HSP70及HSP70 mRNA在热应激肉鸡组织中的定位

利用间接法免疫组织化学技术和RNA探针原位杂交技术，研究了HSP70 及HSP70 mRNA在热应激6 h处理肉鸡心脏、肝脏、肺脏、肾脏、脾脏、胸腺和法氏囊等组织中的分布。结果显示，热应激6 h时HSP70 mRNA主要分布在肉鸡肝脏和肺脏中的血管壁及其周围，心肌纤维也有少量阳性信号，而脾脏、法氏囊和胸腺等组织未检出现阳性信号；热应激6 h时HSP70主要分布在所检肉鸡各种组织的血管壁。提示HSP70与热应激肉鸡心血管系统具有相关性，可能与心血管系统的功能和损伤有关。     

绍兴鸭热休克蛋白90基因(HSP90)cDNA克隆与组织表达分析

热休克蛋白(HSP)与生物机体的耐热性能相关。为研究不同热应激模式下与热应激恢复过程绍兴鸭热休克蛋白90基因(HSP90)mRNA在不同组织中表达差异,阐明HSP90基因的热应激保护的分子机理。本研究采用RT-PCR方法从绍兴鸭(Anas platyrhynchos)肝脏组织中克隆HSP90 cDNA序列(GenBank登陆号:JQ837244),编码区序列长度为2211bp,编码736个氨基酸;氨基酸序列比对结果显示,绍兴鸭与家禽(北京鸭、火鸡、鸡、日本鹌鹑)和哺乳动物(大猩猩、人、牛、灰狼等)的基因序列分别有92.6%～99%和80%～88%的同源性;荧光定量PCR结果发现,30℃长期应激能显著提高绍兴鸭垂体中HSP90 mRNA表达量;35℃长期应激能显著提高心脏、肝脏与垂体中HSP90 mRNA表达水平;40℃急性热应激时,心脏、肝脏、肾脏、垂体和胰腺中的HSP90 mRNA表达量达到最高值。恢复性实验表明,热应激恢复1h肝脏和心脏中HSP90 mRNA表达水平最高,均于3h降低到应激前水平。心脏、肝脏与垂体中HSP90 mRNA表达水平与热应激强度显著相关。本研究为以HSP90 mRNA表达水平为衡量指标进行绍兴鸭热应激预防与控制提供资料。     

钙调蛋白(CaM)对附植前小鼠胚胎热休克蛋白70(HSP70)表达的影响

体外培养的奶牛,绵羊和小鼠的附植前胚胎在热应激条件下能够合成热休克蛋白70以增强胚胎的耐热性保护其不受热损伤.而钙调蛋白(CaM)是细胞内最重要的Ca2+受体蛋白并参与细胞活动中重要基因的转录活动.本实验旨在研究CaM参与小鼠(Mus musculus)胚胎热应激诱导型热休克蛋白70(HSP70)的表达,且明确CaM参与HSP70表达的具体途径.将发育至早期囊胚的胚胎分成空白对照(37℃)组、W7处理非热应激(37℃+W7)组、热应激(39℃)组和W7处理热应激(39℃+W7)组.提取总RNA并分别检测HSP70、CaM和热休克转录因子1(HSFl) mRNA表达;提取胞浆蛋白用Western blot技术检测HSP70、CaM和HSF1表达;用免疫共沉淀法检测HSP70-CaM和HSP70-HSF1复合物.结果发现,W7能显著抑制39℃热应激1h小鼠胚胎HSP70 mRNA和蛋白的表达(P＜0.05); W7对其他各组胚胎HSF1mRNA表达的影响不显著(P＞0.05),但能显著降低39℃热应激1h小鼠胚胎HSF1蛋白表达(P＜0.05); 39℃热应激时,胚胎HSP70-CaM复合物增多,HSP70-HSF1复合物减少.本研究表明,小鼠胚胎受热应激时,CaM通过与HSP70竞争性结合,解离出HSF1,从而使HSP70大量表达.本研究揭示了CaM参与小鼠胚胎热激反应中HSP70表达的一种途径.可为研究胚胎耐热性以及热激信号转导提供基础资料.     

