Heat-shock protein 70 expression in shrimp Fenneropenaeus chinensis during thermal and immune-challenged stress

Using western immunoblotting, we obtained heat-shock protein 70 (HSP70) induction data and distribution in different tissues from shrimp Fenneropenaeus chinensis during thermal and immune-challenged stresses. This is probably the first report of the effects of various stressors on the expression of HSP70 in shrimp.HSP70 was prominently induced in hepatopancreas and gills, but not in muscle, eyestalk and hemolymph, when the shrimp were exposed to heat shock and Vibrio anguillavium-challenged stresses. Cold shock and WSSV treatment had no significant effects on the levels of HSP70 expression in all tissues examined. HSP70 induction was greatest after 2 h exposure to heat shock stress, which was elevated after acute heat shock exposure of 10℃ above ambient temperature.     

守初心耕海探洋七十载担使命披风踏浪砥砺行——中国科学院海洋研究所70年发展纪实

中国科学院海洋研究所是新中国第一个专门从事海洋科学研究的国立科研机构,她的70年光辉历程是我国海洋科技事业从无到有、从弱到强的发展缩影,是新中国海洋科学调查研究自主创新发展历程的真实写照。本文简要介绍中国科学院海洋研究所的主要发展历程,回顾70年来取得的主要科技成就,并围绕新形势下建设海洋大科学研究中心等改革发展举措,讨论和展望研究所的未来发展。     

高温刺激导致虾夷扇贝死亡因素的探究

本文探究了高温刺激导致一龄和二龄虾夷扇贝死亡的原因。在高温刺激以及恢复过程中,两种贝龄的扇贝存活率存在显著差异(P0.05),同时两者的谷丙转氨酶(glutamic-pyruvic transaminase,GPT)活性、p53蛋白含量、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,TAOC)以及HSP70(heat shock protein 70)含量在高温刺激以及恢复过程中的变化均存在显著差异。而且这些酶的活性(TAOC活性除外)以及蛋白质含量(p53以及HSP70)均受到贝龄、处理时间以及两者综合作用的显著影响。经过Cox模型分析可知,虾夷扇贝受到高温刺激后的存活受到贝龄、GPT活性、TAOC活性、p53含量以及HSP70含量的显著影响。此外,高温刺激会影响扇贝的心跳频率以及心输出量,从而影响心脏对机体的供氧供血能力,影响扇贝对高温的适应能力。     

常熟地倾斜观测突跳的深入分析

通过对常熟SQ-70石英丝倾斜仪1996~2005年NS向观测出现的几次显著突跳事件进行深入分析,对地震预报实践中给出的判定意见进行了回顾和反思,同时讨论了该仪器年变幅和M2波潮汐因子的变化,对今后的日常地震预报有较好的参考价值。     

Stress Responses to Rapid Temperature Changes of the Juvenile Sea Cucumber （Apostichopusjaponicus Selenka）

Activities of hexokinase （HK）, pyruvate kinase （PK）, superoxide dismutase （SOD） and catalase （CAT） and Hsp70 level were measured to evaluate the response of the commercially important sea cucumber （Apostichopus japonicus Selenka） to rapid temperature changes in laboratory. Animals were subjected to a higher temperature （from 10 to 20℃） （Tinc treatment） or to a lower temperature （from 20 to 10℃） （Tddec treatment） for 72 h. At 1, 3, 12, 24, 72 h of exposure, animals were removed and prepared for further analysis. Results showed that the effect of acute temperature changes on enzyme activities was significant. In Tinc treatment, activities of SOD and CAT increased immediately. The significant enhancement of SOD and CAT activities suggested that oxidative stress increases significantly when ambient temperature increasing from 10 to 20℃. The up-regulation of Flsp70 in Tinc and Tdec treatments indicated that Hsp70 was a bioindicator of thermal stress in the sea cucumber, and the expression pattern depended on the thermal treatment.     

黄斑篮子鱼去毒相关基因的克隆与肝脏组成型表达分析

从基因水平探讨海洋鱼类对海洋藻毒素的去毒分子机理。采用RT-PCR法成功克隆了黄斑篮子鱼Siganus oramin肝脏I时相代谢酶细胞色素P450 1A(CYP1A)、II时相代谢酶alpha型谷胱甘肽S-转移酶(GSTA)和rho型谷胱甘肽S-转移酶(GSTR)、热休克蛋白70 (HSP70)、alpha 1型钠钾ATP酶(ATP1A1)及β-肌动蛋白(beta-actin, ACT)基因cDNA核心序列，序列分别长879 bp、582 bp、588 bp、660 bp、749 bp和554 bp。序列同源性分析发现，属鲈形目的黄斑篮子鱼CYP1A、GSTA和GSTR与同属鲈形目的牙鲆Paralichthys olivaceus、欧洲鲽Pleuronectes platessa、真鲷Pagrus major、鲤形目的斑马鱼Brachydanio rerio 相应氨基酸序列同源性较高，CYP1A和GSTA与非洲爪蟾(两栖类)、鸡(鸟类)、小鼠、大鼠和人(哺乳类)相应氨基酸序列同源性低，这可能与鱼类I、II时相去毒酶基因承担水环境毒素去毒代谢的特殊功能有关；而HSP70、ATP1A和β-肌动蛋白在鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类中均有较高的同源性，这可能与这些基因在机体中承担的最基本的生命功能相关。应用半定量RT-PCR的方法，以β-肌动蛋白作为外参照，在指数期增长范围内分别得到了CYP1A、GSTA、GSTR、HSP70和ATP1A1 mRNA与β-肌动蛋白mRNA (%)的比值，确定黄斑篮子鱼肝脏去毒相关基因的组成型表达水平。其中，黄斑篮子鱼肝脏CYP1A、GSTA和GSTR基因组成型表达相对较高，HSP70和ATP1A1基因组成型表达相对较低，这可能与不同基因在黄斑篮子鱼海洋藻毒素去毒分子机理中承担的作用相关，为海洋藻毒素在海洋鱼类中的积聚及代谢去毒分子机制的研究提供了相关数据。     

