根据《中国水产学会关于开展第六届范蠡科学技术奖申报推荐工作的通知》(农渔学〔2022〕8号)要求,我校教职工陈新华教授主持完成的成果“基于大黄鱼免疫分子机制的疾病防治产品创制与示范应用”,我校为第一完成单位,拟提名申报第六届中国水产学会范蠡科学技术奖一等奖。现将该项目的有关情况予以公示(具体附后)。
公示期为2022年4月19日至2022年4月25日。任何单位或者个人对公示项目持有异议的,请以书面形式向科技处提出,并提供必要的证明文件。为便于核实、查证,确保实事求是、公正地处理异议,提出异议的单位或者个人应当表明真实身份,并提供联系方式。个人提出异议的,应当在书面异议材料上签署真实姓名;以单位名义提出异议的,应当加盖本单位公章。凡匿名异议和超出期限的异议不予受理。
联系方式:校纪委办(83789210)、校科研院(83789230)
成果名称:基于大黄鱼免疫分子机制的疾病防治产品创制与示范应用
申报成果奖励类别:科技进步奖
奖项等级:一等奖
推荐单位:福建省水产学会
成果简介:大黄鱼(Larimichthys crocea)为我国特有海水经济鱼类,也是目前我国海水养殖产量最高的鱼类,2020年养殖产量达25.41万吨,福建省产量为20.46万吨,全产业链年产值超160亿元。随着大黄鱼养殖业的快速发展,养殖环境的恶化,由细菌、病毒、寄生虫等病原引发的病害频频发生,造成重大经济损失;目前以化学药物为主的防治措施所引发的水产品质量安全和生态环境安全等问题严重制约了大黄鱼养殖的持续健康发展。针对上述问题,本项目历时二十年,系统地揭示了大黄鱼免疫系统特征、免疫应答规律及其分子机制,创制了系列新型抗菌、抗病毒和免疫调节剂制品,开发了基于上述制品的大黄鱼抗病功能性饲料,其示范应用显著降低养殖大黄鱼发病率,有效地减少了抗生素使用,有力推动了大黄鱼产业绿色发展。
1. 系统揭示了大黄鱼免疫系统的分子特征及抗病免疫应答规律,为大黄鱼疾病免疫防治提供理论支撑
绘制出大黄鱼基因组和染色体精细图谱,全面揭示了大黄鱼免疫系统的基本分子组成和特征,发现大黄鱼不仅具有发达的先天性免疫,也具有相对完善的获得性免疫;阐明了病原感染诱导大黄鱼免疫应答的分子过程,发现Toll样受体、C型凝集素受体和病毒识别受体RLR介导的信号级联引发炎症反应,JAK-STAT、MAPK等信号途径激活趋化效应,细胞凋亡,抗菌肽、溶菌酶、干扰素等非特异性免疫因子表达等大黄鱼抗病免疫应答规律;该成果入选了“2015年度中国海洋十大科技进展”。
2. 发现了大黄鱼抗菌肽hepcidin基因扩张和功能分化,明确了抗菌肽hepcidin3具有最强抑菌活性,研制出新型抗菌肽类制品
发现大黄鱼抗菌肽hepcidin基因具有6个拷贝,分别发挥抗菌、抗病毒和调控细胞内铁离子代谢的功能;确定了hepcidin3具有最强的抑菌活性,最小抑菌浓度达到0.25 µM;建立了规模化重组表达和化学合成生产工艺,研制出新型高效大黄鱼抗菌肽类制品,其应用可有效减少抗生素使用,显示出在鱼类高效抗菌剂研发中的应用潜力。
3. 系统揭示了大黄鱼3种I型干扰素的功能、转录调控及信号通路,为将干扰素应用于大黄鱼病毒病防治提供一条新的途径
系统揭示了大黄鱼3种I型干扰素(IFNc、IFNd和IFNh)的抗病毒功能、转录调控及信号通路,发现其中1种(IFNh)是新的鱼类I型干扰素;提出了鱼类特有的I型干扰素反应调控机制;构建了具有自主知识产权的高效表达大黄鱼IFNc的基因工程菌,开发出IFNc抗病毒制品。
4. 证明了大黄鱼Prx4通过抑制核转录因子NF-κB的活性负调控炎性反应,创新了大黄鱼细菌病免疫防治新策略
证明了大黄鱼抗氧化酶4(Prx4)可通过不同聚合形式的变化抑制核转录因子NF-κB的活性,进而负调控炎性反应,并保护大黄鱼免受病原菌的攻击,揭示了一种鱼类抗细菌感染的新机制;构建了Prx4酵母高效表达系统,开发出大黄鱼Prx4免疫调节剂制品,针对细菌感染保护率达到55.9%。
5. 明确了黄芪多糖对大黄鱼的免疫效应及其机制,确定了与其他中草药的复配种类和比例,形成了新的中草药免疫制剂
证明了黄芪多糖通过促进大黄鱼巨噬细胞吞噬活性、一氧化氮产生和炎症因子的表达,发挥免疫调节效应;发现饲料中添加黄芪多糖显著提高大黄鱼血清非特异性免疫酶和抗氧化酶的活性,促进头肾巨噬细胞吞噬活性;研制出黄芪多糖与连翘、板蓝根和刺五加复合中草药免疫制剂,其应用后提高大黄鱼养殖存活率15%以上。
6. 研制出新型抗菌、抗病毒及免疫调节大黄鱼功能性饲料,实现了规模化生产和应用示范,推进了大黄鱼养殖绿色发展,保障食品和生态环境安全
