金乌贼热休克蛋白基因的挖掘及对低盐胁迫的响应     

王兴强  郑年昊  崔春辉  曹梅  沈晔  刘莹  张子文  汤子威  秦传新  陈百尧 《海洋科学》2021,45(3):59-70

热休克蛋白(heat shock proteins:HSPs)为动植物响应外界胁迫产生的一类蛋白质,能有效改善机体对外界胁迫的适应能力。本研究基于先前获得的低盐胁迫金乌贼(Sepia esculenta)高通量转录组数据,对与低盐胁迫密切相关的热休克蛋白(热休克蛋白家族和晶体蛋白(crystallin)家族)基因进行挖掘;鉴于实时定量内参基因筛选,同时挖掘出金乌贼肌动蛋白(actin)家族系列基因;然后,对肌动蛋白、热休克蛋白和晶体蛋白家族基因及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析并探究低盐胁迫对金乌贼热休克蛋白和晶体蛋白家族基因表达的影响。金乌贼肌动蛋白家族基因包括actin、内收肌actin、胞质actin、actin 1、actin II和βactin 6个成员,热休克蛋白家族基因包括HSPβ、小HSP、HSP 10、HSP 16、HSP 30、HSP 60、HSP 70、HSP 75、HSP 90α、HSP 90和HSP 90β11个成员,金乌贼晶体蛋白家族基因包括S crystallin、S crystallin 6、S crystallin SL18和O crystallin 4个成员。氨基酸序列比对发现,肌动蛋白家族6个基因共享甘氨酸、精氨酸、丝氨酸、异亮氨酸、苏氨酸和天冬氨酸等13个位点,晶体蛋白家族4个基因共享苯丙氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、精氨酸、酪氨酸、丝氨酸和半胱氨酸等17个位点,而热休克蛋白家族HSPβ、小HSP、HSP 10、HSP 16和HSP 305个基因共享1个甘氨酸位点和4个保守位点,HSP 60、HSP 70、HSP 75、HSP 90α、HSP 90和HSP 90β6个基因仅共享2个保守位点。实时定量结果发现,低盐胁迫可以明显提高金乌贼HSPβ、HSP 16、HSP 30和HSP 70的基因表达,而明显降低晶体蛋白家族基因的表达,表明在低盐胁迫条件下,金乌贼热休克蛋白家族基因通过自身的差异表达来提高机体对外界胁迫的适应防御能力。  相似文献   

外源鸟氨酸对菹草(Potamogeton crispus L.)抗镉胁迫能力的影响     

夏海威  吴娟  黄敏  施国新  乔绪强  陈霖  姜岩  汪鹏合 《湖泊科学》2014,26(2):288-296

本文以组织培养技术培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了2 mmol/L外源鸟氨酸(L-Orn)对40μmol/L镉(Cd)胁迫下菹草体内Cd含量、光合色素水平、超氧阴离子(O·-2)产生速率、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)与可溶性蛋白含量以及脯氨酸和多胺代谢的影响.结果显示:(1)在单一Cd胁迫下,菹草体内的Cd大量积累,达到335.00μg/g,并诱导了明显的氧化胁迫,具体表现为O·-2产生速率以及H2O2和MDA含量显著升高,可溶性蛋白以及光合色素含量明显下降.外源L-Orn的添加很大程度上抑制了菹草体内Cd的积累,Cd含量降至232.50μg/g,并降低了活性氧(ROS)水平,减轻了膜脂过氧化程度,减缓了光合色素和可溶性蛋白的分解.(2)在单一Cd胁迫下,伴随着吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性的增加和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性的下降,菹草体内的脯氨酸含量轻微增加,仅为对照组的1.91倍,而外源L-Orn显著增强了P5CS和δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)的活性,使脯氨酸含量大幅度升高,为对照组的8.36倍.(3)单一Cd胁迫分别通过激活精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和多胺氧化酶(PAO)的活性,使腐胺(Put)的含量增加,亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量减少.而施用外源L-Orn后,ADC和ODC的活性进一步增强,Put的含量大幅增加,并促进Put向Spd和Spm的转化,同时PAO的活性下降,使Spd和Spm含量增加,从而使总多胺含量增加.由此可见,外施L-Orn可通过抑制Cd的进入和参与调节脯氨酸以及多胺代谢,抑制ROS的积累、膜脂过氧化、光合色素以及蛋白质的分解,一定程度上增强菹草对Cd胁迫的抗性.  相似文献   