高温诱导体外培养奶牛乳腺上皮细胞的应激响应

实验以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞为模型,研究不同时间高温(42℃)热处理对细胞热休克蛋白HSP、细胞凋亡、乳脂肪和乳蛋白合成相关基因mRNA表达丰度的影响.结果发现,热休克转录子hsf-1和热休克蛋白基因hsp27、hsp70和hsp90在高温处理0.5 h后mRNA表达上调,其中hsp70转录水平有急剧上调过程,且随热处理时间延长均表现出先上升后下降的趋势;标志细胞凋亡的Bax基因从处理的0.5 h开始mRNA表达下调,随后升高;但细胞凋亡Bcl-2 mRNA表达上调;在检测的热处理过程中,αS1-酪蛋白(CSN1S1)基因转录先上调后下降,而β-酪蛋(CSN2)和嗜乳脂蛋白(BTN)基因转录均下调;与脂肪酸合成和调控相关的基因乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)、过氧化物酶激活受体.-γ(PPARG)和固醇调节元件转录因子-1(SREBF-1)基因表达显著上调,而过氧化物酶激活受体-α(PPARA)基因mRNA转录没有明显变化.本实验结果证明热应激诱导了奶牛乳腺上皮细胞的应激反应,对细胞的乳蛋白和乳脂肪合成功能产生了显著影响,细胞产生热耐受.     

灯盏花乙素(Scu)对猪肾小管上皮细胞(LLC-PK1)细胞热休克蛋白72(HSP72)及凋亡相关基因表达的影响

灯盏花乙素(scutellarin,Scu)具有清热解毒、扩张心脑血管、改善微循环等作用。通过观察不同浓度Scu对猪肾小管上皮细胞(pig kidney proximal tubular,LLC-PK1)热休克蛋白72(heat shock protein72,HSP72)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(B-cellymphoma/leukemia-2,Bcl-2)及Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2associated X protein,Bax)表达的影响,探讨灯盏花乙素提高细胞耐热性的可能机制。将培养的LLC-PK1细胞随机分为37℃空白对照(Ⅰ组),42℃单纯热应激1 h(Ⅱ组),以及分别用不同浓度(1×10-5、1×10-6和1×10-7mol/L)Scu处理并42℃热应激1 h组(分别为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组),提取各组细胞总RNA和总蛋白,用实时荧光定量PCR和Western blot分别检测HSP72、Bcl-2和Bax基因及蛋白的表达量。结果显示,与Ⅰ组相比,Ⅱ组LLC-PK1细胞HSP72和Bax的mRNA及蛋白表达量显著升高(P0.05),Bcl-2/Bax mRNA和蛋白比值显著降低(P0.05),Bcl-2 mRNA和蛋白表达量并无显著差异(P0.05)。与Ⅱ组相比,Ⅳ和Ⅴ组LLCPK1细胞HSP72 mRNA和蛋白的表达量均显著升高(P0.05),Ⅲ组无显著差异(P0.05);Ⅳ组细胞Bcl-2 mRNA和蛋白表达量均显著升高(P0.05),Ⅲ和Ⅳ组并无显著差异(P0.05);Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组Bax mRNA和蛋白表达量均显著降低(P0.05);Ⅳ和Ⅴ组Bcl-2/Bax蛋白比值显著升高(P0.05)。研究结果表明,热应激条件下Scu可诱导LLC-PK1细胞HSP72表达,提高Bcl-2/Bax比值。结果提示,Scu可增强细胞的抗热休克作用。本研究丰富了体外培养细胞热应激反应的理论,为在实践中增加细胞抗热休克能力提供了理论依据。     

