盐碱胁迫对尼罗罗非鱼鳃Na+/HCO3-共转运子、碳酸酐酶基因表达的影响

为了探讨盐碱胁迫条件下鱼类渗透生理调节机制,以尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)为实验材料, PCR扩增得到了Na+/3HCO-共转运子(NBCe1)基因cDNA部分序列,比较了单盐(盐度10、盐度15)、单碱(1.5 g/L、3 g/L NaHCO3)、盐碱混合(盐度10,碱度1.5 g/L;盐度15,碱度3 g/L)胁迫后不同时间(0 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h)血清渗透压、离子浓度(Na+、K+、Cl–、Ca2+)以及鳃碳酸酐酶(CA)活性、CA与NBCe1基因mRNA表达变化。结果显示,不同胁迫条件下,血清渗透压、离子浓度、鳃组织 CA 酶活、CA 与 NBCe1基因 mRNA 表达变化均与胁迫强度呈正相关。随时间推移,血清渗透压、离子浓度呈现先上升后下降的变化趋势,单盐、盐碱混合组血清渗透压值较单碱组高。单盐、单碱、盐碱混合组中, NBCe1基因mRNA在鳃中均呈略微上调,但不显著(P>0.05)。单碱组和盐碱混合组鳃CA活性较单盐组高,低盐碱胁迫(盐度10,碱度1.5 g/L)下CA活性较晚达最高值;不同胁迫条件下, CA基因mRNA表达均表现上调,单碱、盐碱混合组更为显著(P<0.05),推测CA较NBCe1对体内3HCO-转运作用更为显著。研究结果为尼罗罗非鱼盐碱适应生理调节提供了基础资料。     

盐碱胁迫对尼罗罗非鱼血清渗透压、离子浓度及离子转运酶基因表达的影响

为了解鱼类适应盐碱水环境的生理变化机理,将尼罗罗非鱼从淡水直接转入4个不同盐碱混合梯度组(A组:盐度10,碱度1 g/LNaHCO3;B组:盐度10,碱度2 g/LNaHCO3;C组:盐度15,碱度1 g/LNaHCO3;D组:盐度15,碱度2 g/LNaHCO3)中进行为期96 h的急性胁迫实验,分别检测胁迫后0、6、12、24、36、48、72和96 h时尼罗罗非鱼的血清渗透压、血清Na+、K+、Cl-浓度以及鳃中Na+-K+-ATP酶(NKA)和碳酸酐酶(CA)基因相对表达量的变化过程。结果显示,血清渗透压、离子浓度以及鳃中NKA基因和CA基因mRNA表达量变化程度均与其盐碱胁迫浓度间呈正相关,变化过程随着实验时间推移均呈现为先升、后降,最后趋于平稳。B、D组血清渗透压峰值出现在24 h,A、C组出现在36 h。血清Na+、K+、Cl-浓度均在24 h达到峰值。B、D组NKA基因mRNA表达峰值出现在24 h,A、C组出现在36 h;除A组外,其余各组CA基因mRNA表达峰值时间出现在24 h。研究表明,尼罗罗非鱼具有一定的盐碱适应能力,盐碱胁迫下NKA、CA是参与离子转运、渗透压调节的重要转运酶。     

盐度胁迫对三疣梭子蟹鳃Na+/K+-ATPase酶活的影响

通过钼蓝法测定三疣梭子蟹在3组实验盐度的胁迫过程中第2对和第6对鳃Na⁺/K⁺-ATPase酶活的变化,比较了3组实验盐度胁迫1 d时,鳃Na⁺/K⁺-ATPase的酶活大小。结果表明,在盐度胁迫初期,3组实验盐度下第2对和第6对鳃Na⁺/K⁺-ATPase的酶活下降;之后,各组实验盐度下第2对和第6对鳃Na⁺/K⁺-ATPase的酶活开始随胁迫时间增长而上升;最后,各组实验盐度下第2和第6对鳃Na⁺/K⁺-ATPase的酶活下降并趋于稳定。另外,胁迫1 d时,各组实验盐度下三疣梭子蟹前5对鳃Na⁺/K⁺-ATPase的酶活显著低于后3对鳃Na⁺/K⁺-ATPase的酶活。三疣梭子蟹对盐度变化的调节可分为被动应激期(酶活力下降)、主动调节期(酶活力逐渐上升)和适应期(酶活力稳定);三疣梭子蟹后3对鳃是离子转运、渗透压调节的主要部位。     

