母猪热应激敏感指标体系的研究进展

母猪由于其皮下脂肪厚、汗腺不发达等特点,在高温环境下容易发生热应激。有研究表明：热应激会改变其生理状态和血液生化成分等,降低母猪繁殖力,造成严重的经济损失。然而,目前针对母猪热应激敏感指标的研究总体较粗略、评价体系不全面;而且,母猪的耐热性受遗传、年龄和日粮等多种因素的影响,使得准确评价母猪热应激状态比较困难,成为制约母猪适宜环境参数研究的重要因素。笔者在系统总结母猪热应激研究的基础上,从表型、生理、生化、分子等不同层次探讨了相关指标对热应激的敏感程度及其作为母猪热应激评价指标的可行性,以期为生产中母猪热应激诊断及环境参数的优化奠定基础。总结发现：母猪热应激敏感指标有表皮温度、呼吸频率、直肠温度、血液和肝脏热休克蛋白70（HSP70）等;比较敏感的指标有：血中皮质醇（COR）、天门冬氨酸转移酶（AST）、丙氨酸转移酶(ALT)、肌酸激酶（CK）和乳酸脱氢酶（LDH）。其他指标如血清蛋白、血糖、血液免疫细胞、K ⁺、Na ⁺等随母猪热应激也有所变化,可作为辅助参考指标。其中,表皮温度、呼吸频率、直肠温度和HSP70水平可作为评价母猪长期热应激的指标。此外,尽管母猪热应激造成的行为变化相对滞后,但其测定成本低、对动物无应激,仍然具有一定价值。     

低温驯化下斑马鱼LINE1的表达检测

长散布核元件-1(Long spread nuclear element-1,LINE1)是跳跃基因。前期比较基因组研究发现,南极鱼经历漫长的低温适应进化后,与南极圈外的同亚目鱼类相比较,在基因水平上LINE1的扩增效率高达8~300倍,但LINE1的扩增与鱼类抵御寒冷之间的关系尚未明了。本实验对斑马鱼(Danio rerio)胚胎成纤维细胞ZF4进行了不同时间梯度的低温处理(18℃、5 d和18℃、30 d),同时对斑马鱼成鱼也进行了不同时间的低温处理(10℃,3 h、6 h、1 d、3 d、5 d)。采用RT-qPCR检测了LINE1的mRNA水平,并克隆了斑马鱼LINE1基因启动子区,利用Luciferase双荧光报告系统,在ZF4细胞中验证LINE15’UTR在低温压力下的生物活性。结果显示,短时间低温处理下,ZF4细胞中LINE1 mRNA水平有所降低,而在长时间低温处理中,LINE1的mRNA水平显著升高。在成鱼中,短时间低温处理下,LINE1 mRNA水平降低;长期低温处理下,LINE1 mRNA水平显著升高。在ZF4细胞中发现,LINE15’UTR具有生物活性。在低温处理(18℃,3 d)下,报告基因信号减弱,间接表明LINE1启动子活性减弱。研究结果表明,低温压力会影响LINE1在鱼类中的表达。本研究为进一步探究LINE1在鱼类适应低温环境中的作用机制奠定了基础。     

温度对四川华鳊胚胎发育的影响

为探索温度对四川华鳊胚胎发育的影响,笔者观察16、19、22、25、28、31℃6个温度条件下四川华鳊的胚胎发育过程,描述总结(25±0.5)℃下胚胎发育各个阶段的形态特征。研究结果显示,四川华鳊胚胎发育过程可划分为受精卵、胚盘形成、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官分化和出膜等8个连续发育阶段;在(25±0.5)℃下孵化总历时44.83 h;在温度为16℃时,胚胎发育至原肠胚晚期全部死亡;19℃时孵化率为30.00%,其中畸形致死占87.19%,显著高于其余4个温度组(P<0.05);温度由19℃升至31℃时,胚胎发育所需时间变短,各温度间差异显著(P<0.05),其中器官分化阶段均用时最长,占整个胚胎孵化历时的72.53%~77.07%;胚胎畸形率随着温度升高而上升,31℃的胚胎畸形率约为28℃的2倍;在22~28℃时,胚胎的受精率和孵化率、成活率最高,畸形率最低。研究结果表明,水温在(19±1)℃,卵径(y)与胚胎孵化时间(x)的关系为y=49.56-44.36x+47.92x^2(r^2=0.996);水温22~28℃为适宜孵化温度,最佳水温约为25℃;胚胎发育的生物学零度为12.69℃,有效积温为522.35~595.11℃·h。     

