不同水分条件下沙漠豆生理指标的变化

运用常规的植物生理抗旱性测定方法,对引种植物沙漠豆在不同土壤水分梯度下叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸以及过氧化氢酶（CAT）活性,超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化物酶（POD）3种保护酶等指标的变化进行研究。结果表明：1）脯氨酸含量随干旱胁迫程度的增强逐渐升高,可溶性蛋白质先降低后升高,二者之间存在相互补偿关系,可溶性糖含量呈现先升高再降低的变化趋势,表现出渗透调节物质对干旱的调节作用;2）3种保护酶活性在不同水分处理过程中变化不同,CAT活性表现为升高,SOD在中度干旱水分条件下升高,至重度干旱水分条件下则降低,POD活性的变化与SOD活性变化相反,保护酶之间相互配合协同作用维持了沙漠豆叶片细胞膜的完整性;3）丙二醛浓度随干旱胁迫程度的增强而升高,表明沙漠豆随水分不足可以通过增加渗透调节物质含量、增强保护酶活性、提高抗氧化能力,来减轻干旱胁迫的伤害。     

水稻WRKY基因家族功能研究进展

WRKY蛋白是一类重要的转录因子家族,因含有高度保守的WRKY结构域而得名,主要存在于植物中。WRKY域长约60氨基酸,其靠近N-端有WRKYGQ(K/E)K基序,后面跟有1个C2H2或C2HC锌指型结构。依据WRKY结构域基本结构特征的差异,水稻WRKY家族可以分成3大类,它们通过调控生长调节物质介导的信号途径,广泛地参与调节水稻生长发育和生物与非生物胁迫应答。     

烧伤后心肌细胞间隙连接通讯变化的机制研究

为了探究低氧胁迫对中华绒螯蟹血淋巴细胞影响的分子机制,实验通过使用Nova Seq 6000测序技术,检测了低氧组 (1.5±0.5) mg/L和对照组 (6.0±0.5) mg/L分别处理24 h后的中华绒螯蟹血淋巴细胞的转录组数据变化。首先,对测序得到的原始数据进行拼接、注释以及筛选,分析获得的128 614个转录本和128 614条基因,平均长度为2 634 bp (N50),Q30 > 92%。其次,以1.2倍为阈值,共筛选出1 687个差异表达基因,其中上调基因899个,下调基因788个。GO和KEGG分析发现,低氧胁迫对中华绒螯蟹血细胞的三羧酸循环、糖酵解途径、ECM-受体相互作用、间隙连接、细胞凋亡、酚氧化酶系统以及其他免疫相关基因等产生了显著影响。最后,随机挑选转录组数据中的10个基因进行实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)验证,结果显示与转录组数据分析相一致,其中包括6个上调的基因：整合素1、铜/锌超氧化物歧化酶、磷酸肌醇3激酶、磷酸甘油酸突变酶2、PDGF/VEGF相关因子1和relish;4个下调的基因：无脊椎连接蛋白7、热休克蛋白90、线粒体ATP合成酶α和天冬氨酸转氨酶。本研究初步阐明了中华绒螯蟹血淋巴细胞短时间内应对低氧胁迫的分子机制,同时该结果也可为今后研究其他甲壳动物在应对低氧胁迫时的生理机制和分子机制提供参考。     

铜绿微囊藻在光限制胁迫下的超补偿生长响应

采用铜绿微囊藻为试验材料,将其经光限制(完全黑暗)胁迫处理7d,以光照强度为3000lx、光暗周期为12h∶12h的培养组为对照。然后解除光限制胁迫,在相同接种量和相同培养条件下,将处理组和对照组均置于3000lx光照条件下培养10d。试验过程中测定铜绿微囊藻的吸光度、细胞密度、叶绿素a和细胞内蛋白质含量等指标。在光限制胁迫过程中,处理组的藻液吸光度、藻细胞密度、平均相对生长率、细胞数净增长率、叶绿素a含量及藻细胞直径较对照组均显著降低,但藻细胞蛋白质含量显著高于对照组。在恢复光照10d的培养过程中,处理组的藻液吸光度、藻细胞密度、平均相对生长率、细胞数净增长率及叶绿素a含量较对照组均显著升高,而藻细胞直径和蛋白质含量与对照组差异不显著。试验结果说明铜绿微囊藻在光限制胁迫后具有明显的超补偿生长性能。     

硒对铜胁迫下大菱鲆幼鱼生长、抗氧化能力及相关基因表达的影响

为探讨硒对铜胁迫下大菱鲆幼鱼生长、抗氧化能力及相关基因表达的影响,以初始体质量为(24.85±0.10) g的大菱鲆为研究对象,通过在饲料中添加五水硫酸铜和亚硒酸钠,配制铜、硒含量分别为(0、0,1 000、0,1 000、2,1 000、4 mg/kg) 4种等氮等能的实验饲料,命名为D1、D2、D3和D4组。养殖实验持续84 d。结果显示:①各组间实验鱼成活率无显著差异;增重率、特定生长率和蛋白质效率均在D2组显著低于D1、D3和D4组;摄食率和饲料系数呈相反趋势,在D2组显著高于其他3组。②幼鱼全鱼和肝脏粗脂肪含量呈先下降后上升趋势;而背肌粗蛋白和粗脂肪含量在各组之间无显著性差异。全鱼、脊椎骨和肝脏中Cu含量在D2组达到最高值;Zn含量则在D4组达到最高值;肝脏中铁含量呈下降趋势,在D3和D4组显著低于D1和D2组。③D2组显著降低了幼鱼血清总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;丙二醛(MDA)含量则呈相反趋势,在D2组显著高于D3和D4组;总超氧化物歧化酶(T-SOD)和铜—锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活性均在D4组达到最低值。④血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性均在D2组显著高于其他3组;而血糖浓度、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)活性均在D2组达到最低值,显著低于D1组。⑤肝脏金属硫蛋白(MT) mRNA相对表达量在D4组达到最高值,显著高于其他3组;谷胱甘肽转移酶(GST)和溶菌酶(LZM) mRNA相对表达量均在D2组显著低于其他3组;热休克蛋白70 (HSP70) mRNA相对表达量则在D2组显著高于其他3组。综上所述,在本实验条件下,饲料中添加硒(2～4 mg/kg)可缓解高铜(1 000 mg/kg)胁迫导致的鱼体生长缓慢等症状,并可调控鱼体的抗氧化能力、生理代谢及相关基因表达量,进而对鱼体在高铜胁迫下的内环境稳态恢复具有一定的促进作用。     