热应激蛋白在运输应激的猪肾脏中的表达

利用Western blot技术，研究了长途运输实验猪肾脏中5种不同分子量的热应激蛋白HSP70、HSP72、HSP86、HSP90和HSP27的表达。所有长途运输后应激猪和对照猪肾脏组织中均检测到了上述5种HSP，对照猪肾脏组织中HSP的表达说明HSP具有独立于应激刺激应答以外的在细胞内行使正常生理功能的作用；6h的长途运输应激后，HSP在肾脏组织中的表达量发生明显改变。但不同家族的HSP的表达量显著不同，表现为HSP70家族的HSP70（P＜0．01）、HSP72（P＞0．05）和HSP90家族的HSP86（P＞0．05）、HSP90（P＜0．01）的表达明显下降，提示肾脏组织在长途运输中病理损伤的可能性。实验结果也显示HSP27的表达量略有升高（P＜0．05），说明在应激反应中不同家族的HSP可能有不同的生理作用。     

电解质对热应激肉鸡生产性能和屠体品质的影响

试验研究了热应激对肉鸡的影响以及电解质添加剂对肉鸡生产性能和屠体品质的影响。结果表明 ,(1 )热应激可显著降低肉仔鸡采食量、日增重和饲料利用率 ;(2 )与高温对照组相比 ,在日粮中添加抗热应激添加剂的 1 4～ 3 1日龄肉鸡 ,其平均日增重提高了 6.43 % (P<0 .0 5 ) ;3 8～ 46日龄肉鸡 ,平均日增重和饲料利用率分别提高了 2 7.5 4% (P<0 .0 5 )和 2 0 .1 9% (P<0 .0 5 ) ;但这种抗热应激添加剂对肉鸡采食量无显著效果。此外 ,热应激能显著地增加肉鸡腹脂率 ,而添加抗热应激添加剂能显著降低腹脂率。     

急性持续热应激对肉鸡免疫系统的影响

养殖环境等各种应激使机体的免疫应答能力降低是引发疾病的重要原因之一。本实验通过研究持续应激条件下受试鸡体液免疫、细胞免疫等指标的改变以及HSP90在免疫脏器的分布，以探索持续热应激对肉鸡免疫能力的影响，为养殖环境的控制提供理论依据。     

钙-钙调素信号通路调节热应激蛋白70表达的机制

随着温室效应的加剧,全球气候变暖已经成为现代畜牧业生产体系所面临的严峻挑战。高温炎热气候已成为影响畜禽生长繁殖的一种主要的非生物胁迫。热应激刺激时,动物体产生一系列生理变化来提高机体的耐受性,而本文旨在阐述钙(calcium,Ca2+)-钙调蛋白(calcium-activated calmodulin,Ca M)参与的耐热信号的转导机制,即热应激蛋白(heat shock proteins,Hsps)的表达机制。热应激时,细胞内Ca2+浓度上升,激活Ca M及其表达量的增加,随即Ca M作用于其下游的2种靶蛋白,即2条信号转导支路来提高热激转录因子1(heat shock factor 1,HSF1)的转录活性,进而调节热应激蛋白70(Hsp70)的表达。热应激时,Hsps表达的2条具体通路:1 Ca2+-Ca M激活下游的靶蛋白—钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,Ca MKⅡ),Ca MKⅡ通过促进HSF1(230)的磷酸化来提高HSF1的转录活性,进而诱导Hsp70的表达;2 Ca2+-Ca M激活下游另一个靶蛋白Hsp70,Hsp70通过与增多的Ca M形成复合物,释放HSF1单体,增多的HSF1形成有活性的HSF1三聚体,并入核与热激元件(heat shock element,HSE)结合,使HSF1具有转录活性,进而诱导Hsp70的表达。本文系统完整地综述了Ca2+-Ca MHSF1-Hsp70热应激信号系统,在感受、传导和响应热应激刺激时的机制。     