温度对拟穴青蟹循环水养殖系统微生物群落结构的影响

为探究温度对拟穴青蟹(Scylla paramamosain)循环养殖水体中微生物群落的影响,深入理解环境因子与养殖水体微生物群落之间的相关性。在水温分别为18℃、22℃、26℃、30℃和32℃的循环养殖系统中进行拟穴青蟹养殖,采用16S rRNA高通量测序技术对不同温度下的养殖水体微生物群落组成进行分析。结果表明:(1) Alpha多样性指数显示5组水样中细菌群落多样性指数大小为t26t22t30t32t18,物种丰度大小为t22t26t32t30t18。温度可以导致养殖水体中微生物群落多样性发生变化,但并未发现二者之间直接的相关性。(2) 5种温度下的养殖系统中细菌群落共有31门、43纲、94目、185科和351属,变形菌门(Proteobacteria)为循环养殖水体中绝对优势菌门。在养殖系统水温为26℃时,养殖水体中氮磷污染物含量相对较高,其水中脱氮除磷菌属的相对丰度也显著高于其他4组。(3)由花瓣图和UPGMA聚类分析图进行相似性分析可知,水体微生物群落对温度的变化有着良好的响应, 5组水样的细菌群落结构总体相似性较低,其中最高温度32℃和最低温度18℃的水体中细菌群落结构最为相似。(4)水体中微生物群落结构和与环境因子的相关性分析显示,氮磷营养盐中的总磷(TP)和硝酸盐(NO3–-N)对水中微生物群落特征具有显著性影响,而温度是导致养殖水体中氮磷营养盐差异化的主要原因。上述研究结果初步解释了温度对拟穴青蟹循环养殖水微生物群落的作用机制,为下一步深入研究拟穴青蟹循环水养殖系统中环境变化与微生物的相互关系提供参考。     

低扬程泵装置压力脉动特性

初步分析了低扬程泵及泵装置压力脉动的基本规律. 基于浙江姚江上游西排工程排涝泵站立式泵装置不同叶片角度和不同流量时的压力脉动特性模型试验结果,研究泵装置的叶轮室进口、叶轮室出口、导叶体出口和出水流道出口处的压力脉动规律. 从叶轮与导叶之间的水流条件、水泵运行工况等方面,对低扬程泵装置压力脉动进行了初步理论分析,提出了导叶体与叶轮间隙的大小、导叶体的叶片数对低扬程泵装置压力脉动特性的影响等需进一步研究的问题. 从水力因素和水泵制造等方面提出了避免低扬程泵装置压力脉动有害影响的对策:适当加大叶轮与导叶之间的间隙,避免水泵在偏离最优工况较多的条件下运行,提高水泵抗空化性能等;从避免产生共振的角度,提出适当加大叶轮叶片厚度、导叶叶片厚度和加强水泵的结构设计等措施.     

不同温度LED光萎凋对铁观音MEP上游关键基因和香气的影响

【目的】萜类化合物是乌龙茶挥发性芳香物质的重要组分,2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径（MEP）上游关键基因直接参与调控萜类化合物前体物质的合成。而乌龙茶香气的形成与萎凋工序密切相关,光照和温度是影响萎凋的重要因子,探讨LED光与温度在乌龙茶萎凋过程中对香气的影响,为提高乌龙茶萎凋叶香气品质提供参考。【方法】基于转录组数据,根据KEGG筛选出响应光照的MEP上游关键基因（DXS、DXR、HDS、HDR）。对一芽三叶铁观音鲜叶进行LED白光和不同温度（20℃（L20）、25℃（L25）、30℃（L30）、35℃（L35）和40℃（L40））萎凋处理,黑暗下温度（20℃（D20）、25℃（D25）、30℃（D30）、35℃（D35）和40℃（D40））萎凋处理;分别测定铁观音萎凋叶的香气组分和MEP上游关键基因的相对表达量。【结果】L30处理萎凋叶各基因表达量达到最大值,萜类基因（DXS、DXR、HDS、HDR）表达量分别为XY组（对照）的4.31、5.28、11.77、1.59倍,为D30处理的2.24、2.39、1.86和1.60倍。D30组各基因表达量为黑暗处理组最大,依次为XY组的1.92、2.21、6.34和0.99倍。L20处理萎凋叶的α-法呢烯芳樟醇氧化物（I、II）含量最高,较XY依次提高了15.05%、4.92%和15.13%;L30处理萎凋叶的橙花叔醇、芳樟醇和香叶醇含量最高,较XY组依次提高了3.71%、6.14%和15.28%;LED组铁观音萎凋叶主要香气组分含量均高于相对应的温度处理组。通过主成分分析法建立数学模型,对萎凋叶香气组分进行评估,得出L20组萎凋叶得分最高,L30组萎凋叶次之;与香气分析得出结果一致。【结论】铁观音萎凋叶基因表达量与香气含量的变化趋势不存在同步性;L30处理萎凋叶基因表达量、主要萜类香气物质含量和主成分分析得分均较高,这与铁观音生产上的萎凋温度相一致。萎凋温度过高（40℃）不利于萎凋叶萜类关键基因的表达和萜类化合物的形成。     

