大黄鱼冷诱导结合蛋白(CIRP)基因cDNA克隆及低温胁迫对其时空表达的影响

为研究冷诱导结合蛋白(CIRP)在大黄鱼低温适应过程中的作用,采用同源克隆技术获得了大黄鱼CIRP基因,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了低温胁迫下大黄鱼各组织中CIRP基因的表达变化。结果显示,大黄鱼CIRP基因cDNA序列全长1211 bp,推测编码一个由182个氨基酸组成、分子量为19 ku的蛋白。序列比对显示硬骨鱼类CIRP基因序列较为保守,特别是N端的RNA识别基序(RRM)高度保守。系统进化树分析显示大黄鱼CIRP与银鳕相似性最高(81.5%),所有硬骨鱼类聚为一个大支。慢性低温胁迫中(12℃缓降至6℃),皮肤和肌肉中CIRP基因的表达量呈随温度降低而升高的趋势,6℃时表达量分别为12℃时的11.56倍和9.03倍;鳃、脑和心脏中CIRP基因表达量均呈先显著上升后显著下降的趋势,其峰值均出现在8℃时,表达量分别为12℃时的5.07、7.69和2.83倍;肠、肾脏、肝脏和脾脏中的表达量随温度降低而下降,6℃时的表达量最低,与12℃时相比降幅分别为80.0%、65.6%、91.2%、55.6%。急性低温胁迫(由12℃骤降至8℃并胁迫4 h)条件下,鳃、皮肤、脑、肝脏、心脏中CIRP基因表达量均呈先升高后降低的变化,反映了机体对低温胁迫的应激、适应过程;肌肉和肠中的表达量则始终显著低于胁迫前。慢性和急性低温胁迫中各组织CIRP表达量变化的差异提示,大黄鱼机体在低温胁迫响应和适应中有着多种调节机制。研究表明,CIRP基因参与了大黄鱼应对低温胁迫的过程。     

氨氮胁迫对青鱼幼鱼鳃丝Na+/K+-ATP酶、组织结构及血清部分生理生化指标的影响

氨氮是诱发鱼病的主要环境因子,以初始体质量(7.00 0.14)g的青鱼幼鱼为研究对象,研究氨氮胁迫对其鳃丝Na+/K+-ATP酶、组织结构及血清部分生理生化指标的影响。实验设置低(对照组0 mg/L)、中(10 mg/L)和高(20 mg/L)3个氨氮浓度处理组,将暂养在自然淡水(对照)中的青鱼幼鱼分别放入各实验梯度中,进行0、6、12、24、48和96 h氨氮胁迫。结果表明:与对照组相比,中、高氨氮组鳃丝Na+/K+-ATP酶活性分别在12 h和6 h降至最低,然后升高,48 h达最大值,96 h后与对照组水平相当。鳃组织光镜观察表明,中氨氮组鳃小片基部泌氯细胞数量12 h有所增加,24 h呼吸上皮细胞出现部分脱落,96 h泌氯细胞出现空泡化,部分鳃小片充血;而高氨氮组鳃小片基部泌氯细胞数量6 h呈增加趋势,12 h呼吸上皮细胞部分脱落,24 h大面积脱落,96 h鳃小片基部严重充血。血清皮质醇和血糖含量在胁迫12 h均升高至最大,含量与氨氮浓度呈正相关,48 h恢复至对照组水平。氨氮胁迫下,血清总超氧化物歧化酶(SOD)活力呈先升高后降低的趋势,6 h时显著高于对照组(P<0.05),中氨氮组12 h后与对照组差异不显著,而高氨氮组96 h时显著低于对照组(P<0.05)。过氧化氢酶(CAT)活力12 h内均呈先降低后升高趋势,48 h均恢复至对照组水平。氨氮胁迫前期,血清总抗氧化力和谷胱甘肽均呈下降趋势,丙二醛和谷丙转氨酶活力呈升高趋势。谷胱甘肽和谷丙转氨酶活力在96 h恢复至对照组水平,而丙二醛96 h仍显著高于对照组,高氨氮组总抗氧化力显著低于对照组(P<0.05)。由此可见,氨氮胁迫初期,鱼体抗氧化系统受到严重干扰。随着胁迫时间延长,鱼体进行适应性生理调节,但机体抗氧化能力下降,鳃组织已受到损伤。     

