大叶藻微粒体GST基因对温度胁迫响应的分子机制

为了分析鳗草（Zostera marina）中微粒体谷胱甘肽S-转移酶在不同温度下的基因表达规律以及响应机制,本文通过在大肠杆菌中表达ZmGST,纯化重组蛋白以及热稳定性分析,以此为进一步阐述Z. marina的种群退化机制并提供理论依据。总之,鳗草中的微粒体GST的热稳定性和其对温度变化的响应决定了其对温度的耐受范围,并进而影响其恢复力。     

甲基汞在褐牙鲆幼鱼体内蓄积的组织特异性及其对免疫功能和生长的毒性作用

甲基汞(MeHg)对鱼类多种生命过程存在极强的毒性作用,但有关其对海水鱼类免疫功能的毒性作用研究较少。本文利用实验毒理学方法研究了MeHg(暴露浓度0.0, 0.1, 1.0, 10.0, 20.0μg/L;暴露时间30天)在褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼组织(鳃、肝脏和脾脏)中的蓄积特征及其对幼鱼的四种免疫功能生物指示物(溶菌酶LZM、酸性磷酸酶ACP、碱性磷酸酶AKP和免疫球蛋白MIgM)和生长的毒性作用。结果表明,幼鱼体内MeHg蓄积量具有显著的浓度依赖性和组织特异性,各组织对MeHg的蓄积能力总体上呈现肝脏鳃脾脏的趋势;四种免疫功能生物指示物(活性或含量)对不同MeHg浓度暴露的响应方式各异,且具有显著的组织特异性; MeHg达到一定暴露浓度后显著抑制幼鱼的生长。总体而言,MeHg在褐牙鲆幼鱼体内蓄积,对其产生免疫毒性,并抑制幼鱼的生长。此外,ACP、AKP和LZM等免疫性指标能较好的反映对MeHg暴露的浓度依赖关系和组织特异性,可作为海水环境中MeHg污染风险评估和生物毒性分析的潜在生物指示物。     

链状亚历山大藻组蛋白H3基因克隆与生长过程中的表达分析

链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)是一种典型的产毒赤潮甲藻。甲藻曾被认为没有组蛋白,但近年来在多种甲藻中检测到全部四个核心组蛋白的活跃转录,而目前对甲藻中组蛋白表达模式与具体功能还缺乏深入的研究。本文报道了链状亚历山大藻组蛋白H3变体之一H3.c的全长ORF序列的克隆和分析;分析了链状亚历山大藻生长过程中组蛋白H3在基因和蛋白水平的表达。目前研究发现的链状亚历山大藻H3变体共三个,其中H3.b在N末端序列与其他物种差异最大,为链状亚历山大藻特有的H3变体。对数生长期的组蛋白H3在基因与蛋白水平上均活跃表达,但表达量并不会随着爆发性增长而显著变化,其中H3.b的基因表达在对数末期呈现上调;培养至衰亡期,各H3变体表达均下调,尤其在蛋白水平上呈现明显衰减。结合前期研究,本文认为链状亚历山大藻三个H3均为复制非依赖型(RI)变体,一些变体可响应伴随藻不断生长而逐渐增强的细胞密度等复杂胁迫,推测其参与某些表观遗传修饰,调控生长进程;而衰亡期基于H3的表观遗传调控受到抑制。     

线纹海马Hippocampus erectus的tlr21基因结构及其对CpG-ODN的应答特征

作为先天性免疫反应中重要的模式识别受体之一, TLR(toll-like receptor)基因家族介导的先天性免疫是脊椎动物抵御病原微生物的重要防线。研究分析了线纹海马Hippocampus erectus tlr21基因的序列特征, 并基于抗原注射实验探讨了海马tlr21的免疫功能。线纹海马tlr21基因的开放阅读框长度为2946bp, 编码981个氨基酸, 预测其编码蛋白相对分子量为246.98kDa, 理论等电点为4.78。tlr21编码蛋白主要包含1个信号肽和3个功能结构域: 胞外区具有14个富含亮氨酸重复序列的结构域(LRR), 跨膜区具有富含半胱氨酸的结构域, 胞内区则具有TIR结构域。同源性比较和系统进化分析表明, 线纹海马tlr21基因与虎尾海马Hippocampus comes tlr21基因的同源性最高, 其次与斜带石斑鱼Epinephelus coioides、牙鲆Paralichthys olivaceus、大菱鲆Scophthalmus maximus和红鳍东方鲀Takifugu rubripes的tlr21基因聚为一枝。tlr21基因在线纹海马的脑、鳃、肝、肠、肾、性腺、肌肉和育儿袋各组织均有分布, 肾脏中表达量最高。抗原注射实验结果发现, 线纹海马Tlr21对不同类型CpG寡脱氧核苷酸(CpG-ODNs)的识别能力存在差异, 其中, CpG-2007和CpG-HC4040对海马肾脏tlr21的mRNA表达量具有显著的促进作用(P<0.05)。研究表明, 线纹海马Tlr21能够通过识别含CpG序列的DNA发挥免疫识别作用, 研究结果将有助于系统认识海马免疫系统中TLR家族基因的功能特征, 为建立海马病害防治策略提供理论依据。     

