Zn~(2+)胁迫对花斑裸鲤抗氧化关键基因表达和抗氧化酶活性的影响

为探讨水体Zn⁽²⁺⁾对鱼类的影响,并筛选出有效的生物标记物,以花斑裸鲤Gymnocypris eckloni幼鱼(体质量为10 g±3 g)为试验对象,分别以1、2、5、10、20 mg/L Zn(2+)对鱼类的影响,并筛选出有效的生物标记物,以花斑裸鲤Gymnocypris eckloni幼鱼(体质量为10 g±3 g)为试验对象,分别以1、2、5、10、20 mg/L Zn⁽²⁺⁾为胁迫浓度,计算24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50)),经1 mg/L Zn(2+)为胁迫浓度,计算24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50)),经1 mg/L Zn⁽²⁺⁾胁迫12、24、48、72、96 h后,采用qPCR技术检测鳃、肾脏和肝脏组织中抗氧化防御系统相关的核因子E2相关因子2(Nrf2)、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因表达量变化,以热图分析各基因在3种组织中的应答层次,以及用吸光度法测定SOD、CAT和GPx抗氧化酶活性的变化。结果表明:Zn(2+)胁迫12、24、48、72、96 h后,采用qPCR技术检测鳃、肾脏和肝脏组织中抗氧化防御系统相关的核因子E2相关因子2(Nrf2)、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因表达量变化,以热图分析各基因在3种组织中的应答层次,以及用吸光度法测定SOD、CAT和GPx抗氧化酶活性的变化。结果表明:Zn⁽²⁺⁾对花斑裸鲤幼鱼胁迫24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50))分别为5.0、3.2、2.5、2.0 mg/L,安全浓度为0.2 mg/L;在Zn(2+)对花斑裸鲤幼鱼胁迫24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50))分别为5.0、3.2、2.5、2.0 mg/L,安全浓度为0.2 mg/L;在Zn⁽²⁺⁾胁迫96 h内,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及SOD、CAT和GPx酶活性均有不同程度的升高,但升高幅度各异;基因表达量热图分析显示,与鳃、肾脏和肝脏组织中Nrf2的4个下游基因表达量相比,Nrf2表达量相对较低,尤其在肾脏和肝脏组织中表现更为明显。研究表明,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及相关酶活性与Zn(2+)胁迫96 h内,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及SOD、CAT和GPx酶活性均有不同程度的升高,但升高幅度各异;基因表达量热图分析显示,与鳃、肾脏和肝脏组织中Nrf2的4个下游基因表达量相比,Nrf2表达量相对较低,尤其在肾脏和肝脏组织中表现更为明显。研究表明,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及相关酶活性与Zn⁽²⁺⁾胁迫存在一定的时间相关性和组织特异性,其可作为预警水体Zn(2+)胁迫存在一定的时间相关性和组织特异性,其可作为预警水体Zn⁽²⁺⁾污染的备选生物标记物。     

花斑裸鲤GeHSP70基因的克隆及其对重金属Cu2+胁迫的应答

【目的】克隆花斑裸鲤GeHSP70基因,并进行生物信息学分析;研究正常和Cu~(2+)胁迫条件下GeHSP70的表达模式。【方法】采用分子生物学技术克隆花斑裸鲤GeHSP70基因的全长cDNA,分析其生物信息学特征。采用Real-time PCR技术分析正常和0.01mg/L Cu~(2+)胁迫(胁迫0,12,24,48h)条件下GeHSP70mRNA在花斑裸鲤肝脏、肾脏、脑和鳃4个组织中的表达情况,并采用ELISA试剂盒检测肝脏、鳃组织中GeHSP70蛋白的表达水平。【结果】花斑裸鲤GeHSP70序列共1 387bp,由123bp的5′-UTR、592bp的3′-UTR和672bp的编码区构成,编码223个氨基酸;GeHSP70蛋白是疏水性蛋白,分子质量为11.15ku,等电点为5.01,包含2个HSP70家族的特征序列:IDLGTTYS(11-18位氨基酸)和IFDLGGGTFDVSIL(199-212位氨基酸)。GeHSP70基因核苷酸序列与鲫鱼的同源性最高(93%),在系统进化树中与同科或属中鱼种聚合成一个分支,显示出高度保守性。Real-time PCR结果表明,正常条件下花斑裸鲤GeHSP70在鳃组织中的表达量最高,其次是肝脏,在脑和鳃组织中表达量较低;随着0.01mg/L Cu~(2+)胁迫时间的延长,花斑裸鲤肝脏、肾脏和鳃组织的GeHSP70mRNA表达量先升后降,在24h表达量最高,而脑组织的表达量持续升高;GeHSP70在花斑裸鲤肝脏和鳃组织的蛋白水平表达量总体均表现为先升后降,表明Cu~(2+)能够诱导GeHSP70的表达。【结论】成功克隆了花斑裸鲤GeHSP70cDNA全长,在0.01mg/L Cu~(2+)胁迫下花斑裸鲤GeHSP70在mRNA水平和蛋白水平呈规律性应答,表明GeHSP70是潜在的反映水环境质量的生物标志物。     