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。     

盐度对条石鲷幼鱼Na+/K+-ATP酶活力的影响

研究了盐度变化对条石鲷幼鱼鳃、肾脏和肝脏中Na⁺/K⁺-ATP酶活力的影响。经不同盐度(8、18、28、38、48)的处理,条石鲷幼鱼3种组织Na⁺/K⁺-ATP酶活力均受到不同程度的影响。经低盐度(8和18)处理的幼鱼鳃Na⁺/K⁺-ATP酶活力在前6 h略微增加,然后逐渐降低,在处理24 h时下降到最低,之后又开始增加。经高盐度(38和48)处理时,鳃中Na⁺/K⁺-ATP酶活力在前6 h有所降低,然后迅速升高,并在处理24 h时达到最大,之后酶活力逐渐降低,并在处理96 h后与对照组无显著性差异(P>0.05)。所有盐度处理组幼鱼肾脏Na⁺/K⁺-ATP酶活力在处理开始6 h均稍有增加,而从处理6 h开始降低,在处理24 h下降到最低,此后酶活力又呈现增加的趋势。在盐度为8的处理组中,肝脏Na⁺/K⁺-ATP酶活力与肾脏中变化趋势相似,而其它3组则逐渐降低,在处理24 h时达到最低,之后又逐渐增加。结果表明,条石鲷幼鱼适盐范围广,具有较强的渗透压调节能力。3种组织的Na⁺/K⁺-ATP酶活力酶活性在盐度为18～38的范围内变化不明显,而在8和48的盐度下变化较大,最终酶活力均高于对照组。与肾脏相比,盐度变化对鳃和肝脏Na⁺/K⁺-ATP酶活力的影响较大。     

木聚糖酶对尼罗罗非鱼钠葡萄糖共转运载体（SGLT1）mRNA表达的影响

以尼罗罗非鱼[体重(106.16±16.77)g]为实验对象,小麦基础饲料为对照,小麦基础饲料中分别添加不同水平的木聚糖酶(0.05%、0.10%、0.15%)作为试验饲料。每个处理设5个重复,每个重复放养40尾雄性尼罗罗非鱼,旨在研究木聚糖酶对尼罗罗非鱼前肠和中肠钠葡萄糖共转运载体(SGLT_1)mRNA表达的影响,从分子水平揭示木聚糖酶促进尼罗罗非鱼生长的机理。饱食投喂,饲养75 d后,每饲料组分别取10尾鱼,尾静脉取血制备血清,测定血糖含量;采用离心柱型总RNA提取试剂金提取前肠和中肠总RNA,通过RT-PCR对前肠和中肠SGLT_1mRNA的表达进行相对定量。结果表明,0.05%组、0.10%组和0.15%组前肠SGLT_1 mRNA的相对表达量分别比对照组提高19.28%(P<0.05)、42.17%(P<0.01)和16.87% (P<0.05);对照组尼罗罗非鱼在摄食后2 h血糖仅为5.56 mmol·L~(-1),0.10%组极显著高于对照组(P<0.01);0.05%组和0.10%组的增重率较对照组分别提高8.29%、17.45%(P<0.01),0.15%组的增重率与对照组相比没有统计学差异(P>0.05)。研究结果表明,在小麦基础饲料中适量添加木聚糖酶能显著上调前肠SGLT_1mRNA的表达,促进葡萄糖吸收,从而提高尼罗罗非鱼的生长速度。     

