碳酸盐碱胁迫下尼罗罗非鱼氨代谢两种途径时序研究

为了解罗非鱼在碱水环境适应过程中的氨代谢机制,将尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)放在(2、4、6 g/L)碳酸盐(Na HCO3)碱水环境中进行急性胁迫。检测碱胁迫72 h内的血氨浓度,肝、肾、鳃组织及水体、尿液、血液尿素浓度变化,肝、脑、鳃谷氨酰胺(Gln)浓度,肝、脑谷氨酰胺合成酶(GS)活性,肝氨甲酰磷酸合成酶(CPS)活性,不同组织中GS、CPS、谷氨酰胺酶(GLS)的基因表达变化。结果显示:急性胁迫下尼罗罗非鱼血氨浓度上升,于12 h到达峰值。随着血氨升高,各组织中的尿素浓度0~6 h快速升高,CPS活性0~2 h快速升高,基因相对表达量0~24 h升高,表明尿素代谢途径0-6 h内启动。肝谷氨酰胺浓度0~6 h快速升高到达峰值,肝GS活性0~6 h和12~24 h快速升高,组织中GS、GLS基因相对表达量在0~24 h升高,表明谷氨酰胺代谢途径0~6 h内启动。结果表明,在碱胁迫条件下,尼罗罗非鱼在胁迫早期同时启动尿素代谢途径与谷氨酰胺代谢途径共同参与调节血氨浓度。     

冻融及有机物料添加对黑钙土有机、无机碳的影响

以黑钙土为研究对象,采用室内培养方法,设置空白对照(NCK)、添加秸秆(NJ)、有机无机肥混施(NH)、冻融土培养(DCK)、冻融秸秆培养(DJ)与冻融混施肥培养(DH)6个处理。研究表明,NJ、DJ的CO_2释放速率及累积释放量较高,DCK最低。CO_2累积释放量较好地符合一级反应动力学方程(R~20.89),CO_2潜在释放量参数C_i由大到小为NJDJNHDHNCKDCK。NH、DH的黑钙土碳酸盐含量显著高于其他处理(P0.05),而冻融处理对土壤碳酸盐含量的影响较小。添加秸秆的处理(NJ、DJ)土壤总碳、有机碳含量明显高于其他处理,而添加有机无机混合肥的处理(NH、DH)土壤总碳、有机碳含量与空白对照差别不大。冻融循环可以提升土壤碳含量,但与非冻融处理没有明显差异。综上所述,秸秆对土壤有机碳含量的提升有重要作用,但也增加了CO_2累积释放量;有机无机肥配施对土壤固碳能力影响较小,,但能显著增加黑钙土中碳酸盐的含量;冻融循环对土壤碳酸盐、有机碳含量的影响不明显,但可以减少添加有机物料后土壤CO_2的潜在释放量。     

碳酸盐缓冲合剂对马大肠内环境、水盐代谢和酸硷平衡的效应

利用盲肠造瘘马复制实验性肠弛缓,观察了碳酸盐缓冲合剂(1号方)对肠弛缓马大肠pH值、纤毛虫数目和活力、肠管运动性及水盐代谢和酸硷平衡的影响;同时利用盲肠造瘘马比较观察了1号方和干燥碳酸钠对健康马肠道内环境的影响。结果,投服1号方能迅速纠正肠弛缓马的大肠酸硷度,恢复肠管运动机能和纤毛虫活力,解除肠弛缓,但对血液酸硷平衡无明显影响;健康马投服1号方和干燥碳酸钠后,大肠内硷度增加,肠管运动机能和纤毛虫活力均受抑制,纤毛虫数目减少,血液酸硷平衡指标呈代偿性代谢性硷中毒的改变。从而明确了肠道内环境特别是酸硷环境与大肠运动机能的关系,证实了1号方对马不全阻塞性大肠便秘的疏通作用,主要是能纠正大肠内酸度偏高所致的肠弛缓,恢复肠管运动机能和纤毛虫活力,为进一步确立马不全阻塞性大肠便秘的肠弛缓病因论提供了实验依据。     

K^＋,SO^2—4和碳酸盐碱度对大银于仔鱼存活的影响

本试验观察了Ｋ＾＋,ＳＯ＾２－４和碳酸盐碱度对大银鱼仔鱼存活的影响。大银鱼仔鱼在Ｋ＾＋浓度１０－３０２．４ｍｇ／Ｌ中９６ｈ成活率为９５－１００％,在ＳＯ＾２－４３８４－１９２０ｍｇ／Ｌ中９６ｈ成活率为１００％〉资助它们能正常生长,碳酸盐碱度低于１４ｍｅ／Ｌ时９６ｈ成活率为１００％,当碱度升到２２ｍｅ／Ｌ时其成活率为８０％。     