急性盐度胁迫对施氏鲟的皮质醇、代谢反应及渗透调节的影响

以淡水组为对照,通过对施氏鲟(Acipenser schrenckii)幼鱼96 h的急性盐度(15和22)胁迫试验,研究了幼鱼对水体盐度突变的血浆皮质醇和代谢反应,并探讨了施氏鲟适应环境盐度变化的渗透调节机理.结果表明,盐度胁迫导致幼鱼的血浆皮质醇、血糖及乳酸浓度呈现不同程度的升高,随后各项指标逐渐下降,并分别于24、48、96 h时基本恢复至正常(对照组)水平.盐度15组的血浆皮质醇、血糖及乳酸浓度分别在胁迫5、24和48 h时达峰值,而盐度22组则分别在0.5、24和24 h时即达峰值,且胁迫后0.5 h时的皮质醇浓度、12 h时的血糖及12～48 h时的乳酸浓度均显著高于盐度15处理组(P＜0.05);各处理组的Na+浓度随着盐度的升高及时间的延长而升高,而Cl-浓度在15和22盐度组中匀先升高后降低,血浆K+浓度在盐度组(15和22)与对照组之间无显著性差异(P＞0.05).盐度突变导致血浆渗透压升高,并在24 h达最大值,胁迫12 h和24 h时22盐度组幼鱼血浆渗透压的浓度显著高于15盐度组(P＜0.05).15和22盐度组的Na+/K+-ATP酶活性变化趋势基本一致,均在12 h时达最高值,随后下降,但在12～96 h内均处于较高的水平,且均显著高于对照组(P＜0.05).结果提示,盐度突变可在第一时间内导致施氏鲟血浆皮质醇浓度显著升高,而血糖及乳酸的变化则明显滞后于皮质醇的变化,且通过对幼鱼血浆中皮质醇、血糖及乳酸浓度变化的分析,发现通过机体的生理调整,至96 h时施氏鲟幼鱼对水体盐度突变有了较好的适应性.     

铜驯化改善大黄鱼低温耐受性的作用机制

为了探讨铜驯化改善大黄鱼(Larimichthyscrocea)低温耐受性的作用机制,将大黄鱼幼鱼放入含Cu20μg/L的水体中驯化7 d,然后暴露在10℃的水体中6 h和24 h,检测其抗氧化能力、能量代谢和非特异性免疫力指标的变化。结果表明,低温胁迫增加了大黄鱼的活性氧(ROS)含量,加重了肝细胞畸形,表明低温胁迫对机体产生了氧化损伤。与低温胁迫相比,铜驯化+低温胁迫提高了谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、ATP合成酶、琥珀酸脱氢酶、碱性磷酸酶和溶菌酶的活性,增加了谷胱甘肽和ATP含量,降低了ROS、乳酸含量和肝细胞空泡率,表明铜驯化通过改善大黄鱼的抗氧化能力、能量代谢效率和非特异性免疫力来缓解低温胁迫对机体的损伤。结论认为,铜驯化通过产生适应性反应来提高大黄鱼的低温胁迫耐受性,表现了毒物兴奋效应作用。     

盐度胁迫对杂交鲟生理及存活的影响

为探究不同盐度胁迫下,杂交鲟(达氏鳇♀×施氏鲟♂)幼鱼的生理状态和存活情况,分别在0、5、10、15和20这5种盐度条件下分析了胁迫后1、6、12、24、48、96 h杂交鲟的血清非特异性免疫相关指标、肝脏抗氧化酶和鳃钠/钾—三磷酸腺苷酶活力。试验结果表明,盐度10、15、20试验组的杂交鲟分别在96、12、1 h内全部死亡,盐度5试验组及对照组杂交鲟没有死亡。盐度5试验组在盐度胁迫后,鳃部钠/钾—三磷酸腺苷酶活力迅速升高,血清总蛋白浓度在12 h达到峰值,碱性磷酸酶活力缓慢上升(P0.05),溶菌酶活力除48 h达峰值(P0.05)外,其余与对照组无明显差异。盐度10试验组溶菌酶活力在胁迫后6 h显著上升,碱性磷酸酶活力在胁迫24 h时达到峰值,之后在48 h急剧下降(P0.05),谷丙转氨酶活力除12 h外,均显著高于对照组及盐度5试验组。盐度15试验组在胁迫后6 h溶菌酶活力显著升高,血清总蛋白浓度急剧下降。各试验组的肝脏超氧化物歧化酶活力和丙二醛含量均呈先升后降再缓慢升高的趋势,在胁迫12 h达到最低值,盐度10试验组变化幅度大于盐度5试验组;各试验组的肝脏过氧化氢酶活力在胁迫1 h降至最低值(P0.05),而后升高,在12 h时达到峰值,再降低。     