基于转录组测序的花斑裸鲤SSR、SNP和InDel位点特征分析

为利用分子标记规模化开发与辅助花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)良种选育,以花斑裸鲤(2⁺龄)的鳃、肾脏和肝脏组织为材料,经总RNA提取和cDNA文库构建后采用Illumina Novaseq 2000平台进行转录组测序,并采用MISA和GATK3软件分析转录组的SSR、SNP和插入缺失标记(InDel)位点特征。结果表明：在486 221条Unigenes序列中共发现了128 727个SSR,出现频率为26.47%,平均每3.76 kb出现1个SSR;花斑裸鲤SSR包括6个重复类型,以单碱基和二碱基重复基元类型为主,分别占总SSR位点数的46.53%和42.45%,重复基元类型共77种,其中,A/T和AC/GT两种基元的出现频率最高,是花斑裸鲤SSR的优势重复基元;所有重复次数中出现次数最多的为5～15次,占所有SSR位点的87.52%;通过GATK3软件搜索得到399 080个SNP位点,转换类型多于颠换类型,分别占总SNP的56.29%和43.71%,转换类型中A/G发生频率略高于C/T,而颠换类型中A/T发生频率最高,C/G发生频率最低;I...     

Cu2+和Zn2+胁迫对玉米幼苗生理特性的影响

研究在Cu2+和Zn2+的胁迫下,玉米幼苗一些生理指标的变化,结果表明:在Cu2+和Zn2+的胁迫下,玉米幼苗生长发育受到抑制,较高浓度的Cu2+和Zn2+显示较高的毒性.在Cu2+和Zn2+的处理下,玉米幼苗的叶绿素、可溶性蛋白质、过氧化物酶(POD)、脯氨酸的含量下降,叶片中铜、锌、丙二醛(MDA)的含量增加.同时,Cu2+和Zn2+浓度的高低对玉米的生理特性的影响不同,且玉米幼苗对Cu2+的胁迫更为敏感.     

汞胁迫对桉树3个保护酶活性及基因表达的影响

以广林9号桉（GL9）3月龄幼苗为材料,用0、25、50、75 μmol/L HgCl₂溶液（对应对照、低、中、高浓度）连续浇灌处理15 d后,测量株高,检测叶片叶绿素和丙二醛（MDA）含量、测定过氧化物酶（class Ⅲ peroxidases,POD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GPX）的活性,分析9个保护酶基因的转录变化,探讨汞胁迫对保护酶活性及基因表达的影响。处理后各组间的株高、叶绿素含量无显著性差异。高浓度Hg²⁺处理使MDA含量升高到对照的3.35倍,达27.88 nmol/g。与对照相比,Hg²⁺处理后GPX活性降低,POD和CAT活性在25 μmol/L Hg²⁺处理下最高。从3类保护酶基因中的酶类选出3个基因进行qPCR分析。Hg²⁺处理后POD3、CAT2、GPX1的转录上调且低浓度处理上调更显著,其他6个基因的转录则呈下调趋势。设对照中基因的相对表达量为1,低浓度Hg²⁺处理后这3个基因的相对表达量分别为6.81、4.58和2.56,高浓度Hg²⁺处理后的相对表达量分别为2.31、2.02和1.08。结果表明,Hg²⁺胁迫影响保护酶活性使膜脂过氧化加剧,低浓度的Hg²⁺诱导POD3、CAT2和GPX1基因转录上调,增强桉树对汞胁迫的适应性。     