盐碱胁迫对罗氏沼虾存活、酶活性及转录表达的影响

盐碱水中的高碳酸盐碱度是影响水生甲壳动物生存的重要因素之一。为探讨盐碱胁迫对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)存活、酶活性及基因表达的影响, 本研究摸索了盐度和碳酸盐碱度对罗氏沼虾苗的半致死浓度(LC₅₀)以及最低有影响浓度(LOEC), 探究了盐碱胁迫对罗氏沼虾幼苗鳃和肝胰腺中渗透调节和抗氧化相关酶活性以及基因表达的影响。结果显示, 盐度对罗氏沼虾虾苗的96 h-LC₅₀为27.1, 96 h-LOEC为16.5; 碱度对罗氏沼虾虾苗的96 h-LC₅₀为230.7 mg/L, 96 h-LOEC为96.6 mg/L; 并且盐碱交互作用表现出协同效应。罗氏沼虾幼苗鳃和肝胰腺中碱性磷酸酶(AKP)和钠钾腺苷三磷酸酶(Na⁺-K⁺-ATPase)活性随胁迫时间延长呈先降后升的趋势, 鳃中钙腺苷三磷酸酶(Ca²⁺-ATPase)则呈现相反的变化趋势; 肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫中期(72 h和120 h)达到最低水平, 而过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽S转移酶(GST)活性增加, 碳酸酐酶(CA)活性在胁迫过程中呈现先降后升的趋势, 但盐碱胁迫程度所产生的影响差异不显著; 转录组分析揭示鳃和肝胰腺对盐碱胁迫的响应不同, 鳃组织中涉及细胞外空间/区域(如四次跨膜蛋白)、细胞对外源刺激响应(脂肪醛脱氢酶)、次级活性跨膜转运蛋白如相关基因在盐碱胁迫下表达上调; 盐碱胁迫抑制了肝胰腺的细胞外空间/区域相关基因表达, 但促进了碳水化合物跨膜转运蛋白[如类脂质运载蛋白]相关基因表达上调, 这表明罗氏沼虾可能通过协同的渗透压调节策略(包括增强鳃的离子转运和提高肝胰腺的碳水化合物跨膜转运)来适应盐碱环境。本研究结果可为揭示罗氏沼虾在盐碱环境中的适应机制提供科学依据。     

Cu2+胁迫对魁蚶生理生化和组织结构的影响

采用生物毒性测试的方法,研究了持续暴露96 h不同浓度Cu2+胁迫对魁蚶生理代谢、组织结构及酶活性的影响。实验设置0.01、0.05、0.10、0.50和1.00 mg/L组5个浓度梯度,不加Cu2+的正常海水作为对照。结果显示,Cu2+胁迫对魁蚶耗氧率(OR)、排氨率(NR)、氧氮比(O∶N)均有显著影响,并且与暴露时间和浓度有关。初次暴露时,OR,NR和O∶N都迅速下降,最低值都出现在1.00 mg/L浓度组,分别为(0.005±0.001)mg/(g·h)、(0.5±0.05)μmol/(g·h)、0.7±0.1,仅为对照组的1%、29%和3%。暴露72 h内Cu2+胁迫均使魁蚶代谢率不同程度下降,之后不同处理组出现差异分化。暴露96 h时,魁蚶对低浓度Cu2+暴露表现出适应,0.01 mg/L处理组呼吸代谢恢复至正常水平,O∶N与对照组无差异,组织结构也未见明显损伤;浓度超过0.05 mg/L处理组魁蚶生理代谢及组织结构受显著影响,O∶N大多降至9以下,出现鳃丝受损和组织结构散乱等明显损伤;0.10 mg/L处理组魁蚶体内ACP和ALP活性在鳃组织中增强,肝脏中受到抑制,而GPX和GST活性增强。研究表明持续暴露96 h Cu2+浓度≥0.05 mg/L环境显著影响魁蚶生理代谢及组织结构,0.10 mg/L Cu2+浓度显著影响魁蚶组织中ACP、ALP、GPX和GST的活性。研究结果为认知魁蚶等滩涂贝类对Cu2+胁迫的响应机制提供基础数据,为预防滩涂潜在重金属污染风险及生物修复提供参考。     

Osmoregulation in the mudskipper,Boleophthalmus boddaerti I. Responses of branchial cation activated and anion stimulated adenosine triphosphatases to changes in salinity

The mudskipperB. boddaerti, was able to survive in waters of intermediate salinities (4–27). Fish submerged in dechlorinated tap water suffered 60% mortality by the fifth day while 60% of those in 100% sea-water (sw) died after the third day of exposure. After being submerged in 50% or 80% sw for 7 days, the plasma osmolality, plasma Na⁺ and Cl^– concentrations and the branchial Na⁺ and K⁺ activated adenosine triphosphatase (Na⁺,K⁺-ATPase) activity were significantly higher than those of fish submerged in 10% sw for the same period. However, the activities of the branchial HCO₃ ^– and Cl^– stimulated adenosine triphosphatase (HCO₃ ^–,Cl^–-ATPase) and carbonic anhydrase of the latter fish were significantly greater than those of the former. Such correlation suggests that Na⁺,K⁺-ATPase is important for hyperosmotic adaptation in this fish while HCO₃ ^–-Cl^–-ATPase and carbonic anhydrase may be involved in hypoosmotic survival.     