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。     

热胁迫对白梭吻鲈鳃组织结构及抗氧化指标的影响

温度是导致鱼类生理变化的最重要的环境因素之一。热应激导致氧化应激,破坏抗氧化防御系统,并导致脂质和组织病理学的损害。白梭吻鲈(Sander lucioperca)属于亚冷水性鱼类,最适生长水温20～24℃。近年来,由于夏季气温极高,中国池塘出现了大量的白梭吻鲈死亡,白梭吻鲈的水产养殖业一直面临着高温的严峻挑战。鱼鳃参与鱼类许多重要功能,如呼吸,渗透调节和排泄,与外部环境保持密切接触,对水质变化特别敏感。为探究热胁迫对白梭吻鲈鳃组织结构及抗氧化指标的影响,将100尾鱼暴露于28℃,31℃,34℃,36℃热应激2h,以23℃作为对照组。收集鳃用于石蜡切片制备,并将苏木精伊红（HE）染色用于一般组织学观察。测定超氧化歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）活性和丙二醛（MDA）等抗氧化指标。结果显示,28 ℃组鳃小片发生充血,31 ℃组部分鳃小片末端卷曲变形、上皮细胞水肿,34 ℃组鳃小片变形加重,且有少量融合,上皮细胞水肿加重、明显隆起,鳃小片之间粘液细胞肥大、增生,36 ℃组相邻鳃小片大量融合且严重变形,卷曲混乱排列,大量上皮细胞坏死、脱落,鳃丝粘液细胞增生、肥大;随着胁迫温度升高,鳃中SOD、CAT、GPX、MDA均整体呈现先升高、后降低的变化趋势,且在36℃时显著下降。这表明在热应激后,鱼体内ROS增加,脂质过氧化增加。由于体内产生大量的ROS和H2O2,机体也增加了GPX和CAT的合成。当暴露在36℃时,胁迫强度超过白梭吻鲈的适应能力,抗氧化系统功能无法正常进行。表明热胁迫对白梭吻鲈鳃组织有损伤,且随着热胁迫温度的升高,其鳃受损情况越发严重。     

多重压力胁迫下近海生态系统与多营养层次综合养殖

近半个多世纪以来,在过度开发利用、气候变化(包括全球变暖和自然波动)以及环境污染等多重压力胁迫下近海生态系统发生了前所未有的变化,其中黄海大海洋生态系最具代表性。它主要表现在生物多样性和生态系统生产力的变化;生态系统产出质量下降,如个体较大、营养层次较高、重要的底层经济种类被个体较小、营养层次较低、中上层及经济价值低的种类所替代。研究分析表明,在多重压力胁迫下,近海生态系统及其变化受控于多因素作用的控制机制,导致生态系统变化的复杂性、不确定性,并难以甄别和管理。多营养层次综合水产养殖是应对多重压力胁迫下近海生态系统显著变化的一条有效的途径。文内论述了发展多营养层次综合养殖的科学基础,介绍了在黄海桑沟湾构建的多营养层次综合养殖模式及其效果,评估了多营养层次综合养殖的碳收支与生态服务功能。最后,在结语中指出:展望未来,多营养层次综合养殖模式的多样化发展需要特别予以关注,需要得到更多基础研究的支持。除了进一步加强养殖种类的生物学和区域生态学研究,还需要加强养殖生态系统的生物地球化学循环和水动力学过程研究,关注海洋酸化对养殖生物的影响,多营养层次综合养殖系统对海洋酸化的响应及其应采取的适应性对策。     

绿色巴夫藻和米氏凯伦藻对3种常见抗生素胁迫的响应研究

在微藻培养过程中加入不同质量浓度抗生素,采用吸光度法测定其生长量。试验结果表明,氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度小于200μg/mL,对绿色巴夫藻生长有显著促进作用,其中氨苄青霉素质量浓度为200μg/mL、培养11d,生长量最高,为对照组的2.4倍;氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度为200μg/mL时,绿色巴夫藻的比生长速率分别高出空白对照组45%、83%及3.6%;高于此质量浓度,则表现出微弱抑制作用;氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度低于800、500、200μg/mL,对米氏凯伦藻有促进作用,其中卡那霉素质量浓度为100μg/mL、培养12d,生长量最高,超过对照组31%;氨苄青霉素、卡那霉素及链霉素质量浓度为800、500、200μg/mL,比生长速率高出空白对照组6.6%、43%及39%;高于此质量浓度,则表现出显著抑制作用;试验证实,氨苄青霉素与链霉素在一定质量浓度下可以促进藻体生长,高于一定质量浓度则表现抑制,不同藻类响应程度及阈值存在较大差异。