热鲜与冷鲜黄羽鸡肉中风味前体物比较

为比较热鲜和冷鲜黄羽肉鸡原料肉的风味差异,本研究以雪山黄羽肉鸡为原料,分析热鲜(1、2、4 h)和冷鲜(24、48、60 h)鸡肉的pH值以及其脂肪酸、还原糖、游离氨基酸、核苷酸、硫胺素等风味前体物的含量。结果表明,热鲜1 h组鸡肉pH值显著高于其他各组(P<0.05),冷鲜组间鸡肉的pH值无显著差异。热鲜2 h组肌苷酸(IMP)高于其他组,冷鲜组的肌苷(I)和次黄嘌呤(Hx)含量明显高于热鲜组,冷鲜组的游离氨基酸总量均大于200 mg·100 g^-1,且显著高于热鲜1 h和2 h组(P<0.05)。热鲜与冷鲜组间的不饱和脂肪酸无明显差异,两处理组中的硫胺素含量均远低于其风味贡献浓度。综上,热鲜鸡与冷鲜鸡的单个风味前体物含量各有优势,二者的风味前体物整体相差无几,冷鲜鸡替代热鲜鸡进行黄羽肉鸡深加工具有较高的可行性。本研究为推广冰鲜黄羽肉鸡提供了技术支撑。     

热胁迫对大豆花荚离层细胞HSP70基因表达、能量供应及花荚脱落率的影响

实验运用Northern blot检测和生理生化分析等技术研究热胁迫对大豆(Glycine max)品种花荚离层细胞的HSP70基因表达、能量供应及花荚脱落的影响。结果显示，热胁迫能够提高所有6个供试大豆品种花荚离层细胞的HSP70基因表达水平、线粒体及其蛋白含量以及细胞色素氧化酶表达量，而不同程度地降低了所有供试品种的花荚脱落率。结果说明，大豆花荚离层细胞HSP70基因的高效表达可能是通过有效地改善花荚离层细胞的能量供应，从而达到抑制花荚脱落的目的。关键词: 大豆；热胁迫；HSP70基因；线粒体；细胞色素氧化酶；花荚脱落率     

Heat-Shock Protein 70 and Dough-Quality Changes Resulting from Heat Stress During Grain Filling in Wheat

In an attempt to further elucidate the molecular mechanisms that determine the loss of dough strength associated with heat stress of growing wheat, the roles of heat-shock proteins (HSP) and heat-shock elements upstream of glutenin genes were investigated. A range of genotypes differed in the extent of synthesis of high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) and HSP during heat stress. The concentration of HSP 70 remaining in mature grain increased as a result of a few days' heat stress of wheat plants. The amount of HSP 70 in mature grain samples from heat-stressed plants of 45 genotypes was not strongly correlated with loss of dough strength. There was much less evidence for this mechanism than for other molecular hypotheses from the literature, particularly, changes in glutenin-to-gliadin ratio, size distribution of the glutenin polymer, and the involvement of HSP and chaperones during grain-protein synthesis. HSP 70 was purified from heat-stressed grain, and was added to (or incorporated into) dough in the direct-drive mixograph. The HSP behaved similarly to several other hydrophilic proteins when added at a level of 2 mg/2 g of flour. It showed no dramatic effects on dough properties that could constitute a major explanation for the dough-weakening effects of heat stress, even though the level of addition was well above the maximum levels that might be encountered in field-grown, mature grain. Furthermore, sequencing of the genes (upstream of the coding region) for HMW-GS failed to show the presence of heat-shock promoters, even for genotypes that differed considerably in their reactions to heat stress. The findings simplify the range of possibilities that cause heat-related loss of dough strength, focusing attention on the degree of polymerization of the glutenin chains, and on the roles of HSP and chaperones in the developing grain.     

The impact of selenium application on enzymatic and non-enzymatic antioxidant systems in Zea mays roots treated with combined osmotic and heat stress

Selenium (Se), regarded as an antioxidant, has been found beneficial for plants growing under stressed conditions. To investigate whether the Se application helps to improve stress tolerance, sodium selenite (Na₂SeO₃ · 5H₂O, 5–15 μM) was hydroponically applied to Zea mays variety OSSK-713-roots under heat and/or PEG-induced osmotic stress (25% PEG-6000) for 8 h. The individual/combined stress caused accumulation of reactive oxygen species (ROS). While only superoxide dismutase (SOD) increased with heat stress alone, the activities of SOD, catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) increased under PEG exposure. The combination of these stresses resulted in an induction of both SOD and CAT activities. Lipid peroxidation (TBARS) levels were also high in all the stress treatments, especially under the combination treatment. Addition of Se not only improved the activities of SOD, APX and glutathione reductase (GR) in stress-treated roots, but it also changed the activities of monodehydroascorbate reductase (MDHAR) and dehydroascorbate reductase (DHAR). The findings reveal that Se has a positive effect on heat and/or osmotic stress mitigation mainly by regulating the ascorbate-glutathione cycle, especially in PEG-treated plants. Under the combined stress treatment, addition of 5 µM of exogenous Se was most effective.     