Effects of salinity fluctuation amplitudes on growth, osmolarity, Na＋-K＋-ATPase activity and Hsp70 of juvenile Chinese shrimp Fenneropenaeus chinensis Osbeck

The effects of various salinity fluctuation amplitudes (2, 4, 6 and 8) on the growth, osmolarity, Na⁺-K⁺-ATPase activity and Hsp70 of juvenile Fenneropenaeus chinensis cultured in seawater with a salinity of 20 were studied. The results show that weight gain in the salinity fluctuation treatments was better than that in control; in particular, the weight gain of treatments S4 and S0, at 231.8% and 196.3%, respectively, was significantly different (P<0.05). The hemolymph osmolarity of treatments S0, S2, S4, S6 and S8 was 635.4, 630.8, 623.6, 614.4 and 600.3 mOsm/kg, respectively, and decreased with increasing salinity fluctuation amplitude. The level of Na⁺-K⁺-ATPase activity in gills of F. chinensis was higher than that in hepatopancreas, but there were no significant differences among all treatments, either in gills or hepatopancreas (P>0.05). The relative level of Hsp70 in treatment S4 was 48.4% and 40.4% higher than control in muscle and eyestalks, respectively, with the highest values being recorded under a salinity fluctuation amplitude of 4.     

水杨酸对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa) 生长及抗逆相关基因的影响

以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为研究对象, 首先克隆了热激蛋白70(HSP70)和磷 酸甘油酸激酶(PGK)基因全长序列, 然后研究了0-20μg/mL 水杨酸对高温胁迫下HSP70 和PGK 基 因表达, 以及蛋白核小球藻生长、可溶性糖和蛋白含量的影响。结果获得了蛋白核小球藻HSP70 基 因的cDNA 序列2405 bp, 包括60 bp 的5'-非编码区(UTR)、1959 bp 的开放阅读框(ORF)和386 bp 的3'-UTR 和PGK 基因的cDNA 序列1664 bp, 包括35 bp 的5'-UTR, 1398 bp ORF 和231 bp 3'-UTR. 序列比较和分析表明该蛋白核小球藻HSP70 序列与其它绿藻的同源性高达83%-91%, PGK 为 70%-75%.荧光定量PCR 结果显示随着水杨酸浓度的增加, HSP70 和PGK 的表达量在12h 和24h 均有所增加, 而在10 μg/mL 水杨酸浓度下表达量最大, 12h 时分别为对照组的2.57 倍和1.56 倍, 24h 则为1.71 倍和1.79 倍。1-20μg/mL 水杨酸可促进该藻的比生长速率、可溶性糖和蛋白含量的升高。 本文结果表明一定浓度水杨酸对高温胁迫蛋白核小球藻有缓解作用, 且5 和10 μg/mL 水杨酸的效果 最显著。     

2003年江淮流域强降水过程与30—70d天低频振荡的联系

利用NCEP／NCAR再分析和地面观测站的逐日降水资料,研究了2003年夏季江淮流域强降水过程与低频振荡的联系。结果显示,主周期为30～70d的低频振荡对2003年江淮流域暴雨的形成具有重要贡献：低频涡旋在江淮地区降水期的对流层高、低层呈负、正配置,具有斜压结构,利于降水发生;850hPa上正涡度系统的传播具有明显的北传和西传特征;存在于西太平洋、西北太平洋及其以东地区的低频波列（P—J）的活动过程影响了我国2003年江淮低频强降水的形成;整层低频水汽通量显示来自副热带高压外围的西南季风对水汽输送的贡献较显著,且2003年江淮地区30-70d时间尺度上降水的水汽来源为南海而非孟加拉湾或西太平洋。     

宽体沙鳅(Botia reevesae)热休克蛋白70 基因的克隆及表达分析

为深入分析热休克蛋白响应胁迫的分子机制,实验以宽体沙鳅(Botia reevesae)为研究对象,利用同源克隆和cDNA 末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE) 技术克隆得到宽体沙鳅热休克蛋白70(BR-HSP70) 的cDNA 全长。结果发现,BR-SP70 cDNA全长为2,371bp,包含1,947 bp的开放阅读框(opening reading frame,ORF),102 bp 5’-非编码区(untranslated region,UTR)和322 bp 3’-UTR等。通过序列同源性比对发现,BR-HSP70 cDNA与团头鲂(Megalobrama amblycephala)和猪(Sus scrofa)的同源性分别为98%及83%,且ORF编码的649个氨基酸中含有HSP70家族的家族信号标签、N-糖基化位点及EEVD等能位点等保守序列。上述结果表明,本研究所获的基因为宽体沙鳅 HSP70基因。实时荧光定量PCR 分析发现,氨氮胁迫和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)侵染均会显著上调宽体沙鳅鳃、肝脏及肾脏HSP70 mRNA的表达,表明HSP70基因在宽体沙鳅应对环境胁迫中发挥了重要的抗应激作用。