急性盐度胁迫对克氏双锯鱼幼鱼血清皮质醇浓度和Na~+-K~+-ATP酶活性的影响

研究了克氏双锯鱼(Amphiprion clarkii)幼鱼由盐度35突变至30、25、20和15后血清皮质醇浓度及鳃丝和肝脏中Na+-K+-ATP酶活性的变化。结果表明,盐度变化对克氏双锯鱼的存活无影响,而对其血清皮质醇浓度及Na+-K+-ATP酶活性均有显著影响(P0.05)。各低盐胁迫组血清皮质醇浓度均在处理的24 h内呈先降后升趋势,处理后第48、第96小时,各处理组血清皮质醇浓度急剧降低至对照组水平甚至略低于对照组,与对照组无显著差异(P0.05);鳃丝和肝脏中Na+-K+-ATP酶活性变化规律一致,即低盐胁迫24 h内呈上升趋势,第48及第96小时变化趋势与血清皮质醇浓度变化相似。整体上,以上各生理指标变化幅度均与盐度的降低幅度呈正相关。实验结果证明,盐度突变对克氏双锯鱼幼鱼的血清皮质醇浓度及Na+-K+-ATP酶活性存在重要的影响,同时也表明该鱼具有较强的盐度适应能力。     

不同水温下低氧胁迫对西伯利亚鲟生理状态的影响

为探究不同水温下鲟鱼对低氧胁迫的应激性和适应性,将体长为(17.9±0.36)cm,体质量为(20.83±0.21)g的西伯利亚鲟幼鱼由暂养水体(水温24℃±0.5℃)分别放入水温20、24和28℃的水槽中并进行低氧(2.5 mg/L±0.3 mg/L)胁迫试验,于低氧胁迫1、3、10、24、48、96 h时检测西伯利亚鲟幼鱼的血清抗氧化酶活力、肝脏损伤及应激相关指标。试验结果:低氧胁迫后,西伯利亚鲟幼鱼的血清谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)活力,丙二醛(MDA)、血糖(GLU)、总蛋白(TP)、皮质醇(COR)含量均呈现先升高后降低的趋势,24℃和28℃组幼鲟血清ALT活力在低氧胁迫后1 h均达到峰值,20℃组在胁迫后10 h达到峰值;各组的MDA含量在低氧胁迫1 h时略有升高;与此相反,血清超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活力在低氧胁迫1 h时降低,而后升高;各组的GLU含量均在低氧胁迫后3 h达到峰值,且28℃组的值显著高于其它两组(P0.05)。结果表明,鱼体对高温(28℃)下的低氧(2.5 mg/L±0.3 mg/L)胁迫表现出更剧烈的反应,低温可缓解低氧对鱼体造成的氧化损伤和肝功能损伤。在实际养殖生产中,对于处在幼鱼时期的鲟鱼,应密切关注养殖水温的变化,减少高温应激,以提高其应对低氧胁迫的能力。     

