似氨基酸残基分别用“*”和“.”或“: ”表示

    Figure  4.   Alignment of the predicated yellowfin seabream IL-1β translation with other known IL-1βs

    Identical (*)and similar (: or.)residues identified by CLUSTAL are indicated, predicated mature protein cut site is indicated with an arrow.

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图(4)
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-05-08
  • 刊出日期:  2005-07-19

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