外源24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗抗氧化系统及蛋白含量的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源24-表油菜素内酯(24-ep iBR)对2个抗低氧能力不同的黄瓜品种(“绿霸春四号”和“中农八号”)叶和根组织中抗氧化系统及根系中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的影响。结果表明,营养液添加1×10-3m g/L 24-ep iBR能显著提高黄瓜植株叶和根组织抗氧化酶SOD、POD活性,对CAT活性无明显影响,降低了O.2-和M DA含量,同时,根系可溶性蛋白和热稳定蛋白含量显著提高;与抗低氧性较弱的品种“中农八号”相比,24-ep iBR处理对抗低氧性强的品种“绿霸春四号”效果更明显,表明外源24-ep iBR处理通过促进抗氧化酶活性和蛋白含量的提高,降低低氧胁迫下植株体内RO S含量,增强植株低氧逆境的适应能力。     

反光膜对舍内温热环境及青年奶牛血液生化指标的影响

针对夏季单彩钢屋顶结构的奶牛棚舍隔热性能差、舍温高的生产难题,该研究对单彩钢屋顶进行改造,彩钢板外侧铺设反光膜（铺膜舍）,未铺设反光膜的相同结构牛舍作为对照舍,每栋舍饲养90头青年奶牛。测定7－8月和9－10月份牛舍温热环境、舍中青年奶牛的生理指标、血液生化指标及生产性能,通过对比分析铺膜舍与对照舍各指标评价铺膜缓解牛热应激的效果。结果表明：1）7—8月份和9—10月份中午时段铺膜舍屋顶内表面温度较对照舍分别降低10.48 ℃和8.16 ℃（P<0.01）,且舍温在7—8月份的09:30－13:30降低0.87～1.04℃（P<0.05）;2）7－8月份铺膜舍青年奶牛的呼吸频率较对照舍降低12.51%（P<0.01）,且10:00－14:00躺卧比例增加7.90%～18.77%（P<0.05）,而9－10月份两栋舍未表现出显著性差异（P>0.05）。产犊后铺膜舍的产奶量较对照舍表现出增加趋势,且乳蛋白率提高4.85%（P<0.05）;3）7－8月份铺膜舍青年牛的血清超氧化物歧化酶和总抗氧化能力水平较对照舍分别提高5.71%和10.47%（P<0.05）,血清白细胞介素4及其mRNA水平分别提高24.78%和25.43%（P<0.01）,且血清热应激蛋白HSP60和HSP70含量两栋舍之间也表现出显著性差异（P<0.05）,铺膜舍较对照舍分别降低14.06%和15.87%,且HSP70 mRNA表达量也表现出显著性降低（P<0.05）。综上,单彩钢屋顶进行铺膜改造后,能显著降低牛舍温度（7－8月份）,有效缓解青年奶牛的热应激,提高青年奶牛产犊后的泌乳性能。     

外源24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗抗氧化系统及蛋白含量的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源24-表油菜素内酯(24-epiBR)对2个抗低氧能力不同的黄瓜品种(“绿霸春四号”和“中农八号”)叶和根组织中抗氧化系统及根系中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的影响。结果表明,营养液添加1×10^-3 mg/L 24-epiBR能显著提高黄瓜植株叶和根组织抗氧化酶SOD、POD活性,对CAT活性无明显影响,降低了O^.-₂和MDA含量,同时,根系可溶性蛋白和热稳定蛋白含量显著提高;与抗低氧性较弱的品种“中农八号”相比,24-epiBR处理对抗低氧性强的品种“绿霸春四号”效果更明显,表明外源24-epiBR处理通过促进抗氧化酶活性和蛋白含量的提高,降低低氧胁迫下植株体内ROS含量,增强植株低氧逆境的适应能力。     

