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凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是我国对虾养殖中占绝对优势的优良品种。近年来,随着集约化高密度人工养殖时间的延长,对虾抗病力逐年降低;又加上环境污染,使病原菌增多,因而虾病频繁暴发,我国的水产养殖业蒙受了巨大损失。使用抗生素等药物防治虾病害的传统办法,已经不能从根本上解决所面临的难题。这是因为,一方面大量抗生素残留危害人类健康,另一方面,抗生素的滥用导致病原菌耐药性不断增强,使水产动物免疫力相对下降。要解决当前面临的困境,除了改善对虾养殖环境外,提高对虾自身免疫力和抵抗力是一条重要途径。已有的研究表明,对虾溶菌酶是重要的非特异性免疫因子之一,在机体体液免疫过程中起着重要作用。本实验室已经从凡纳滨对虾中克隆得到溶菌酶基因(lvlyz),并进行了原核表达实验。但是原核重组表达的凡纳滨对虾溶菌酶蛋白主要以包涵体形式存在,经变性和复性处理后活性仍较差,利用价值很小。鲎素是一类活性极强的广谱抗菌多肽,本实验室已经合成鲎素基因(tac),并构建了藻类表达载体。为了获得活性较强的重组溶菌酶及含有重组鲎素的对虾饵料,本文分别研究了凡纳滨对虾溶菌酶基因在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的重组表达及鲎素基因在饵料微藻一三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)中的重组表达。本论文主要包括以下三部分研究内容:1.将凡纳滨对虾溶菌酶基因克隆至毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K中,电击转化毕赤酵母GS115细胞,经组氨酸营养缺陷培养基筛选和PCR检测获得转化子。对转化子进行连续甲醇诱导表达,利用SDS-PAGE和C端携带的6×His标签,对发酵液上清进行Western blot检测,用溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)平板抑菌法检测表达产物的抑菌能力。2.通过比较三角褐指藻对五种抗生素——氯霉素、卡那霉素、青霉素、链霉素、潮霉素和一种除草剂——草丁膦(phosphinothricin, PPT)的敏感性,发现三角褐指藻对草丁膦非常敏感;进一步实验通过基因枪将草丁膦抗性基因bar导入三角褐指藻,验证其筛选效果,以期发展一种更加安全、高效、经济的三角褐指藻基因工程选择标记。3.采用基因枪转化法,利用初步建立的以6αr基因为选择标记的三角褐指藻遗传转化体系,将含有抗菌肽鲎素(tachyplesin Ⅱ)基因(tac)的重组质粒pSV-tac/CaMV-bar转入三角褐指藻细胞中,经除草剂草丁膦的筛选获得阳性转化子,并通过PCR、Southern blotting等手段检测tac基因,以及检测转基因藻中的重组鲎素活性。本论文研究结果如下:1.构建了含有凡纳滨对虾溶菌酶基因(lvlyz)的毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K/Lvlyz。2.首次利用毕赤酵母真核表达系统实现对虾溶菌酶基因的可溶性表达,并且表达产物活性良好。3.发现三角褐指藻对草丁膦非常敏感,并测得其72h半致死浓度为22mg/L4.建立了除草剂一草丁膦为筛选试剂的三角褐指藻基因工程选择标记。