龙须菜(Gracilariopsis)/江蓠(Gracilaria)的生长和种质特性分析

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是具有重要经济价值和生态效益的大型红藻, 主要用作琼胶提取原料和鲍的饵料。本研究利用生理生化、液相色谱-质谱联用和氨基酸分析等方法, 比较了龙须菜(Gp. lemaneiformis) (wt、981、Gl-1、Gl-s、Gl-g)、异枝龙须菜(Gp. heterocla, Gh)和细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitata var. liu, Gt)的生长及藻胆蛋白、琼胶、红藻糖苷和氨基酸等的差异, 以期为龙须菜/江蓠栽培中的种质区分及选择提供参考。结果表明Gt在23 ℃和30 ℃条件下生长均最快, 其相对生长速率分别为野生型龙须菜(wt)的2.19倍和2.49倍。龙须菜Gl-s中藻胆蛋白浓度最高, 为wt的1.91倍。除了Gt之外, 其余6种藻中琼胶产率较高(16.22%~18.91%)。Gt中红藻糖苷和海藻糖积累最多, 分别为wt的3.50倍和1.81倍。Gl-g、Gl-s、Gt和Gh多糖丰富, 在36.89%~40.23%; 龙须菜981、Gl-1、wt和Gl-s总氨基酸浓度较高, 在152.35~161.32 mg·g^–1干质量之间, 并且981、Gl-1、Gl-s氨基酸评分较优。综合以上结果, 龙须菜981、Gl-1和Gl-s的藻胆蛋白、琼胶和氨基酸等均显著优于其他藻, 并且生长较快, 可用于琼胶、藻胆蛋白及多糖的提取或鲍的饵料; 而细基江蓠繁枝变种生长快、红藻糖苷和海藻糖丰富, 可大规模栽培用作鲍的饵料。该研究为丰富及开发利用中国大型海藻种质资源提供了重要的资料。     

铝胁迫对海莲幼苗中某些金属元素累积的影响

对海莲(Brugiera sexangula)幼苗进行不同浓度的铝盐处理,采用微波消解和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了海莲幼苗叶片,茎和根组分的Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn和Al金属元素含量。结果显示,随培养液Al浓度的增加,海莲叶片、茎和根部Al的积累增加,其中根组分增加尤为显著。Al胁迫下,海莲根部对Na的吸收增强,但在叶和茎中的变化不显著;10 mmol/L的Al处理促进了根对K的吸收;Al显著抑制了Mn和Fe在海莲中的积累;Cu、Zn含量在海莲各器官中的变化不一致。此外,25 mmol/L和50 mmol/L Al处理的海莲幼苗根部对Ca的积累显著增加,有利于Al毒害的缓解作用。     

高温胁迫下皱纹盘鲍不同养殖群体心率变化比较

高温是海水贝类度夏死亡的环境诱因之一。本研究应用一种非损伤性的心率检测方法,检测两个皱纹盘鲍养殖群体在高温胁迫条件下心率等生理指标的变化,尝试以心率变化指标比较这两个群体高温耐受能力。由于高温胁迫下皱纹盘鲍的心率随温度变化的关系符合阿伦尼乌斯(Arrhenius)公式,且心率随温度上升呈先上升后下降趋势,该研究通过计算两者直线拟合拐点即阿伦尼乌斯拐点温度(ABT,Arrhenius break temperatures)指标,用以指示皱纹盘鲍温度耐受程度。以此法对皱纹盘鲍两个群体(高温耐性,对照)各17个个体进行了测定分析,结果表明:两个群体间的ABT存在显著差异,高温耐性组的皱纹盘鲍的ABT显著高于对照组(P0.05);个体ABT指标的高低与测定个体的壳高呈正相关(P0.05)。本研究首次将探讨了高温胁迫下皱纹盘鲍心率变化规律,并以ABT为指标分析比较了两个皱纹盘鲍养殖群体间高温耐受能力,结果对研究皱纹盘鲍和其它贝类温度胁迫下生理响应及抗逆选育具一定借鉴意义。     