外源钙对菹草(Potamogeton crispus L.)汞胁迫的影响效应     

吴娟  施国新  黄敏  夏海威  乔绪强  汪鹏合 《湖泊科学》2014,26(3):423-431

以组织培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了外源Ca(NO₃)₂的添加对汞(Hg)胁迫下菹草体内Hg积累、矿质元素、光合色素、活性氧、丙二醛(MDA)、维生素C(V_C)、维生素E(V_E)、谷胱甘肽(GSH)以及多胺(PAs)代谢产生的影响效应机制.结果表明:(1)Hg胁迫下,菹草体内Hg大量积累,达165.79μg/g(FW),并伴随矿质元素P、K、Fe、Mg和Na含量的明显降低.外源Ca(NO₃)₂的添加很大程度上可抑制菹草体内Hg积累,使其降至110.15μg/g(FW),并减轻Hg胁迫所造成的元素失衡;(2)Hg胁迫使菹草体内光合色素含量及叶绿素a/b值大幅降低,并诱导积累大量超氧阴离子、过氧化氢及MDA,同时V_C、V_E和GSH含量显著提升.外源Ca(NO₃)₂的添加则减缓了菹草体内光合色素的分解,降低活性氧水平,减轻了膜脂过氧化程度,更使V_C、V_E及GSH含量在一定程度上恢复到正常水平;(3)Hg胁迫下,伴随着多胺氧化酶、二胺氧化酶和精氨酸脱羧酶活性的显著提升以及鸟氨酸脱羧酶活性的降低,导致菹草体内腐胺(Put)、精胺(Spm)含量明显降低,亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值轻微增加.而外源Ca(NO₃)₂添加后,菹草通过调节体内PAs代谢酶活性,改变了Hg胁迫下PAs含量变化,主要表现为Put、Spm含量回升显著,游离态(Spd+Spm)/Put比值进一步升高.综上所述,外源Ca的添加可抑制Hg的吸收并参与调节多胺代谢,通过内源多胺含量的改变抑制了植物体内活性氧的积累、膜脂过氧化、光合色素及抗氧化物质的分解,增强菹草无菌苗对重金属Hg的耐受力,对减轻植物Hg胁迫有重要作用.  相似文献   

盐度胁迫对小黄鱼(Larimichthys polyactis)抗氧化酶、非特异性免疫酶和Na+/K+-ATP酶活力的影响     

王梦洁  储天琪  刘峰  詹炜  楼宝  徐万土 《海洋学报》2021,43(2):59-66

为了研究不同盐度对小黄鱼生理的影响,以人工养殖的4月龄小黄鱼(体质量为(12.6 ±3.1)g)为实验对象,将在自然海水(对照组盐度为22.1)中养殖的小黄鱼转入到盐度为5(低盐组)和34.5(高盐组)的海水中进行急性盐度胁迫处理10 d,测定并分析肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活力以及鳃和肾脏中的Na+/K+-ATP酶活力的变化情况。结果显示,在急性盐度胁迫下,小黄鱼肝脏抗氧化酶(SOD和CAT)活力均上升,其中,低盐组的SOD和高盐组的CAT活力均显著高于对照组(p<0.05);在不同盐度条件下,AKP和ACP表现出相反的变化趋势,即AKP活力随着盐度上升不断增强,而ACP活力则逐渐降低;鳃中Na+/K+-ATP酶活力在低盐组最低,而肾脏中高盐组的活力显著高于对照组(p<0.05)。上述研究结果表明,小黄鱼幼鱼在盐度下降到5时仍可正常存活;不同盐度胁迫可导致小黄鱼肝脏中的非特异性免疫酶以及鳃和肾脏中的Na+/K+-ATP酶活性发生显著变化,表明小黄鱼在适应盐度变化过程中肝脏、鳃和肾脏均发挥着一定的调节作用。研究结果对小黄鱼在高盐或者咸淡水区域养殖提供了一定参考作用。  相似文献   

花鲈半乳糖凝集素基因家族的鉴定及在不同环境因子胁迫下表达响应     

郑圆  温海深  李吉方  方秀  王灵钰  张冲  陶泽鑫  张永航  李昀 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2024,(1):35-47

为探究在花鲈(Lateolabrax maculatus)响应环境因子胁迫中半乳糖凝集素(Galectins)发挥的作用，本研究通过全基因组水平鉴定获得了花鲈的14个Galectin基因(LGALS1、LGALS2a、LGALS2b、LGALS3a、LGALS3ba、LGALS3bb、LGALS4、LGALS8a、LGALS8b、LGALS9、LGALS17、GRPa、GRPb和GRPc)。通过系统发育、拷贝数、共线性和基因结构分析证实了基因注释的准确性和结构上的保守性。利用转录组测序数据进行Galectin基因的组织表达及在多种环境因子胁迫下的表达模式分析。研究表明，Galectin家族各基因在花鲈的7个组织(肝、鳃、脾、胃、脑、精巢和卵巢)中广泛表达，且有6个基因(LGALS3ba、LGALS4、LGALS8a、LGALS9、LGALS17和GRPa)表现出明显的组织特异性。Galectin家族的不同成员在4种环境因子胁迫下(低氧、碱度、高温及盐度适应)表现不同程度的表达响应，其中LGALS3a、LGALS3ba、LGALS4、LGALS17和GRPb在4种环境胁迫中表现出显著的差...  相似文献   