Evaluation for heat stress tolerance in durum wheat genotypes using stress tolerance indices

Heat stress is a major environmental stress limiting wheat productivity in most cereal growing areas of the world. The objective of this study was to evaluate heat stress tolerance in durum wheat (Triticum turgidum var. durum) genotypes. For this purpose, 45 genotypes were grown during two growing seasons (2012–2013 and 2013–2014) under non-stress (normal sowing) and heat-stress (late sowing) conditions. The heat tolerance indices were calculated based on grain yield under normal sowing (Yp) and late sowing (Ys) conditions. Results of combined analysis of variance showed the significant influences of heat stress on grain yield as well as significant differences among genotypes for grain yield and the indices. Results of correlation coefficients and multivariate analyses revealed that the stress tolerance index (STI), geometric mean productivity and mean productivity (MP) indices were the most profitable criteria for selection of heat tolerant and high yielding genotypes. Using STI, GMP and MP, the genotypes G29, G41 and G10 were found to be the best genotypes with relatively high yield and suitable for both normal and heat stressed conditions. Based on biplot analysis using Yp, Ys and the indices, it was possible to identify superior genotypes across the conditions.     

西北地区纵墙湿帘山墙排风系统改善夏季蛋鸡舍内热环境

为研究应用于中国西北地区的纵墙湿帘山墙排风系统对蛋鸡舍内热环境的改善状况,该试验选取了西北地区纵墙湿帘山墙排风与传统纵向通风2种通风系统的蛋鸡舍,通过对舍内热环境的连续监测,探究了2种通风系统下蛋鸡舍内的热环境及热应激状况,并比较了2种通风系统的经济投入成本。结果表明：纵墙湿帘山墙排风与传统纵向通风系统蛋鸡舍内温度最大波动幅度分别为2.7、10.3 ℃,纵墙湿帘山墙排风系统舍内水平与垂直方向温度差异不显著（P>0.05）,传统纵向通风蛋鸡舍内水平与垂直方向温湿度差异显著（P<0.05）;传统纵向通风蛋鸡舍内无热应激状态比试验舍低9.9%,轻度、中度、高度热应激状态分别比纵墙湿帘山墙排风系统舍内高2.7%、7.2%、0.1%;但相同饲养条件下蛋鸡舍采用纵墙湿帘山墙排风降温系统的经济投入成本是传统纵向通风降温系统成本的1.6倍。综合2栋蛋鸡舍内热环境空间分布、温湿指数等认为,纵墙湿帘山墙排风系统应用于中国西北炎热干旱地区蛋鸡舍可降低舍内温差及热应激程度,为更好的缓解舍内局部热应激并将该降温系统在西北地区蛋鸡养殖中推广,建议在风机相对侧山墙上也安装湿帘小窗。     

枸杞真空冷冻干燥动力学的数值模拟及分析

为探究枸杞真空冷冻干燥过程中的热质迁移,克服应力应变现象不能直观获取的问题。该研究通过对鲜枸杞切片试验图像二值化处理,建立了鲜枸杞真空冷冻干燥的热-质-结构耦合的物理模型,对真空冷冻干燥过程中枸杞温度变化、水分变化以及其内部的应力应变进行了热-质-力耦合分析,并对分析结果进行试验验证。模拟分析结果表明,预冻结过程中,细胞始终在膨胀,当细胞完全冻结时细胞所受应力达到最大,而干燥阶段热质传递对应力影响较小。提高真空冷冻干燥过程中的升温速率,在一定程度上能够缩短冻干所需时间,并且真空冷冻干燥过程中的枸杞样本的含水率下降速率随干燥时间的增大而减小,该变化趋势与Wang and Singh模型更加贴合（R2为0.983）。同时试验验证结果表明,该研究建立的模型能够较好反映并预测真空冷冻干燥过程枸杞样本的温度及应力应变的变化趋势（R2为0.857）。研究结果可为真空冷冻干燥系统优化和工艺参数的科学制定提供参考。