水体pH值的作用和调节

一、水体pH值的作用 氢离子浓度一向被认为是养鱼水质的一个重要因素,分析养鱼水的水质时通常都要测定pH值。这是因为氢离子浓度从多个方面影响到鱼和鱼的生产。 1、鱼类能够安全生活的pH值范围大致是6-9,而最适宜的范围在鲤科鱼类为弱碱性,即pH值为7-8.5,在鲑科鱼类为中性附近即pH值为7上下。pH值超出一定范围——高限为9.5—10,低限性为4—5会直接造成鱼的死亡,下面例举了几种鱼在不同pH值条件下100％的死亡率,鱼类所忍受的暴露时间     

急性pH和碳酸盐碱度对缢蛏存活率、Na+/K+-ATPase活性及血淋巴吞噬能力的影响

采用静态毒理学实验方法,分析了2种规格缢蛏(小规格SSc和大规格LSc)在pH和碳酸盐碱度(C_A)急性胁迫条件下的存活率,Na~+/K~+-ATPase(NKA)活性以及血淋巴的吞噬能力。结果显示,当C_A浓度为2.5 mmol/L、pH值为7.5～9.5时,2种规格缢蛏的存活率均接近100%;当pH值大于9.5时,2种规格缢蛏的存活率均显著下降。当C_A浓度为0～44.58mmol/L、pH值为9.0～10.0时,随着C_A浓度的上升,缢蛏的存活率明显下降;在pH值为9.5条件下,LSc的鳃组织NKA活性,随着C_A浓度的上升而升高,LSc血淋巴的吞噬能力随着C_A浓度的上升而下降。由此可见,缢蛏在高pH或高C_A下表现出较强的耐受性,但高pH和高C_A协同胁迫下对缢蛏的存活率具有较大的影响,研究结果为进一步探索缢蛏在盐碱地的养殖提供了一定的理论参考。     

中国对虾ATG5基因的克隆及其在pH、碳酸盐碱度胁迫下的表达分析

采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) ATG5基因cDNA全长,命名为FcATG5。利用实时荧光定量技术分析了FcATG5的组织表达及其在pH和碳酸盐碱度胁迫下的表达特征,并利用RNAi技术验证其功能。基因分析显示,FcATG5 cDNA全长为2225 bp,开放阅读框为810 bp,编码269个氨基酸,预测其编码的蛋白质分子量为31.103 kDa,理论等电点为5.59,为疏水性蛋白,包含1个APG5自噬相关蛋白结构域,无跨膜结构,不包含信号肽。同源性和系统进化分析显示,FcATG5具有高度保守性,与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)同源性最高(98.14%)。组织表达分析显示,FcATG5在中国对虾各组织中均有表达,肌肉中表达量最高(P<0.05),血淋巴细胞中最低(P<0.05)。pH胁迫后48 h,FcATG5在鳃中的表达量最低,为对照组的1.68倍;胁迫后96 h最高,为对照组的2.67倍。碳酸盐碱度胁迫后12 h,FcATG5在鳃中表达量最高,为对照组的2.77倍;胁迫后96 h最低,为对照组的1.30倍。干扰实验结果显示,pH和碳酸盐碱度胁迫下,沉默FcATG5基因会使中国对虾死亡率显著增高(P<0.05),表明该基因的表达量越高,越有利于中国对虾存活。实时定量结果表明,FcATG5在pH、碳酸盐胁迫下的表达量均显著升高(P<0.05),推测自噬可能参与中国对虾应对非生物胁迫的调控。本研究结果对水生动物特别是甲壳动物中细胞自噬研究具有重要的借鉴意义,有助于推进中国对虾盐碱水养殖的研究进程。     