镀镍多壁碳纳米管对序批式反应器性能及其微生物群落的影响

本文研究了长期暴露条件下镀镍多壁碳纳米管(MWCNTs-Ni)对序批式反应器(SBR)性能、微生物酶活性和微生物群落的影响。研究结果表明,10mg/LMWCNTs-Ni的长期暴露未对SBR去除有机物产生影响,而NH+4-N的去除率由(99.10±0.60)%明显降至(39.04±1.61)%。与进水中未加入MWCNTs-Ni时的第32天相比,活性污泥比耗氧速率(SOUR)和脱氢酶(DHA)活性在第148天时分别降低了17.43%和24.32%;而脱氮速率和与脱氮相关的微生物酶活性均降低了60%以上,从而导致SBR对氮的去除效果明显降低。MWCNTs-Ni的长期暴露导致活性污泥活性氧(ROS)产生量和乳酸脱氢酶(LDH)释放量在第148天时分别增加了67.23%和65.33%,表明MWCNTs-Ni的长期暴露能够诱导活性污泥中微生物产生氧化应激和细胞膜损伤。高通量测序结果表明,长期暴露于10mg/L的MWCNTs-Ni条件下,活性污泥中与硝化过程相关菌属(Nitrosomonas、Nitrosospir、Nitrospira)和与反硝化过程相关菌属(Dokdonella、Dechloromonas、Steroidobacter、Devosia、Thermomonas)的相对丰度明显降低,进而影响到SBR对氮的去除。该研究结果可为评价MWCNTsNi对污水生物处理系统的潜在影响提供一定的理论基础和技术依据。     

发酵浒苔对珍珠龙胆石斑鱼生长、非特异性免疫及消化酶活性的影响

浒苔经发酵后按添加比例（0%、1%、2%、3%、4%、5%）分别加入到珍珠龙胆石斑鱼（Epinephelus lanceolatus♂×Epinephelus fuscoguttatus♀）基础饲料中配制成6种饲料,用以探讨发酵浒苔对珍珠龙胆石斑鱼生长、肠消化酶活性及血清非特异性免疫力的影响。选用初始平均体质量为（19.16±0.25）g的珍珠龙胆石斑鱼为研究材料,试验周期28 d。结果表明:发酵浒苔能显著影响石斑鱼的增重率（WGR）和特定生长率（SGR）（P<0.05）,且随着发酵浒苔添加水平的升高呈现先升高后降低的趋势,在2%组添加量时显著高于对照组。同时,相比于对照组,各添加组饲料系数（FCR）均有下降,在2%组时显著降低（P<0.05）。添加发酵浒苔可以显著提高血清总超氧化物歧化酶（T-SOD）、碱性磷酸酶（AKP）和酸性磷酸酶（ACP）的活性（P<0.05）,但对溶菌酶（LZM）和酚氧化酶（PO）活性影响差异不显著（P>0.05）。在添加组中,淀粉酶、脂肪酶以及胰蛋白酶活性均得到了显著提高（P<0.05）,添加水平在2%~3%时效果最好。综合发酵浒苔对珍珠龙胆石斑鱼的作用效果可以看出,发酵浒苔可以明显促进其生长,提高非特异性免疫力及肠道中消化酶活力,建议发酵浒苔在饲料中添加量为2%左右。     

台风过境对养殖三疣梭子蟹抗氧化系统及Na+,K+-ATP酶活性的影响

为了研究台风过境对养殖三疣梭子蟹的影响,于2015年7月采集“灿鸿”台风经过象山前后12 h内象山三疣梭子蟹养殖场样品,检测台风前后三疣梭子蟹中T-SOD、CAT、ACP、Na⁺,K⁺-ATP酶活性以及MDA、GSH含量的变化。结果显示:台风过后鳃中T-SOD酶活性升高极其显著(p<0.01);CAT酶活性显著升高(p<0.05);MDA和GSH含量则呈现增加趋势,但差异不显著(p>0.05)。肝胰腺中T-SOD酶活性呈现降低趋势,但差异不显著(p>0.05);CAT酶活性呈现升高趋势,差异不显著(p>0.05);MDA含量显著增加(p<0.05);GSH含量增加极其显著(p<0.01)。心脏中T-SOD、CAT酶活性和GSH含量呈现增加趋势而MDA含量呈现降低趋势且差异均不显著(p>0.05)。心脏和鳃中ACP酶活性呈现上升趋势,肝胰腺中ACP酶活性降低,但差异都不显著(p>0.05)。Na⁺,K⁺-ATP酶活性在鳃中极显著下降(p<0.01),在肝胰腺中酶活性极显著上升(p<0.01),在心脏中酶活性显著上升(p<0.05)。结果表明台风会造成三疣梭子蟹短期内应激反应,如若不尽快采取措施,后期会对三疣梭子蟹造成较大的损伤。     