Effects of pH on contractility of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) intestinal muscle in vitro

Extreme acid-base imbalances in salmonids have been shown to impact on gastrointestinal motility. Changes in pH are known to affect cardiac and skeletal muscle in fish and mammalian intestinal smooth muscle preparations. This study was conducted to determine if the contractility of rainbow trout intestinal muscle was sensitive to pH fluctuations and to begin the investigation into the mechanisms by which pH affected contractility. Isolated duplicate or triplicate segments of rainbow trout intestine were suspended in organ baths containing modified Krebs-Henseleit solution. The pH was adjusted by varying the concentration of CO₂ aerating the solution and with HCl or lactic acid. Contractility was determined as response to the administration of 5-hydroxytryptamine (5-HT, serotonin), KCl, and transmural stimulation within the pH range of 6.3 to 8.5. Optimum pH for proximal segments was 7.85 while the range was much wider for distal segments. Decreasing the pH with CO₂ resulted in a greater inhibition of smooth muscle contractility than when the pH was decreased in 100% O₂ with either HCl or lactic acid, particularly when the tissues are stimulated electrically. This effect was ameliorated as the fish attained sexual maturity, although the mechanisms involved were not clear. The Cl^-/HCO ₃ ^- exchanger appeared to be involved in recovery from acidotic stress, particularly at pH levels below 6.5. The role played by the Na⁺/H⁺ exchanger is still unclear. Although contractility was inhibited in the presence of the amiloride analog EIPA (5-(N-ethyl-N-isopropyl)amiloride), whether the inhibition was due to blockage of ion transport or to cytosolic effects is yet to be determined.     

尼罗罗非鱼与萨罗罗非鱼正反交鱼自繁后代F2耐盐性、生长性能及亲本对杂种优势贡献力的评估

为选育耐盐和生长兼优的罗非鱼,以原始亲本尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和萨罗罗非鱼(Sarotherodon melanotheron)为对照,正交鱼(尼罗罗非鱼♀×萨罗罗非鱼↑)自繁第二代(F2)和反交鱼(萨罗罗非鱼♀×尼罗罗非鱼↑)自繁第二代(F2)为试验对象,观察和比较他们在盐度为0、15、20及25时的耐盐性和生长性能,并估算杂种优势及亲本的贡献力.结果如下:(1)盐度20～25是正、反交鱼的适宜生长盐度,他们在这一盐度范围里的日均增重率为尼罗罗非鱼在盐度0下的75%左右、萨罗罗非鱼在盐度25下的4倍左右,表明杂交后代的生长速度比较接近尼罗罗非鱼,远优于萨罗罗非鱼.在盐度25下,正交鱼比反交鱼生长快7%左右.(2)在盐度15与20下,生长速度和体重变异系数的杂种优势较明显,未发现不同盐度会导致正反交鱼成活率有显著变化.(3)不同亲本鱼类的强势性状,如尼罗罗非鱼的快速生长、萨罗罗非鱼的高耐盐性,对杂交后代的不同性状在不同盐度中有不同的贡献力.运用F1≤a1P1 a2P2所作的估算表明,对杂交后代在15～25盐度下的生长率,尼罗罗非鱼的杂种优势贡献力比萨罗罗非鱼的大3～4倍;对杂交后代在25盐度下的耐盐性,尼罗罗非鱼的贡献力几乎为零,而萨罗罗非鱼的贡献力几乎为100%.     