汞胁迫对红裸须摇蚊幼虫抗氧化酶活性的影响

为评价Hg~(2+)对水生昆虫的毒理效应,将红裸须摇蚊(Propsilocerus akamusi)幼虫置于质量浓度为0、1.6、2.4、3.6、5.4、8.1 mg/L的溶液中,分别暴露6、24、48、72 h时取样,分析不同处理对红裸须摇蚊幼虫组织匀浆过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷丙转氨酶(GST)的影响。结果表明:(1)同一时间不同质量浓度的Hg~(2+)处理,对4种酶活性影响的LSD法多重比较检验结果显示,暴露6、48、72 h时,Hg~(2+)对CAT活性都没有明显差异(p0.05);仅在暴露24 h时,CAT活性在对照组与其他质量浓度处理组之间的差异达到了显著性水平(p0.05)。(2)暴露6、24、48 h时,各处理组对SOD活性都没有明显差异;仅在暴露72 h时,SOD活性各处理组之间的差异达到了显著性水平(p0.05)。(3)各时间各处理组的POD活性,都没有明显差异(p0.05)。(4)暴露48、72 h时,各质量浓度Hg~(2+)对GST活性都没有明显差异(p0.059);暴露6、24 h时,GST活性在对照组与其他质量浓度处理组之间的差异达到了显著性水平(p0.05)。(5)CAT、SOD、GST活性对Hg~(2+)具有较高的敏感性,可以作为生物化学标志物检测水体中Hg~(2+)的早期污染;POD活性呈相对复杂的变化,POD不能有效地用来检测水环境早期Hg~(2+)的污染。     

干旱和铅胁迫对刺槐和紫穗槐抗氧化酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了铅胁迫和干旱胁迫对1 a生刺槐、紫穗槐及其紫穗槐平茬后萌条叶片抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响。结果表明:高浓度(1 000~3 000 mg·kg-1)的铅处理能提高SOD活性,低浓度(300~500 mg·kg-1)的铅处理提高了POD活性;水分和铅胁迫共同作用,刺激了各树种叶片的酶活性。综合分析,紫穗槐的抗性优于刺槐,抗铅胁迫能力紫穗槐苗木>紫穗槐萌条>刺槐苗木。     

Cd单一及其与Pb复合胁迫对银杏叶抗氧化保护酶活性的影响

采用完全随机试验设计和温室盆栽试验方法,研究了Cd单一及其与Pb复合胁迫对银杏叶抗氧化保护酶活性的影响.结果表明,超氧化物歧化酶(SOD) 活性在胁迫30 d后明显上升,且随胁迫浓度的增大而升高,至82 d时达到最大值后下降;过氧化氢酶(CAT)活性则在胁迫50 d后显著上升,82 d时达到最大值,总的变化趋势也表现为先应激性上升后明显下降的动态过程;过氧化物酶(POD)活性均高于对照.Cd、Pb间的交互相效应对SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性的影响规律性不明显,在一定程度上表现出协同或拮抗效应.在重金属胁迫下,银杏可能通过抗氧化保护酶系统等生理防卫机制表现出较强的耐性.     