长期高碱胁迫下凡纳滨对虾基因表达差异研究

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)具有较强的环境适应能力,对盐碱水环境有一定的耐受性,但在高pH、高碱环境下的存活率不稳定。为探究凡纳滨对虾对长期高碱胁迫的响应机制,本研究以低碱对照组(LSW：碳酸盐碱度为3 mmol/L,盐度为6,pH为8.1)和高碱胁迫组(AW：碳酸盐碱度为10 mmol/L,盐度为6,pH为8.8)养殖42 d的凡纳滨对虾肠道和鳃组织作为实验材料,通过Illumina平台进行转录组测序,对测序数据进行拼接、注释,进而筛选、分析高碱胁迫下的差异表达基因及调控通路并进行定量PCR验证。结果显示,2个组织共同差异表达基因有243个,其中,98个表达上调,145个表达下调。肠道中差异表达基因主要集中在糖代谢、碳水化合物消化吸收、胆汁分泌、ABC跨膜转运、紧密连接以及免疫调节等途径。鳃中差异表达基因主要集中在谷胱甘肽代谢、碳酸氢盐转运、精氨酸合成、糖代谢以及离子转运等相关途径。进一步筛选获得10个最显著的差异表达基因,经qRT-PCR验证发现,凡纳滨对虾鳃中碳酸酐酶(CA1、CA10)、蜕皮激素诱导蛋白(Eip74EF)、β-半乳糖基转移酶(UGT8)基因在高碱胁迫下均表达下调,而Na+/K+-ATPase-α (NKA-α)、Na+/K+ transporting ATPase interacting (NKAIN)、氨转运蛋白(Rhbg)、苹果酸脱氢酶(MDH)等基因表达上调,与转录组表达趋势一致,推测其可能参与了对虾高碱胁迫下的应激响应。凡纳滨对虾表现出较强的高碱适应性,可能是通过下调鳃中CA的表达,补偿体内碱中毒,上调Rh氨转运蛋白防止氨在体内积累,上调NKA相关基因维持体内渗透平衡;但蜕皮激素诱导蛋白(Eip74EF)显著下调,推测其蜕皮功能受到影响。本研究为深入探讨凡纳滨对虾在长期高碱胁迫条件下的生理响应机制提供了基础数据。     

高碱环境下青海湖裸鲤氮废物排泄及相关基因的表达规律

采用个体生理学及定量PCR方法,研究了青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)在32 mmol/L(CA32)和64 mmol/L(CA64)碳酸盐碱度胁迫下氮废物排泄规律及鳃和肾组织中Rhesus type b glycoproteins(Rhbg)、Rhesus type c2 glycoproteins(Rhcg2)与urea transporter(Ut)基因的表达规律。结果显示,在32 mmol/L碱度胁迫整个过程中及64 mmol/L碱度胁迫初期裸鲤氨氮排泄率显著降低,但在64 mmol/L碱度胁迫8~20 h、24~72 h时氨氮排泄率基本恢复到胁迫前水平,在32 mmol/L碱度胁迫12~16 h、20~24 h及64 mmol/L碱度胁迫16~48 h时尿素氮排泄率显著升高。定量PCR结果显示,Rhbg、Rhcg2、Ut基因在胁迫过程中都有表达上调趋势,其中32 mmol/L碱性环境下鳃组织中Rhbg基因在胁迫12 h时表达明显上调;64 mmol/L碱性环境下鳃组织中Rhcg2基因在胁迫6 h、48 h、72 h表达明显上调,Ut基因在胁迫6 h表达明显上调,肾组织中Rhcg2基因在胁迫6 h表达明显上调。以上结果表明,裸鲤在高碱环境下虽然前期氮废物排泄受到抑制,但后期会通过启动Rh基因高表达恢复氨氮排泄,同时启动Ut高表达来增加尿素氮排泄来进行氮废物排泄。这一特殊氮废物排泄策略有助于裸鲤更好地适应高碱性环境。     

两种产脲酶细菌固定Cd-As复合污染水稻土的研究

微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbial induced carbonate precipitation,MICP)是新兴重金属生物修复技术,具有绿色、高效的特点。本研究以镉(Cadmium,Cd)-砷(Arsenic,As)复合污染的水稻土为研究对象,以空白(CK)、尿素添加(UREA)为对照,分析巴氏芽孢杆菌(SP)和蜡样芽孢杆菌(BC)两种细菌对Cd、As的固定效果,并探讨修复后土壤性质及酶活性的变化。结果表明:与CK处理相比,BC处理下CaCl₂-Cd、CaCl₂-As含量分别显著降低30.2%、9.10%。与CK处理相比,SP、BC处理显著降低可氧化态Cd含量,且增加残渣态Cd含量;而仅BC处理显著降低可氧化态As含量,并显著提高残渣态As含量;且UREA、SP、BC处理下碳酸盐含量均增加。与CK处理相比,UREA、SP、BC处理下脲酶活性,分别显著提高48.0%、32.8%、11.7%,表明3种处理均能刺激MICP过程。与CK处理相比,SP、BC处理可有效提高土壤全氮、全磷、全钾、铵态氮含量,降低硝态氮含量,表明MICP过程不仅提...