Response of rainbow trout gill (Na++K+)-ATPase and chloride cells to T3 and NaCl administration

With the aim of comparing the effects of oral T₃ and NaCl administration on trout hypoosmoregulatory mechanisms, three groups of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) held in freshwater (FW) were fed a basal diet (C), the same diet containing 8.83 ppm of 3,5,3-triiodo-L-thyronine (T₃) (T) or 10% (w/w) NaCl (N) respectively for 30 d. They were then transferred to brackish water (BW) for 22 d and fed on diet C. Gill (Na⁺+K⁺)-ATPase activity and its dependence on ATP, Na⁺ and pH, number of gill chloride cells (CC), serum T₃ level as well as fish growth, condition factor (K) and mortality were evaluated. During the FW phase, as compared to C trout, T trout showed a two fold higher serum T₃ level, had unchanged gill (Na⁺+K⁺)-ATPase activity and increased CC number, whereas N trout showed higher gill (Na⁺+K⁺)-ATPase activity and CC number. At the end of the experiment the enzyme activity was in the order T>N>C groups and all groups showed similar CC number. Both treatments changed the enzyme activation kinetics by ATP and Na⁺. A transient increase in K value occurred in N group during the period of salt administration. In BW, T and N groups had higher and lower survival than C group respectively. Other parameters were unaffected by the treatments. This trial suggests that T₃ administration promotes the development of hypoosmoregulatory mechanisms of trout but it leaves the (Na⁺+K⁺)-ATPase activity unaltered till the transfer to a hyperosmotic environment.     

条石鲷鳃的组织发育及鳃上钠钾三磷酸腺苷酶活性的早期变化

为完善条石鲷的早期组织发育过程,探索条石鲷仔鱼早期高死亡率的内在发育机制,实验对鳃器官的早期发育进行观察,结果显示:条石鲷仔鱼在1日龄时出现鳃原基;2日龄,原始鳃弓形成;3日龄,鳃丝原基出现;6日龄,鳃丝两侧的扁平细胞向外突出而形成原始的鳃小叶,假鳃出现;7日龄,鳃小叶基部出现泌氯细胞;8日龄,泌氯细胞开始分泌蛋白样物质;14日龄,鳃的结构分化发育完善.钠钾三磷酸腺苷酶(Na+,K+-ATPase)的相对活性从胚胎分裂期不断增加,直至器官分化期.此后活性逐渐降低,并保持在一个较低的水平,直至9日龄活性才开始上升.而12日龄之后又不断下降,到14日龄降至最低值(0.246±0.126) U/g.此后急剧上升,到18日龄升至最高值(4.731±0.309) U/g.从20日龄起,Na+,K+-ATPase的相对活性保持稳定上升,直至本次实验结束.结果表明,Na+,K+-ATPase活性的变化与鳃组织,尤其是与泌氯细胞的发育密切相关,而且在其活性较低的阶段,条石鲷仔鱼的死亡率较高.     

盐度胁迫对尼罗罗非鱼免疫相关指标的影响

为探究盐度胁迫对尼罗罗非鱼免疫的影响,对体质量(35.0±5.0) g的尼罗罗非鱼进行了急性和慢性的盐度胁迫实验,对免疫相关指标进行了检测和分析。在急性盐度胁迫中,设置0、5和15盐度组,分别在胁迫后6、12、24、48和96 h进行取样,检测血清SOD、CAT、GSH-Px和AKP的活性。在慢性实验中,设置0、10、20和30盐度组,胁迫8周后检测血清SOD、CAT、GSH-Px和AKP活性,并进行了无乳链球菌易感性实验。结果显示:①血清中SOD活性在急性盐度胁迫6、12和24 h时都有随盐度上升而上升的趋势,但在96 h时盐度15组酶活性显著低于盐度5组;在慢性盐度胁迫下,各组的酶活性呈现出随着盐度升高而显著性下降的趋势。②血清CAT活性在急性盐度胁迫下12和24 h时呈现出随着盐度升高而显著下降的趋势;在慢性胁迫下不存在显著性差异。③血清中GSH-Px活性在急性和慢性胁迫后,均呈现随着盐度升高而降低的趋势。④血清AKP活性在胁迫后6 h随盐度升高呈现出显著下降趋势;在慢性盐度胁迫下,盐度20组显著低于其他实验组。⑤尼罗罗非鱼对无乳链球菌易感性实验中,盐度10组的易感性和盐度0组之...