铝胁迫对海莲幼苗中某些金属元素累积的影响     

马丽  杨盛昌 《海洋科学》2010,34(8):41-45

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。  相似文献   

逆境环境因素对三疣梭子蟹幼蟹致死效应分析     

高焕  张本厚  陈百尧  于飞  阎斌伦  陈建华 《海洋科学》2010,34(2):57-61

利用正交试验设计,研究了温度、盐度和酸碱度3种环境因素逆境下对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)幼蟹的致死效应,以阐明三疣梭子蟹幼蟹对不同逆境环境的抵抗力大小。3种逆境环境因素的水平分别是:温度为10,15,30,35℃;盐度为10,15,35,40;酸碱度为6.0,6.5,9.0,9.5。结果表明,盐度变化对梭子蟹幼蟹的影响最大,其次为酸碱度,再次为温度。对于温度而言,低温下幼蟹的存活时间较长;对于盐度而言,高盐度逆境比低盐度逆境下的存活时间长;对于pH值而言,碱性环境下的存活时间比酸性环境下的存活时间长。  相似文献   

低磷胁迫下翅碱蓬生长特性及脂肪酸含量的变化机制          下载免费PDF全文

刘瑀  陆超  焦点  刘宇馨  王国光 《海洋科学》2023,47(4):117-125

为了研究低磷条件对盘锦滨海湿地优势物种翅碱蓬的影响,本文探究了不同无机磷酸盐浓度处理下翅碱蓬生理指标、光合色素、丙二醛(MDA)及不同组织脂肪酸含量的变化。结果表明,翅碱蓬株高、茎长、茎粗、叶片数量、株重均与施磷浓度呈显著正相关,MDA含量与施磷浓度呈显著负相关(P<0.05)。叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量先降低后升高。低磷条件会影响翅碱蓬根部脂肪酸C18:2n6与C16:0的相互转化;叶片中多不饱和脂肪酸相对含量降低,中长链脂肪酸相对含量升高,茎中脂肪酸则无明显变化。本文分析翅碱蓬植被退化与磷含量的关系为盘锦辽河口湿地修复治理及翅碱蓬保护提供依据。  相似文献   

蛋白质营养对高密度养殖凡纳滨对虾生长与免疫力的影响          下载免费PDF全文

夏苏东  李勇  王文琪  于学权  王美琴  王华 《海洋科学》2009,33(5):51-58

在高密度养殖条件下,进行单因素随机设计动物试验.用5种饲料(蛋白质水平31%、35%、39%、43%、47%,以A～E组表示)分别投喂平均体质量6.2 g+0.2 g、平均养殖密度3.1 kg/m3的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei),探寻蛋白质营养对虾生长、免疫、水质、抗胁迫的影响特征.结果表明:(1)中高蛋白质水平具有显著促进对虾生长的效果,随着蛋白水平的提高,特定生长率先增加后降低,饲料系数正好相反,D组两指标最佳,分另q为110.98%和2.54;C、D、E组差异不显著.(2)中高蛋白质水平有利于提高对虾多数免疫指标的活力,血淋巴中血细胞浓度、T-AOC活力、POD活力、总蛋白含量、白蛋白、血蓝蛋白含量,随着蛋白质水平提高先增加后降低,前5指标含量均以D组最高,比A组显著提高16.8%～33.9%;而血蓝蛋白含量C组最高,比A组提高15.0%.(3)高蛋白质水平有利于提高对虾SOD活力,也显著增强抗低盐胁迫的能力,但同时极显著加大了水环境中氨氮和亚硝氮的污染.(4)在我国北方集约化高密度养殖条件下,凡纳滨对虾中后期生长阶段适宜的饲料蛋白质营养水平为39%～43%.  相似文献   

镉或铬胁迫对拟穴青蟹血细胞总数和酚氧化酶活性的影响     

蒋云霞  徐华  艾春香 《海洋通报》2010,29(6)

采用实验生态学的方法研究了Cd2+或Cr6+胁迫1d,3d,5d,7d,9d后对拟穴青蟹血细胞总数(THC)和血清酚氧化酶(PO)活性的影响。结果表明,拟穴青蟹THC在Cd2+胁迫或Cr6+胁迫1d后即显著下降(P0.05),Cd2+胁迫对拟穴青蟹THC的影响较Cr6+胁迫大,持续时间长。随着胁迫时间延长至9d后,Cr6+胁迫下的拟穴青蟹THC可逐渐恢复至与对照组差异不显著状态(P0.05),然而0.075mg·L-1、0.1mg·L-1Cd2+胁迫组的拟穴青蟹THC仍显著降低(P0.05)。拟穴青蟹血清PO活性在Cd2+胁迫或Cr6+胁迫均被显著抑制(P0.05),但剂量效应关系不明显。拟穴青蟹血清PO活性在Cr6+胁迫1d后即表现被抑制,但持续时间较短;在Cd2+胁迫组即在胁迫5d后才呈现出被抑制,但持续时间较长。由此可见,镉胁迫或铬胁迫对拟穴青蟹THC和血清PO活性的影响显著。  相似文献