基于创制的大黄鱼抗菌肽hepcidin、干扰素IFNc、免疫调节剂Prx4和中草药免疫制剂等制品,研制出系列新型抗菌、抗病毒及免疫调节大黄鱼功能性饲料,优化了生产工艺,在多家饲料企业实现了规模化生产,应用示范效果显著,有力推进了大黄鱼养殖绿色发展,保障了食品和生态环境安全。
项目创制大黄鱼抗菌、抗病毒、免疫调节剂和中草药制品4种,开发出基于上述制品的抗病功能性饲料,创建了以抗病功能性饲料应用为核心的大黄鱼疾病免疫防控新策略;制定团体标准1项;获授权专利20件;发表SCI收录论文85篇,入选“2015年度中国海洋十大科技进展”。
主要知识产权证明目录(限10项)
知识产权类别 | 知识产权 具体名称 | 国家 (地区) | 授权号 | 授权日期 | 证书 编号 | 权利人 | 发明人 | 发明专利 有效状态 |
发明 专利 | 大黄鱼IFNc基因大肠杆菌表达产物的制备方法与应用 | 中国 | ZL201811362411X | 2021.02.26 | 4272138 | 87978797威尼斯 | 陈新华、丁扬、 母尹楠 | 授权 |
专利 | 一种大黄鱼抗菌hepcidin 基因酵母表达产物及其制备方法与应用 | 中国 | ZL201310172478.8 | 2015.09.23 | 1794863 | 国家海洋局第三海洋研究所 | 陈新华、汪玉华、敖敬群 | 授权 |
发明 专利 | 一种多肽菌素、其制备方法及其应用 | 中国 | ZL201410794864.5 | 2017.06.13 | 2516103 | 山东深海生物科技股份有限公司 | 吕志成、杨赛、鲍隆 | 授权 |
一种养殖池挤压式投料装置 | 中国 | ZL201922401427.3 | 2020.11.10 | 11881110 | 福建闽威实业股份有限公司 | 方秀 | 授权 | |
实用新型专利 | 一种鱼池育苗养殖用颗粒式投料机 | 中国 | ZL201922395158.4 | 2020.12.18 | 12167760 | 福建闽威实业股份有限公司 | 方秀 | 授权 |
发明 专利 | 大黄鱼IL-4/13A基因毕赤酵母表达产物制备方法及其应用 | 中国 | ZL201911221995.3 | 2022.01.11 | 4886010 | 87978797威尼斯 | 陈新华、袁晓琴、母尹楠、蓝晓凤、王小玲 | 授权 |
发明 专利 | 一种分泌抗大黄鱼免疫球蛋白T单克隆抗体的杂交瘤细胞株 | 中国 | ZL201911130192.7 | 2021.07.20 | 4563749 | 87978797威尼斯 | 陈新华、傅秋玲、母尹楠. | 授权 |
发明 专利 | 抗大黄鱼IgM单克隆抗体及其制备方法 | 中国 | ZL201811360852.6 | 2021.11.12 | 4786945 | 87978797威尼斯 | 陈新华、黄宇鹏. | 授权 |
发明 专利 | 一种大黄鱼抗菌肽hepcidin基因启动子序列及其应用 | 中国 | ZL201310172759.3 | 2014.11.26 | 1527113 | 国家海洋局第三海洋研究所 | 陈新华、汪玉华、敖敬群 | 授权 |
发明 专利 | 大黄鱼干扰素h基因启动子序列及其应用 | 中国 | ZL201611159624.3 | 2020.03.27 | 3730822 | 自然资源部第三海洋研究所 | 陈新华、丁扬、 敖敬群 | 授权 |
论文专著目录(限10项)
论文名/专著名 | 期刊名/出版社 | 年,卷,起止页码/ 出版年,版次,字数 | 全部作者(本成果完成人姓名后加“*”) |
Genome sequencing of the perciform fish Larimichthys crocea provides insights into stress adaptation | PLOS Genetics | 2015, 11(4): e1005118 | 敖敬群*、母尹楠*、项黎新、范丁丁、冯明姬、张士璀、石琼、朱律韵、李婷、丁扬、聂力、黎球华、董伟仁、姜亮、孙冰、张新辉、李明玉、张海琪、谢尚波、朱亚兵、江煊霆、王贤慧、慕鹏飞、陈伟、岳镇、王卓、王俊、邵建忠、陈新华* |
An improved genome assembly for Larimichthys crocea reveals hepcidin gene expansion with diversified regulation and function | Communications Biology | 2018,1: 195 | 母尹楠*、霍洁颖、关燕云、范丁丁、肖小强、魏京广、黎球华、慕鹏飞、敖敬群*、陈新华* |