高温胁迫下厚壳贻贝(Mytilus coruscus)消化腺代谢组学研究

在全球变暖的背景下, 海水温度不断升高、海洋暖化逐渐加剧, 高温严重影响着海洋生物的各种生命过程, 但对于海洋双壳贝类如何应对热应激的研究仍然不足。为此, 开展了以18 °C (CT)为对照组在26 °C (ST)和33 °C (HT)下对厚壳贻贝消化腺组织进行了急性热胁迫下的代谢组学分析,以便于研究其代谢反应。采用LC-MS/MS技术, 并结合生物信息分析手段对差异代谢物进行筛选, 并分析确定相关的代谢通路的变化, 共有2 532种代谢物在厚壳贻贝消化腺中被鉴定。KEGG富集分析用于探索差异代谢物的潜在代谢途径, 共有29条代谢通路被显著富集, 与对照组相比, ST组显著富集于牛磺酸和次牛磺酸代谢、神经活性配体-受体相互作用、鞘脂类代谢和视黄醇代谢等代谢通路; HT组显著富集于酪氨酸代谢、亚油酸代谢、丙氨酸新陈代谢、酪氨酸代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢等代谢通路。研究结果显示, 厚壳贻贝消化腺主要通过调节色氨酸代谢、酪氨酸代谢、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢、氧化磷酸化, 脂肪酸、赖氨酸降解等信号通路应对热应激, 从而帮助维持身体内部环境的稳定状态。上述研究为多视角探究厚壳贻贝耐热机制与应对环境中温度变化的适应性进化提供理论基础。     

潮间带大型海藻孔石莼和鼠尾藻对铜胁迫的生理响应

以潮间带大型海藻孔石莼(Ulvapertusa)及鼠尾藻(Sargassumthunbergii)为试材,研究了不同Cu~(2+)浓度(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg/L)胁迫下海藻中叶绿素含量、光合特性和ATP酶活性的响应变化。结果表明,随Cu~(2+)浓度增加,孔石莼及鼠尾藻的光合色素含量、叶绿素荧光参数包括光能利用效率(alpha)、最大相对电子传递速率(rETRm)、半饱和光强(IK)及PSⅡ最大光能转化效率(F_v/F_m)随胁迫浓度升高均呈下降趋势,其中孔石莼F_v/F_m下降幅度更大;2种海藻中Na~+K~+-ATP及Ca~(2+)Mg~(2+)-ATP酶活性总体上随Cu~(2+)浓度的升高亦呈降低趋势,且孔石莼降低幅度尤为显著。这些结果表明,随胁迫程度加剧,孔石莼及鼠尾藻光合作用受抑,代谢酶活性降低,藻体遭受不可逆的严重损伤,处理体现出较明显的剂量效应;二者相比,鼠尾藻相比孔石莼对铜胁迫具更强的耐受性;叶绿素荧光参数F_v/F_m测定结果极其稳定且与胁迫程度相关极显著,可作为海藻生长及生理代谢对重金属耐受性的有效评价指标。     

24-表油菜素内酯对龙须菜抗高温胁迫的研究

本研究采用不同浓度24-表油菜素内酯处理海洋红藻龙须菜,研究热激胁迫后龙须菜的生长速率、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性、甘露醇、丙二醛、藻胆蛋白含量,以及HSP70、PE、GR基因的相对表达水平变化规律。结果显示,0.1mg/L 24-表油菜素内酯的处理组生长速率最大,显著高于其他处理组及对照组;叶绿素荧光参数Fv/Fm、qP和ΦPSⅡ均随高温逆境时间延长呈现下降趋势,荧光参数NPQ随着高温逆境时间延长呈现先上升后下降的趋势,且处理组各项荧光参数值均高于对照组;处理组的抗氧化酶(SOD和POD)的酶活显著高于对照组;甘露醇及藻胆蛋白含量均在0.1mg/L处理组最高,在第三天达到最大值,而丙二醛含量则在0.1mg/L处理组最低,在第三天达到最小值;处理组HSP70、PE、GR基因的相对表达量均高于对照组,且0.1mg/L处理组各基因表达量最高。以上结果表明24-表油菜素内酯能提高龙须菜的抗高温能力,且0.1mg/L处理组效果最好。     

低氧胁迫对菲律宾蛤仔抗氧化酶的影响

为了研究不同低氧水平对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的影响,在实验室条件下设置溶解氧为0.5 mg/L和2.0 mg/L的低氧海水环境,以溶氧水平为7.0 mg/L的天然海水为对照组,研究了低氧胁迫对菲律宾蛤仔抗氧化酶的影响。结果表明:在低氧胁迫的时间越长的条件下,乳酸脱氢LDH和琥珀酸脱氢酶SDH的活力逐渐降低,而碱性磷酸酶AKP活力逐渐增大;对于相同的酶,对照组的酶活力高于处理组的酶活力;在溶氧DO越低的情况下,菲律宾蛤仔的死亡率越高。     

