生活污水对桐花树、秋茄叶片结构特征及生长的影响

对采自广东省湛江市霞山区观海长廊的无污染区和污染区桐花树与秋茄所生长的土壤进行分析检测,比较了污染区和无污染区土壤中养分及重金属的含量;对污染区和无污染区的桐花树和秋茄的叶片,采用光学显微镜观察,描述了生活污水对其叶片结构特征指标的影响。结果表明:污染区土壤的重金属含量比无污染区高,土壤的酸性也增强,污染区与无污染区相比,有效磷的含量最高;污染区植物叶片的叶表皮细胞变小,被拉成不规则的多边形,细胞内的单宁含量减少,且叶片干质量及面积都比无污染区的要小。由此可见,生活污水对红树植物的生长有一定的影响。     

生活污水对白骨壤和红海榄叶片指标及结构的影响

为了探讨2种红树植物叶片对生活污水环境的适应性,采用石蜡切片法和显微拍照法观察了白骨壤和红海榄2种红树植物的叶片结构。结果表明：污染区的白骨壤叶片的上角质层厚度、表皮层厚度、上内皮层厚度等均比无污染区的白骨壤大,而污染区的红海榄叶片则在下角质层厚度、上表皮层厚度、下内皮层厚度等指标上比污染区的红海榄显著增大,表明生活污水对红树植物的生长有一定的影响。     

重金属胁迫下白骨壤数字基因表达谱分析

[目的]从转录组水平研究重金属污水胁迫处理下白骨壤的基因表达变化,以揭示白骨壤响应重金属污染胁迫的机制。[方法]采用基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术对重金属污水胁迫处理组和对照组白骨壤材料进行转录组测序分析。[结果]与对照组相比,重金属处理下白骨壤共有10 459个差异表达基因,其中,8 685个表达量上升,1 774个表达量下降。Me V聚类表明:大部分基因在重金属处理样本中的表达量受到极大的诱导。GO功能注释发现,差异表达基因主要定位于叶绿体以及细胞内各种膜结构,参与"细胞代谢"、"细胞组分的组合和生物合成"、"对刺激的响应"等过程。KEGG代谢通路分析显示,差异表达基因分布于126条Pathways,涉及"核糖体"、"光合作用"、"乙醛酸盐代谢"、"丙酮酸代谢"等途径。重金属胁迫还促进萜类、黄酮类化合物生物合成的关键酶基因(牻牛儿基焦磷酸合酶(0009238)、黄酮醇合成酶(0001833))的表达,进而促进白骨壤有效成分的积累;显著诱导细胞分裂素水解酶编码基因CKX7(0057124)、油菜素内脂信号转导组分基因BSK(0043741)等的表达,进而提高白骨壤对重金属胁迫的适应能力。此外,转录因子分析发现,b HLH、NAC、MYB-related和WRKY在重金属胁迫中发挥重要作用。实验选取8个与环境刺激响应密切相关的基因,通过qRT-PCR验证了它们在重金属污水胁迫处理下的表达差异,结果与数字基因表达谱分析的结果较一致,证实了差异表达基因数据的有效性。[结论]重金属处理影响了白骨壤大量的新陈代谢、光合作用、小分子酸合成、激素合成与信号转导及次生代谢产物合成相关基因的表达。     

不同倍性鱼的gnih和gnihr3差异表达分析

为研究促性腺激素抑制激素(gonadotropin inhibitory hormone, GnIH)及其受体GnIHR在不同倍性鲫鲤生殖发育过程中的作用,实验通过PCR和RACE技术获得了二倍体红鲫和异源三倍体鲫的gnih、gnihr3基因c DNA全长。结果显示,2种鱼gnih基因编码的蛋白序列均含有GnIH肽典型的LPXRF标志,gnihr3基因编码的蛋白为含有7个跨膜区的G蛋白偶联受体。采用实时荧光定量PCR分析了2种鱼的gnih、gnihr3基因mRNA在不同组织中的表达情况,结果显示gnih基因主要在下丘脑中高表达;gnihr3基因在下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴中都有不同程度的表达;此外,无论是非繁殖期或繁殖期,gnih基因在红鲫下丘脑中的表达量均高于异源三倍体鲫;同时,gnihr3基因在红鲫下丘脑和垂体中的表达量均高于异源三倍体鲫,但在卵巢中的表达则后者较高。利用组织原位杂交分析了gnih和gnihr3基因在2种鱼下丘脑和垂体的组织定位情况,结果发现,gnih基因在2种鱼脑中Npp、Npo、NLT区均有明显杂交信号;gnihr3基因主要定位在这2种鱼垂体的PPD、RPD区,NH和PI区杂交信号较弱;同时,gnih和gnihr3基因在异源三倍体鲫中的杂交信号比红鲫弱。研究表明,在下丘脑大量表达的GnIH,结合广泛分布于HPG轴的受体GnIHR,并通过多条途径参与调控性腺发育。gnih、 gnihr3mRNA在2鱼组织中的表达存在差异性,从分子水平提供了异源三倍体鱼不育的证据,在鱼类繁殖生物学和遗传育种方面具有重要意义。     

秋茄(Kandelia candel L.)响应重金属胁迫的数字基因表达谱

基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术,对重金属污水胁迫处理组和对照组秋茄材料进行转录组测序分析。结果表明,重金属污水胁迫处理样品与对照样品相比,共筛选出的3 097个差异表达基因,其中2 202个表达上调,895个表达下调。GO功能显著性富集分析出38个GO分类条目,大量与生长发育,代谢调控,环境刺激响应相关的基因表现为富集。进一步的KEGG代谢途径分析表明,差异表达基因主要与糖类、核酸、蛋白质和脂质等生物大分子代谢、能量代谢以及次生代谢过程有关。转录因子分析发现b HLH,MYB,NAC和WRKY在重金属胁迫中发挥重要作用。此外,重金属胁迫还促进萜类、黄酮类化合物生物合成的关键酶基因(牻牛儿基焦磷酸合酶(Unigene0029352)、黄酮醇合成酶(Unigene0010384))的表达,进而促进秋茄有效成分的积累;显著诱导细胞分裂素相关基因type-b响应调节子ARR2(Unigene0033740)的表达、抑制油菜素内酯的信号转导组分基因BSK(Unigene0008986)的表达,进而提高秋茄对重金属胁迫的适应能力。实验选取了5个与环境刺激响应密切相关的基因,通过qRT-PCR验证了它们在重金属污水胁迫处理下的表达差异,结果与数字基因表达谱分析的结果较为一致,证实了差异表达基因数据的有效性。说明在重金属胁迫处理下,秋茄通过调节基因表达提高自身对污染胁迫的耐受能力。