饥饿胁迫对大黄鱼激素敏感性脂肪酶和乙酰辅酶A羧化酶mRNA表达及酶活性的影响

激素敏感性脂肪酶（hormone sensitive lipase,HSL）和乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase,ACC）是脂代谢的关键酶,肌肉和肝脏是鱼类脂代谢的主要场所。为研究饥饿过程中这两种酶的作用,本实验采用实时荧光定量PCR技术以及ELISA技术检测了在35 d饥饿过程中这两种酶在大黄鱼肌肉和肝组织中mRNA表达水平和酶活性的变化。结果显示,饥饿胁迫显著降低大黄鱼肌肉和肝组织中脂肪含量,以及脂肪合成关键酶ACC mRNA表达水平（P<0.05）;显著提高脂肪分解关键酶HSL mRNA表达水平（P<0.05）。饥饿胁迫对肌肉和肝组织中HSL和ACC酶活性均有显著影响（P<0.05）,肌肉和肝组织HSL （相关系数r分别为0.598 2和0.539 6）以及肌肉组织ACC酶活性（r=0.677 7）与对应mRNA表达水平呈中度正相关（0.5 < r < 0.8）,但ACC酶活性在肝组织与其对应的mRNA表达量呈负相关（r=-0.374 0）,提示饥饿胁迫对大黄鱼HSL和ACC的表达存在翻译前和翻译后两种水平的调控。本研究结果可为研究饥饿胁迫对大黄鱼脂类代谢分子层面的影响机制提供依据。     

温度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)生长及胞外有机物产生的影响

以巢湖优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)为研究对象,研究不同温度(35、25和10℃)对这两种藻生长特性和胞外有机物产生的影响.结果表明,温度对铜绿微囊藻和鱼腥藻的藻细胞密度、碱性磷酸酶活性和胞外有机物浓度影响显著.25℃是铜绿微囊藻和鱼腥藻最适宜的生长温度,最高细胞密度分别达到3.12×107cells/ml和2.03×107 cells/ml.不同温度下两种藻的碱性磷酸酶活性特征,证实了高温对鱼腥藻生长的抑制和低温对铜绿微囊藻生长的抑制.胞外有机物释放总量受蓝藻生物量和单位细胞有机物释放速率的影响.铜绿微囊藻的溶解性有机碳和胞外总多糖释放量在25℃最高,最大值分别为49.28和38.46 mg/L;而鱼腥藻在35℃时释放量最高,最大值分别为45.82和40.60 mg/L;10℃条件抑制了两种藻的生长及胞外有机物的释放.鱼腥藻胞外多糖含量在35℃培养条件下最高,而铜绿微囊藻在10℃条件下最高,说明不利的生长条件会促进蓝藻胞外多糖的分泌.三维荧光图谱分析结果表明,铜绿微囊藻和鱼腥藻胞外有机物以类蛋白质和类腐殖酸为主,温度主要影响藻细胞胞外有机物浓度,而对有机物种类组成没有影响.     

紫外分光光度法测定烟苗过氧化氢酶活性

过氧化氢酶在植物生理生化过程中具有重要的作用,为了简便、快速、准确地测定植物过氧化氢酶活性,进行了紫外分光光度法测定烟苗叶片过氧化氢酶活性的研究。结果表明,利用紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性所需试剂种类少、操作简单、测定快速。标准曲线相关性好,样品测定重现性好,加标回收率高,测定结果与高锰酸钾滴定法呈极显著相关,说明方法准确可靠。本方法稳定时间至少在5 h以上,稳定时间长有利于大批量的样品分析测定。利用紫外分光光度法标定过氧化氢浓度与高锰酸钾滴定法无显著差异,说明用紫外分光光度法直接标定过氧化氢浓度可行,既可简化操作和节省时间,又能降低分析测试成本。因此本研究为植物过氧化氢酶的研究提供了一种简便快速、稳定可靠、成本低廉的分析测定方法。对两种烟苗叶片的测定表明,楚雪26烟苗叶片的过氧化氢酶活性高于楚雪14,烟苗叶片过氧化氢酶活性呈上半叶>全叶>下半叶,说明烟苗叶片过氧化氢酶活性受不同烟苗品种影响,且过氧化氢酶在烟苗叶片分布并不均匀。