密度胁迫对日本囊对虾生长和水环境的影响

为了探讨密度胁迫对日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)生长、存活及水质因子的影响, 作者设置了100尾/m²(DD)、200 尾/m²(GD)、400 尾/m²(GZ)、600 尾/m²(GG)4个养殖密度, 分析了不同养殖密度下日本囊对虾的生长量、存活率、肥满度及水质因子的差异。结果表明, 实验所监测的水质因子均在对虾生长的安全阈值内, 氨态氮、亚硝态氮、总氮和总磷含量表现出随养殖密度增加逐渐升高的趋势; 体长和体质量增长量、存活率与养殖密度呈负相关, 其中存活率处理间均达到极显著水平(P< 0.01), 且当养殖密度高于200尾/m²时存活率迅速降低; 低养殖密度(DD)处理的对虾肥满度与其他处理间差异均达到显著水平(P< 0.01)。因此, 在相似养殖条件下, 日本囊对虾的适宜养殖密度应该不高于200尾/m²。本实验过程中, 各处理间水质因子均在对虾生长的适宜范围内, 说明水质不是造成对虾死亡的主要原因。所以, 推测密度胁迫可能是造成日本囊对虾存活率低的主要原因。     

凡纳滨对虾水孔蛋白-4的cDNA克隆及盐度胁迫对其肝胰腺mRNA表达水平的影响

为了探索水孔蛋白(Aquaporin,AQP)在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)渗透压调节过程中作用,本研究通过RACE方法获得克隆的凡纳滨对虾AQP(命名为LvAQP4)的c DNA全长序列,并分析了盐度胁迫对其肝胰腺m RNA表达的影响。结果发现:LvAQP4 c DNA序列全长为1 048 bp,其中包括75 bp的5￠UTR,187 bp的3￠UTR和786 bp的ORF。根据ORF序列推导出LvAQP4编码261个氨基酸,预测其分子质量为27.85 k Da,等电点为8.11。推导的氨基酸序列与其他甲壳物种的AQP相似度为48.8%到97.3%。进化分析显示LvAQP4属于AQP1-like亚族、AQP4类。定量PCR(q PCR)检测到LvAQP4在不同组织中均有表达,其中鳃的表达量最高,肝胰腺、肌肉、脑和眼柄中也较高,而血淋巴、肠、胃和胸神经节中表达量则较低。在高盐(盐度40)刺激下,凡纳滨对虾的肝胰腺LvAQP4 m RNA表达量会随着时间推移而上升,到6 h达到最高,而后逐步下降。而在低盐(盐度4)刺激下,凡纳滨对虾的肝胰腺LvAQP4 m RNA表达量并无明显变化。在原代分离和培养的肝胰腺细胞中,培养液中加入额外的Na Cl会剂量依赖地提高LvAQP4 m RNA表达水平。同样,通过在培养液中额外加入蔗糖提高培养液渗透压,也会剂量依赖地提高LvAQP4 m RNA表达水平,但作用不如Na Cl明显。这些结果表明盐度与肝胰腺LvAQP4的表达量有关,LvAQP4对凡纳滨对虾的渗透压调节具有非常重要的作用。     

镉和苯并芘胁迫对文蛤血细胞功能的影响

应用流式细胞仪技术,通过检测血细胞的吞噬活力、活性氧产物和死亡率,研究了Cd2+和苯并芘(Bap)胁迫7d对文蛤血细胞功能的影响。结果表明,10μg/L和100μg/LCd2+胁迫会显著降低血细胞的吞噬活力,增加血细胞的死亡率,100μg/LCd2+会显著增加血细胞活性氧产物。5μg/L和50μg/LBap胁迫会显著降低文蛤血细胞的吞噬活力,增加血细胞的死亡率,50μg/LBap会显著增加血细胞活性氧产物。可见,Cd2+和苯并芘胁迫会显著降低文蛤血细胞的功能,导致文蛤免疫力下降,增大文蛤被病害感染的机率。     