重金属(Cd2+、Zn2+)胁迫对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响

采用温室水培试验，研究不同浓度Cd^2 、Zn^2 对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响。结果表明，随着Cd^2 、Zn^2 胁迫浓度的增大，番茄幼苗生长明显受抑制，生物量积累、株高和叶面积下降。番茄根系和叶片中的丙二醛(MDA)含量增加，而可溶性蛋白含量减少。抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(GAT)活性上升。酶活性高浓度下变化明显。叶片中SOD、CAT活性大于根系，但活性变化小于根系，而POD则相反。且叶片中活性变化高于SOD、APX、CAT。抗氧化酶活性的上升能够提高幼苗适应和抵抗重金属胁迫的能力。     

Cd2+胁迫对商麦1619幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响

为研究Cd~(2+)胁迫对小麦(Triticum aestivum L.)品种商麦1619幼苗光合生理特性的影响,同时以商麦1619和区域试验对照品种小偃15为试验材料,水培条件下测定2个品种在不同Cd~(2+)浓度胁迫下叶绿素含量、光合生理参数和抗氧化酶活性的变化。结果表明,Cd~(2+)胁迫后,2个小麦品种的叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、过氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均有不同程度的下降;商麦1619的过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量呈增加趋势,而小偃15呈下降趋势。相对而言,商麦1619的抗Cd~(2+)胁迫能力弱于小偃15。     

Cd2+胁迫对玉米抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

采用水培方法,研究了不同浓度的Cd2 处理对玉米叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示:低浓度镉胁迫的SOD、POD、CAT活性及MDA含量均高于对照。当Cd2 浓度达到50 mg/L时,SOD活性最高,随着Cd2 浓度逐渐升高,SOD活性随之降低。但是随着Cd2 浓度的提高,POD、CAT活性及MDA含量也呈逐渐上升趋势。     

硒浓度对高温胁迫下生菜抗氧化酶活性的影响

[目的]硒能缓解高温胁迫对生菜的影响,为了探明喷施硒的适宜浓度.[方法]采用水培方式,分别设置0.5、1.0、1.5和2.0 mg/L的硒溶液,研究不同浓度硒对高温胁迫下生菜的生长、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性的影响.[结果]生菜生长量、叶绿素含量及抗氧化酶活性均随喷施硒浓度的增加,呈先升高后降低的趋势.喷施1.0 mg/L硒时,生菜的根长、真叶数、地上及地下部干鲜质量最高;叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量显著提高,分别为对照的1.20、1.19、1.20、1.21倍;SOD、POD和CAT的活性显著增加,其中POD活性最高,为对照的1.54倍;丙二醛含量最低,为对照的65.9％.[结论]喷施1.0 mg/L硒溶液能显著缓解高温胁迫对水培生菜的伤害.     

LAS、Cd~(2+)复合污染对鲫鱼组织Cd蓄积及抗氧化酶活性的影响

采用暴露试验法,研究十二烷基苯磺酸钠(LAS)与重金属Cd2+单独及复合污染对鲫鱼鳃、肝脏、肌肉等部位的Cd蓄积及其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明:单一Cd2+处理时,随着Cd2+浓度增加,鲫鱼鳃、肝脏、肌肉3部位的Cd蓄积量均极显著增加(P0.01),各组织蓄积量顺序为:肝脏鳃肌肉;在LAS与Cd2+复合处理条件下,Cd在这3组织中的分布仍符合以上规律,但鲫鱼各组织对Cd的蓄积量发生改变,其中0.4 mg·L-1Cd2+与5.0 mg·L-1LAS复合处理能极显著促进鲫鱼肝脏对Cd的蓄积(P0.01);2.0 mg·L-1Cd2+与不同浓度的LAS复合处理均能极显著促进鲫鱼肝脏、肌肉对Cd的蓄积(P0.01);另外,2.0 mg·L-1Cd2+与5.0 mg·L-1LAS复合处理能极显著促进鲫鱼鳃对Cd的蓄积(P0.01);其余各复合组与相应单一Cd2+处理组间无显著差异;LAS与Cd2+单一及复合处理对鲫鱼鳃、肝脏、肌肉的SOD、CAT活性均有明显影响,其中鲫鱼肝脏SOD活性变化能更灵敏地反映污染物对鲫鱼的毒性程度.     

外源钙对盐胁迫下枸杞愈伤组织抗氧化酶活性的影响

以枸杞愈伤组织为材料,研究外源钙对盐胁迫下各种保护酶活性的影响.结果表明:在3种不同浓度的盐胁迫下,愈伤组织的丙二醛(MDA),过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2.-)都显著增加,由于自身抗氧化系统的调节,各种保护酶即超过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性也随之增强.加入CaCl2后,O2.-、MDA和H2O2的质量摩尔浓度都有所降低,SOD、POD和CAT活性仍呈上升趋势,说明盐胁迫下外源钙可以延缓盐胁迫对膜的伤害,从而提高枸杞的耐盐性.     