叶轮出口边对双蜗壳泵压力脉动的影响

泵的叶轮扫掠蜗壳隔舌时产生的压力脉动是引起船用泵振动噪声的原因之一.为尽可能弱化这一影响,分别设计了叶片出口边与前后盖板基本面垂直和倾斜的2种不同形式叶轮,将其配置在相同的双蜗壳中,通过数值计算与样机试验相结合的手段,对蜗壳内9个不同位置的压力脉动情况进行对比分析.结果表明:出口边倾斜的叶轮相比于出口边垂直的叶轮可明显改善蜗壳内次脉动的“驼峰”现象,且可以进一步降低隔舌处主波动的压力峰值;对蜗壳内2个隔舌稍前的位置,出口边倾斜的叶轮反而会使得该点的压力系数幅值明显增大,且该点主波动的周期数发生改变;2种叶轮出口边的不同形式对蜗壳出口位置的压力脉动的影响基本相同;采用出口边倾斜叶轮对改善因叶轮与隔舌间的液流压力脉动是可行的.     

低温胁迫对不同产地降香黄檀幼苗生理特征影响

为探讨低温胁迫下降香黄檀的生理变化，筛选降香黄檀耐寒产地和向北引种栽培推广提供依据。通过来自8个不同产地的降香黄檀幼苗进行人工模拟先降温再复温处理，测定分析降香黄檀幼苗叶片的细胞膜透性、保护酶活性和激素等10个生理生化指标的变化规律，并通过方差分析、多重比较、主成分分析等方法筛选抗寒性能力强的产地降香黄檀。结果表明，8个产地降香黄檀叶片的REC、MDA含量和POD、SOD和CAT活性随着胁迫温度的降低而升高。低温胁迫下ABA显著>对照，GA₃、IAA和ZR减少。运用主成分分析和隶属函数法综合评价结果表明，8个不同产地降香黄檀抗寒能力大小依次为四川乐山、浙江温州、贵州罗甸、广东怀集、广东韶关、广西崇左、广东高要、海南尖峰。通过低温驯化，可以适当增强降香黄檀幼苗的耐寒能力。     

甘蓝型油菜耐低温生长生理生化响应机制

为提高甘蓝型油菜耐寒育种过程中的筛选效率，研究甘蓝型油菜耐低温机理，以8个不同抗寒性的甘蓝型油菜为材料，对低温条件下各材料的生物量、叶绿素、脯氨酸和相对电导率进行测定，发现在室外平均气温2.75℃时，抗性材料的生物量、叶绿素和脯氨酸的累积量都显著高于敏感材料，相对电导率没有显著差异；当平均气温7.52℃回升至12.39℃，抗性材料和敏感材料生物量的累积量无显著差异；在恒定低温10℃/4℃处理下抗性材料和敏感材料在处理前3周生物量均持续累积，但从第4周开始敏感材料新叶出现白斑，生物量减少，抗性材料老叶出现白斑，生物量维持不变。结果表明，耐低温材料在低温条件下叶绿素含量受到的影响较小，脯氨酸的积累量持续上升，具有较强的快速适应能力，在低温下具有显著的持续生长优势。     

高温干旱复合胁迫对花生幼苗生理指标的影响

为探讨高温和干旱复合胁迫下的花生幼苗对逆境的响应机制，以抗逆性存在差异的花生品种豫花9719和豫花9326为试验材料，对其幼苗进行昼夜温度为45℃/25℃、土壤含水量为35%~40%左右的高温和干旱复合胁迫处理，研究复合胁迫对花生幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：胁迫条件下，豫花9719的株高和干重分别比对照组低44.3%和30.2%，差异达极显著水平；含水量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、花青素的含量均低于对照，其中叶绿素a的含量低4.88%，差异达显著水平，花青素含量低18.14%，差异达极显著水平；PRI、PI、Gs、Pn值分别比其对照组低12%、50.31%、75.2%、72.3%，差异均达极显著水平；MDA含量和相对电导率分别比对照组高93.1%和29.93%，差异均达显著水平；可溶性蛋白和类黄酮含量分别比对照组高104.5%和41.00%，差异均达显著水平；SOD和CAT活性分别比对照组低0.91%和3.29%，差异不显著。豫花9326的株高比其对照组低33.6%，差异达极显著水平，干重降幅不显著；含水量、类胡萝卜素、花青素的含量均比对照组低，但差异均不显著；叶绿素a和叶绿素b的含量分别比对照组高19.44%和3.39%，其中叶绿素a差异达极显著水平； PRI、PI、Gs、Pn值均比对照低，差异均不显著；MDA含量和相对电导率均比对照组高，但差异均不显著；可溶性蛋白和类黄酮含量分别比对照组高271.33%和48.96%，差异均达极显著水平；SOD和CAT活性分别比对照组高70.11%和68.8%，增幅均达显著水平。推测豫花9326对高温和干旱复合胁迫的抗性较高，主要与其较为强大的抗氧化防御系统及光合系统有关。