低盐胁迫后两种龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)叶绿素荧光特征的对比分析

以龙须菜981品种和其绿色突变型为材料, 运用叶绿素荧光分析技术, 比较低盐胁迫(盐度28和22)下二者光合生理的差异。研究结果证实, 在正常状态下, 龙须菜绿色突变型具有较高的光能利用效率(α)、最大相对电子传递速率(r_ETRmax)、半饱和光强(I_k)和光性能指数(P_Iabs), 表明其光合性能优于龙须菜981。在2种低盐条件下培养3 d, 盐度28处理后, 龙须菜981的最大相对电子传递速率下降了20.4%, 而龙须菜绿色突变型无显著变化, 表明盐度28可使龙须菜981的光合活性减弱。在盐度22培养3 d后, 龙须菜981的最大光量子产量(F_V/F_m)下降幅度高达16.0%, 而龙须菜绿色突变型的下降幅度为11.9%; 龙须菜981电子传递的量子产额(φ_EO)下降了20.3%, 而龙须菜绿色突变型则无显著变化; 另外, 盐度22处理后, 龙须菜981的光能利用效率和最大相对电子传递速率分别下降31.5%和22.1%, 下降幅度均高于龙须菜绿色突变型, 这表明龙须菜绿色突变型光合活性对低盐胁迫的耐受性高于龙须菜981。     

光强和盐度对龙须菜生长及光合特性的影响

持续降雨会引起光照强度和海水表层盐度的变化。近年来,受梅雨影响,福建省龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)栽培产量波动明显。为揭示其原因,本实验设置3个盐度梯度(低盐：16,中盐：24,高盐：32)和两个光强水平[低光：30μmol/(m²·s),高光：120μmol/(m²·s)],共6个不同处理组合,研究其对龙须菜生长和光合特性的影响。结果发现：(1)盐度、光照强度和二者交互作用对龙须菜的相对生长速率和净光合速率均具有显著影响(P<0.05),适当降低盐度、增加光照有利于提高藻体相对生长速率和净光合速率,同时盐度适当降低条件下藻体呼吸速率被显著抑制;(2)光照强度和盐度对龙须菜有效光合量子产率、最大相对电子传递速率、光能利用效率均具有显著影响(P<0.05),在光照增加条件下有效光合量子产率和最大相对电子传递速率随盐度增加呈先增加后降低的趋势,光照强度和盐度的交互作用仅对光能利用效率影响不显著(P>0.05);(3)盐度对龙须菜的光合色素含量具有显著影响(P<0.05),在同一光强条件...     

龙须菜配子体发育和不同品系四分孢子体四分孢子形成过程显微结构观察

龙须菜配子体和四分孢子体在生殖结构的形成和发育的过程中,出现一系列的细胞形态和结构层面的变化。本实验以龙须菜雌雄配子体和不同品系龙须菜四分孢子体为实验材料,采用连续徒手切片的方法,观察龙须菜配子体发育和不同品系四分孢子体四分孢子形成过程。观察到,雌雄配子体发育经过幼苗期、毛细胞期、性成熟期,幼苗期和毛细胞期雌雄配子体间无明显差异,进入性成熟期后,产生生殖结构时才能将其区分开。四分孢子起源于四分孢子体表皮层细胞,初始为鲜红色直径约5~10 μm的细胞,逐渐生长形成成熟的直径约20~25 μm的四分孢子囊,并分裂为4个四分孢子聚集在四分孢子囊中,在藻体外,四分孢子释放变形成球形,龙须菜四分孢子的形成和发育过程伴随着髓部细胞中红藻淀粉颗粒的减少。其中"981"龙须菜形成较多的畸形四分孢子,可能是其表现低育的一个原因。龙须菜自基部到尖端的表皮层细胞层数、髓部细胞数目和体积均发生连续的变化。细胞连接广泛存在于龙须菜表皮层、皮层和髓部细胞之间,但各层细胞连接大小、数目、长度等都存在差异。释放的四分孢子可能会附着在四分孢子体上,固着器覆盖包绕四分孢子体甚至侵入到破损有伤口的四分孢子体内,形成四分孢子体和配子体在同一株上的世代混杂现象,这也可能是导致龙须菜表现遗传复杂性的原因。     

银鲳应对高温胁迫的生理响应及其相关基因表达研究

为探究银鲳(Pampus argenteus)应对高温胁迫的生理响应及其相关基因表达研究,本研究设置4个温度组:对照组26℃和实验组28、30、32℃.并对银鲳的肝、肾和鳃的组织结构、肝组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的相对活性变化和丙二醛含量变化以及hsp70基因的相对表达量的变化进行了研究.结果显示:(1)随温度的...     