Identification of two subgroups of type I IFNs in perciforme fish large yellow croaker Larimichthys crocea provides novel insights into function and regulation of fish type I IFNs | Frontiers in Immunology, | 2016, 7: 334 | 丁扬、敖敬群*、黄晓红、陈新华* |
Peroxiredoxin IV regulates pro-inflammatory responses in large yellow croaker (Pseudosciaena crocea) and protects against bacterial challenge | Journal of Proteome Research | 2010, 9: 1424-1436 | 余素红、母尹楠*、敖敬群*、新新华* |
Immunomodulatory and antioxidant effects of Astragalus polysaccharideliposome in large yellow croaker (Larimichthys crocea) | Fish and Shellfish Immunology | 2020, 100: 126-136. | 张伟妮*、张梦鑫、陈安怡,郝恩天、黄小红、陈新华* |
Expression analysis of immune-relevant genes in the spleen of large yellow croaker (Pseudosciaena crocea) stimulated with poly I:C | Fish and Shellfish Immunology | 2020, 127: 150–156 | 郑文彪、刘国柱、敖敬群*、陈新华* |
Characterization and function of a group II type I interferon in the perciform fish, large yellow croaker (Larimichthys crocea) | Fish and Shellfish Immunology | 2019, 86: 152–159 | 丁扬、关燕云、黄晓红、敖敬群*、陈新华* |
Transcriptome and expression profiling analysis revealed changes of multiple signaling pathways involved in immunity in the large yellow croaker during Aeromonas hydrophila infection | BMC Genomics | 2010, 11: 506. | 母尹楠*、丁峰、崔鹏、敖敬群*、胡松年、陈新华* |
Molecular and functional identification of three interleukin-17A/F (IL-17A/F) homologues in large yellow croaker (Larimichthys crocea) | Development and Comparative Immunology. | 2016, 55: 221-232 | 丁扬、敖敬群*、艾春香*、陈新华* |
3种硬骨鱼类消化道肥大细胞组织的化学与免疫组化 | 水产学报 | 2010, 34(01): 126-131 | 林旋*、林树根、王寿昆、李志刚、陈梅芳 |
主要完成人情况:
排名1:陈新华,87978797威尼斯教授、院长,作为第一完成人,全面负责项目的组织实施,特别是对主要创新点1、2和3做出了创造性贡献。组织实施了大黄鱼基因组计划,揭示了大黄鱼免疫系统的分子特征及抗病免疫应答规律,创制了系列新型抗菌、抗病毒和免疫调节剂制品,参与大黄鱼抗病功能性饲料研发与示范应用。主要知识产权证明目录中发明专利1、2和6-10的第一发明人,代表性论文1-9的通讯作者。