亚硝酸盐氮胁迫对鳙血液生化指标以及组织HSP70 mRNA表达水平的影响

为了探讨亚硝酸盐氮胁迫对鳙[初均重:(180.05±0.092)g]血液生化指标和组织热休克蛋白70基因表达水平的影响,实验选用170尾鳙,暴露于48.634 mg/L亚硝酸盐氮96 h后,进行96 h恢复实验。并在胁迫0、6、12、24、48、72和96 h以及恢复12、24、48、72和96 h时采集样品。结果显示,胁迫6 h后,血清皮质醇含量和谷丙转氨酶活性显著升高;胁迫12 h后,血清中葡萄糖含量显著升高;胁迫24 h后,血清总胆固醇含量开始显著降低;胁迫48 h后,血清总蛋白和甘油三酯含量开始显著降低,三碘甲状腺原氨酸含量和谷草转氨酶活性则显著升高;胁迫72 h后,血清低密度脂蛋白和高密度脂蛋白含量开始显著降低。恢复96 h后,鱼体血清生理指标大多都已恢复至胁迫前水平,而组织热休克蛋白70 mRNA表达水平的差异显示,头肾抗亚硝酸盐氮响应最快,其次为鳃和肠道,而脾脏热休克蛋白70 mRNA表达水平在恢复12 h时显著升高;恢复96 h后,除鳃组织外,肾脏、肠道和脾脏的热休克蛋白70 mRNA表达量均恢复至胁迫前水平。研究表明,亚硝酸盐氮对鳙的蛋白质代谢、脂质代谢和糖代谢均产生影响,并且诱导部分组织热休克蛋白70 mRNA的表达,而鳙对水体中高浓度的亚硝酸盐氮应激6 h即可产生快速应答,并启动防损伤自我保护机制,促进新陈代谢水平,保护机体免受应激损伤。     

基于转录组解析铜驯化对低温胁迫下大黄鱼氧化损伤的影响

为探讨铜驯化对低温胁迫下大黄鱼(Larimichthys crocea)氧化损伤和基因表达水平的影响, 本研究将体重为 (48.92±3.62) g 的大黄鱼暴露在铜浓度为 0 和 10 μg/L 的水体中 14 d, 再暴露在温度为 8 ℃的水体中 24 h。结果显示, 低温胁迫显著增加了活性氧(ROS)和脂质过氧化物(LPO)含量。尽管铜驯化对 ROS 和 LPO 含量不产生影响, 但铜驯化显著增加了低温胁迫下大黄鱼 ROS 和 LPO 含量, 表明铜驯化加剧了低温胁迫对大黄鱼的氧化损伤。从铜驯化相对对照组、低温胁迫相对对照组和铜驯化+低温胁迫相对低温胁迫中分别筛选到 2288 个、1425 个和 1382 个差异基因。GO 和 KEGG 分析发现差异基因主要富集在与脂肪酸代谢、糖类有氧代谢、谷胱甘肽代谢、内质网应激、自噬和凋亡等相关的通路中。聚类分析表明, 低温胁迫上调了不饱和脂肪酸合成、内质网应激、自噬和凋亡等相关通路中的大部分基因表达, 而铜驯化则对低温胁迫下大黄鱼的这些基因表达调控产生了拮抗效应, 表明铜驯化通过抑制不饱和脂肪酸合成、内质网应激、自噬和凋亡来降低大黄鱼的低温胁迫耐受性。研究结果为深入研究铜污染物对大黄鱼低温胁迫耐受性的影响及其分子机制提供科学依据。     

金鱼对低温、振动胁迫应激反应的试验研究

通过分析降温和振动对金鱼的呼吸频率、活力状况以及鱼体血清中皮质醇(Cortisol)浓度等的影响,研究金鱼在低温、振动胁迫下的应激反应。结果表明:(1)水温由25℃降到15℃、4℃,分别经过6、12、24 h后,金鱼活力明显下降,其呼吸频率和血清中皮质醇的浓度呈梯度下降,而通过采取适宜的低温胁迫措施,可在一定程度上缓解金鱼的应激反应。(2)在低温和饥饿状态时,金鱼血清中皮质醇浓度的变化与肥满度具有相关性,肥满度小的金鱼,其血清中皮质醇的变化较明显,对低温的耐受力较弱;而金鱼在受到振动胁迫后,未见二者有线性关系。(3)在振动频率为50 Hz的状况下,经过一定时间,呼吸频率降低了30%～49%,血清中皮质醇的浓度上升了35%～129%。据此认为,低温、振动胁迫是影响金鱼活体运输存活率的主要外界因素。