水杨酸和茉莉酸甲酯对高温龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)理化及基因表达的影响

本文研究了两种抗逆植物激素——水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MJ)对高温胁迫龙须菜的生长、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、碳酸酐酶(CA)、硝酸还原酶(NR)活性及4种相关基因表达的影响。结果表明,100μmol/L SA(SA100)、50μmol/L MJ(MJ50)、50μmol/L SA+25μmol/L MJ(SA50/MJ25)实验组对龙须菜生长促进作用较大,其相对生长速率分别为对照组的1.78、1.65和1.29倍。这3个处理组均可提高龙须菜脯氨酸含量,其中SA100作用最强;对MDA含量的降低程度以SA50/MJ25组最强。SA100增强SOD和CA活性的作用最大,而MJ50可增强NR活性。SA100处理HSP70、Mn SOD、CA和NR基因表达量分别为对照组的2.04、4.65、2.15和1.58倍,MJ50处理后Mn SOD、CA和NR基因表达量则分别降为对照组的0.47、0.50和0.46倍,而SA50/MJ25则促进了HSP70基因表达,降低了CA和NR基因表达。本研究表明SA和MJ可以缓解高温胁迫对龙须菜的不利影响,其中以SA100的作用最大,MJ50作用最小。     

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)对逆境胁迫的响应

非还原性二糖海藻糖及其代谢物是调控植物生长发育和逆境响应的信号分子。本研究以大型海藻龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)为对象,从基因转录、蛋白和酶活性3个水平探讨了海藻糖合成酶——海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)对高温、高盐及渗透胁迫的响应。龙须菜中4条TPS序列均具有TPS家族保守结构域(Glyco-transf-20)和TPP家族保守结构域(Trehalose-PPase),且属于Class I亚家族。在转录水平上,高盐胁迫主要促进了TPS1、TPS2和TPS4基因的表达,而渗透胁迫则总体抑制了TPS1、TPS2和TPS3基因的表达。在高盐胁迫48 h时, TPS1蛋白含量升高到对照组的2.03倍。在高温和高盐胁迫24 h时, TPS活性升高,而在高盐胁迫48 h及渗透胁迫条件下酶活性降低。可见海藻糖-6-磷酸合成酶参与了龙须菜抗高温和高盐胁迫的应答,但对渗透胁迫不敏感。该研究为提高龙须菜抗逆性及培育抗逆龙须菜品种提供了参考。     

急性热应激对大菱鲆血液生化指标的影响

为探讨大菱鲆(Scophthalmusmaximus)大规格幼鱼热耐受性和热应激过程中敏感指标的变化,本研究设定18℃、21℃、24℃和27℃4个温度梯度,采用1℃/h的升温速率,对驯化温度为18±1℃的苗种进行96 h急性胁迫实验,统计各温度组96 h成活率和测定血浆部分生化指标的变化情况。结果表明,在pH 7.85、盐度29.5和溶解氧高于6.5 mg/L的环境条件下,平均体质量183.65±15.99 g的大菱鲆幼鱼96h高起始致死温度(UILT50)为28.05℃;温度和胁迫时间对血浆肾上腺素(EPI)、皮质醇(Cortisol)、血糖(GLU)、还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和碱性磷酸酶(AKP)含量/活性都存在显著影响,除GSH外,温度和胁迫时间存在显著的交互影响作用;热应激组血浆EPI含量随胁迫时间延长呈逐渐上升趋势,同一胁迫时间以21℃组含量最高;热应激组Cortisol含量的响应时间随温度升高相应提前、随胁迫时间呈先升后降的趋势,均在48 h达最高值; 24℃和27℃组GLU含量随胁迫时间呈先升后降趋势,胁迫3h～6h即达最高值,上升幅度与温度正相...     

高盐胁迫对缢蛏幼贝存活和三种酶活性的影响

为探讨高盐胁迫对壳长约2 cm缢蛏(Sinonovacula constricta)幼贝存活和酶活性的影响,本研究设置盐度分别为20‰(S₂₀)、25‰(S₂₅)、30‰(S₃₀)、35‰(S₃₅)、40‰(S₄₀)和45‰(S₄₅)6个组别胁迫缢蛏,测定各组幼贝死亡率,并计算不同胁迫时间的半致死盐度(LC₅₀);同时研究了S₂₀、S₃₀和S₄₀组幼贝软体部Na⁺-K⁺-ATP酶(NKA)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)三种酶在不同胁迫时间的活性变化特征。结果表明,实验处理120 h后,各组死亡率分别为0、(2.17±0.85)%、(9.50±0.82)%、(30.67±3.70)%、(73.50±7.08)%和(94.67±3.06)%,168 h时S₄₅组的缢蛏幼贝全部死亡;直线内插法计算...