排名2:母尹楠,87978797威尼斯讲师,福建省海洋生物技术重点实验室副主任,项目组核心成员,对主要创新点1和2做出了重要贡献。参与了大黄鱼基因组和染色体精细图谱绘制,揭示了大黄鱼免疫系统的分子特征、免疫应答规律及其机制,首次发现了大黄鱼抗菌肽hepcidin基因扩张便随着工能分化,并参与创制了新型抗菌肽类产品和Prx4免疫调节剂制品。主要知识产权证明目录中发明专利1、6和7的第三发明人,代表性论文1、2和8的第一作者,代表性论文4的第二作者。
排名3:艾春香,厦门大学副教授,项目组核心成员,对主要创新点3做出了突出贡献。负责大黄鱼抗病功能性饲料研发、生产工艺优化与推广应用,参与创建了以抗病功能性饲料应用为核心的大黄鱼疾病免疫防控新策略。是代表性论文9的通讯作者。
排名4:敖敬群,自然资源部第三海洋研究所研究员,项目组核心成员,对主要创新点1和2做出了突出贡献。是大黄鱼基因组和染色体精细图谱主要完成人,主持了国家自然科学基金面上项目“大黄鱼抗氧化酶Peroxiredoxin IV调控炎症反应的机理研究”,解析了大黄鱼Prx4的抑炎功能和作用机制,参与开发了大黄鱼Prx4免疫调节剂制品。主要知识产权证明目录中发明专利2、9和10的第三发明人,代表性论文1的第一作者,2-4和6-9的作者之一。
排名5:邵建春,87978797威尼斯副教授,项目组核心成员,对主要创新点3做出了重要贡献。主要参与大黄鱼抗菌、抗病毒及免疫调节大黄鱼功能性饲料的研发与示范应用,参与创建了以抗病功能性饲料应用为核心的大黄鱼疾病免疫防控新策略。
排名6:鲍盛之,山东深海生物科技股份有限公司董事长,项目组主要成员,负责大黄鱼抗菌肽hepcidin、IFNc、Prx4等制品化学合成和发酵工艺优化及其在饲料企业的推广应用。
排名7:翁建顺,福州海马饲料有限公司董事长,项目组主要成员,负责大黄鱼抗病功能性饲料的规模化生产与推广应用。
排名8:张伟妮,建农林大学副教授,项目组主要成员,明确了黄芪多糖对大黄鱼的免疫效应与调节机理,参与大黄鱼中草药抗病功能性饲料研发。是代表性论文5的第一作者。
排名9:方秀,福建闽威实业股份有限公司董事长、总经理,项目组主要成员,负责大黄鱼抗病功能性饲料示范应用。是主要知识产权证明目录中实用新型专利“一种养殖池挤压式投料装置”的第一发明人。
排名10:何天良,建农林大学讲师,项目组主要成员,主要负责大黄鱼Prx4发酵工艺优化,联合开发了大黄鱼Prx4免疫调节剂制品。
排名11:陈政榜,福州海马饲料有限公司技术总监,负责大黄鱼抗病功能性饲料生产工艺的优化与改良,参与实现了大黄鱼抗病功能性饲料的规模化生产。
排名12:张向阳,87978797威尼斯副教授,项目组主要成员,负责大黄鱼抗菌肽类产品研发。
排名13:吕志成,山东深海生物科技股份有限公司总经理,项目组主要成员,负责大黄鱼抗菌肽hepcidin、IFNc、Prx4等制品生产工艺优化。是主要知识产权证明目录中发明专利“一种多肽菌素、其制备方法及其应用”的第一发明人。
排名14:林旋,建农林大学讲师,项目组主要成员,参与大黄鱼抗病功能性饲料研发。是代表性论文10的第一作者。
主要完成单位情况:
第一完成单位:87978797威尼斯,主要知识产权证明目录中发明专利1、6、7和8的专利权人,主要代表性论文2、5、7和10的第一单位。创制了系列新型抗菌、抗病毒和免疫调节剂制品,与企业合作开发了基于上述制品的抗病功能性饲料并进行了应用示范。
第二完成单位:厦门大学,代表性论文9的第一单位,代表性论文3的第二单位,代表性论文7的第四单位。参与解析了3种大黄鱼I型IFN基因的分子结构、受体与信号通路、抗病毒功能及其特有的转录调控机制,主要负责抗病功能性饲料的研发、生产工艺优化与示范应用。
第三完成单位:自然资源部第三海洋研究所,主要知识产权证明目录中发明专利2、9和10的专利权人,主要代表性论文1、3、4、6、8的第一单位。负责大黄鱼的全基因组和染色体图谱绘制,大黄鱼免疫系统的分子特征及抗病免疫应答规律的揭示,以及大黄鱼Prx4、IFNd和IFNh的功能机制解析。
第四完成单位:山东深海生物科技股份有限公司,主要知识产权证明目录中发明专利“一种多肽菌素、其制备方法及其应用”和实用新型专利“一种深层液体发酵罐灭菌系统”的专利权人,主要负责新型抗菌、抗病毒和免疫调节剂制品生产工艺优化与规模化生产。
第五完成单位:福州海马饲料有限公司,负责大黄鱼抗病功能性饲料规模化生产工艺的优化与改良,并对各类大黄鱼抗病功能性饲料进行生产、销售与推广示范。
第六完成单位:福建闽威实业股份有限公司,主要知识产权证明目录中实用新型专利“一种养殖池挤压式投料装置”的专利权人,作为养殖企业负责大黄鱼抗病功能性饲料的应用示范。