饥饿对克氏原螯虾消化酶和抗氧化酶活性的影响

在水温(20±1)℃条件下,探讨不同饥饿时间对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)消化酶(胃肠组织胃蛋白酶、肝胰脏脂肪酶和胃肠淀粉酶)和抗氧化酶(血清超氧化物歧化酶SOD、肝胰脏过氧化氢酶CAT)的影响。结果表明:随着饥饿时间的延长,胃肠组织胃蛋白酶和肝胰脏脂肪酶活性呈逐渐降低的趋势。饥饿1、2、4d组胃肠组织胃蛋白酶活性分别为(15.80±0.98)、(14.01±1.32)和(13.82±0.93)U,与对照组差异不显著。肝胰脏脂肪酶活性变化趋势更为明显,饥饿2、4d组肝胰脏脂肪酶活性显著低于对照组和饥饿1d组。饥饿8d组胃肠组织胃蛋白酶和肝胰脏脂肪酶活性分别为(12.16±0.44)和(47.43±3.95)U.g-1,显著低于对照组[(16.16±0.23)和(109.98±8.20)U.g-1]。胃肠淀粉酶活性则随饥饿时间的延长呈先升高后降低的趋势,饥饿4d组胃肠淀粉酶活性最高[达(1.89±0.08)U.g-1]。饥饿对克氏原螯虾抗氧化酶活性有显著影响,血清SOD和肝胰脏CAT活性先升高,饥饿1d后迅速降低,饥饿2、4、8d组血清SOD活性分别比对照组下降7.65%、20.37%和28.66%;饥饿2、4、8d组肝胰脏CAT活性分别较对照组下降36.73%、45.58%和63.95%,差异显著。     

六价铬(Cr6+)对福寿螺肝胰脏抗氧化酶活性和脂质过氧化的影响

[目的]研究六价铬(Cr6+)对福寿螺肝胰脏抗氧化酶活性和脂质过氧化的影响,为螺类的生理、生化研究及福寿螺的开发利用提供科学依据.[方法]Cr6+处理设0、1、5、10 mg/L浓度组,分别在处理后12、24、48、72和96 h取福寿螺肝胰腺进行超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量测定.[结果]在设计的剂量范围内,随着Cr6+浓度的增加和暴露时间的延长,SOD的活性呈现先增高后降低的趋势,当处理时间为24 h、Cr6+为10 mg/L时,肝胰脏中SOD活性达最大值,约为对照组2.1倍.在不同暴露浓度下,CAT活性总体上表现为低—高—低趋势,并随着暴露浓度和时间的延长,酶活力受到明显的抑制;1 mg/L浓度组CAT活性在暴露12 h后极显著增大为最大值,是对照的1.49倍,随后逐渐下降至对照水平附近并保持不变,但除了24和96 h外均无显著性变化;肝胰脏中MDA含量在整个试验期间均处于诱导状态,其中1、5 mg/L浓度组MDA含量分别于24、72 h无显著性变化,其余时间段均被显著或极显著诱导,而10 mg/L浓度组在整个试验期间均被显著诱导.[结论]福寿螺肝胰脏中的SOD活性和MDA含量可以作为水生生态系统Cr污染的生物监测指标.     

NaCl胁迫对嫁接茄子幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响

研究了100mmol/L NaCl胁迫对嫁接茄子幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明:NaCl胁迫下,嫁接苗生长受抑制程度显著低于自根苗;嫁接苗超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及脯氨酸和可溶性糖含量均显著上升,以上指标均显著高于自根苗;MDA含量和O2.-产生速率显著增加,嫁接苗含量显著低于自根苗。以上结果表明:NaCl胁迫下嫁接苗有较高的抗氧化酶活性和较低的氧化损伤,从而增强茄子的耐盐性。