为研究大菱鲆过氧化物酶体增殖物激活受体家族(PPARs)的组织分布和高温胁迫下PPARs在肾脏中的表达情况。实验采用荧光定量PCR(qPCR)技术检测PPARs基因3种亚型在大菱鲆不同组织中的表达情况以及高温胁迫下大菱鲆肾脏中PPARs的表达情况。qPCR结果显示,大菱鲆PPARs 3种亚型的组织分布存在显著差异。PPARα1和PPARα2在心脏中的表达量显著高于其他组织;PPARβ在大菱鲆的各个组织中普遍表达;PPARγ在大菱鲆的鳃中出现了显著性的高表达。大菱鲆肾脏中PPARs的mRNA水平随着温度升高呈现出不同的响应模式。PPARα随温度升高表达水平先显著降低,后有所升高;PPARβ的表达量在14、20、23和25℃时差异不显著,当温度升高至大菱鲆的致死温度28℃时,表达量出现了显著性的升高;PPARγ在14℃时表达水平很低,但随着温度的升高不断增加。研究表明,大菱鲆中存在PPARα、PPARβ和PPARγ3种亚型,而且三者可能以组织特异性的方式参与脂质代谢的调节,首次指出PPARs 3种亚型在温度胁迫中的表达变化,对PPARs的研究将推动鱼类脂代谢研究,揭示鱼类PPARs在脂质代谢调控以及响应逆境胁迫中的重要作用。

不同鱼类的脂肪组织分布模式具有高度多样性。大菱鲆具有相对特殊的脂质储存模式；鳍条附近皮下脂肪组织是其重要的脂肪存储部位。为了更好地了解大菱鲆的脂质代谢生理，本实验初步研究了29个脂质代谢相关基因在大菱鲆体内的组织表达，这些基因参与了脂肪生成、脂肪酸β氧化、甘油酯的生物合成和水解、脂质运输以及相关的脂代谢转录调控过程。从30尾鱼(10尾混样作为一个重复)中采集眼、鳃、脑、皮肤、肌肉、肝脏、胃、肾脏、脾脏、心脏、前肠、幽门盲囊、后肠、盲肠和脂肪组织共15个组织样本进行qRT-PCR分析。结果显示，肠和脑中脂肪生成基因表达量高，肝脏和肌肉脂肪生成基因表达量低。肠内大部分载脂蛋白和脂质代谢相关转录因子的基因表达水平也较高。肌肉中脂肪酸β氧化相关基因的表达水平较低。细胞内甘油酯酶在脑、眼和心脏中高表达。本研究表明，在大菱鲆体内，肠道可能不仅是脂质摄取的场所，也是大菱鲆体内重要的脂肪代谢器官。本研究为进一步探讨大菱鲆脂代谢特征及探索不同储脂类型鱼类中脂肪代谢的多样性提供了基础数据，也将有助于在分子水平上进一步研究鱼类的脂质代谢调节。

为了研究脂水平是否对低盐胁迫导致的大菱鲆(Scophthalmus maximus)脂代谢紊乱具有缓解作用，本研究进行了低盐胁迫下不同脂含量饲料的投喂实验，以确定大菱鲆在应对低盐度时的最佳脂质需求量。本研究设置了3个盐度梯度(10、20和30)，每个盐度组设置4个脂含量梯度(8%、12%、16%和20%)，分析在不同盐度下不同脂含量饲料对大菱鲆幼鱼生长性能、脂质代谢及其相关基因表达的影响。结果显示，脂质含量为16%时，盐度20与30组之间大菱鲆幼鱼的生长性能无显著差异，盐度10组的生长性能要低于20和30组；盐度10下大菱鲆幼鱼的生长性能随脂含量的增加而增加，最高值出现在20%组，且高于盐度30与20下的20%组。脂代谢相关基因表达方面，在盐度10和20养殖条件下，与脂合成相关的基因lxrα、cyp7a1和srebp-1的表达量基本随脂含量升高呈先升高后降低的趋势，尤其在盐度10下，12%组的表达量高于其他各组，20%组显著低于其他各组(P<0.05)。此外，在盐度10下，acc和fas基因的表达水平类似，在高脂20%组中均被抑制，在12%组的表达量较高。与脂吸收相关的基因apoa-IV在盐度10下20%组的表达量远高于相同盐度条件下其他各组(P<0.05)，而且在脂含量20%条件下呈随盐度升高而降低的趋势，这与其他脂质组中的趋势完全相反。以上结果表明，低盐胁迫影响脂代谢后，通过不同脂含量的饲料可以从脂合成和脂吸收的角度来缓解胁迫带来的不利影响，且这种缓解作用更多的体现在脂吸收层面上，进而提高低盐胁迫下的生长表现。研究结果从盐度影响脂代谢的角度探索鱼类对低盐的适应性，可为大菱鲆耐低盐良种选育提供理论和技术支撑。

为研究大菱鲆高温胁迫下相关应激基因的表达影响,采用Real-time PCR对本课题组已定位到的大菱鲆高温胁迫应答主效QTL中的4个候选基因(p53、UBE2H、ZNF469和MAGI2基因)在不同温度胁迫下的肝脏、鳃、脾脏、皮肤4个组织中的表达量进行检测。以大菱鲆正常生活水温14°C为对照组,20°C、23°C、25°C和28°C为实验组,进行数据分析。结果显示,4个基因在各个组织中均有表达,且表达量具有组织和温度特异性。其中UBE2H的表达量在4个组织中均呈现出先上升后下降的趋势,在肝脏、脾脏、皮肤组织中20°C时急剧上升并达到峰值且差异显著;在鳃组织中23°C时达峰值,差异显著。p53在4个组织中的表达量均有先上升后下降的趋势,但在鳃和皮肤组织中28°C时表达量急剧升高达到峰值且差异显著。ZNF469和MAGI2在4个组织中均在20°C时大量表达,并远高于其他温度。研究表明,在大菱鲆高温胁迫应答过程中p53基因与DNA修复和细胞凋亡密切相关,而UBE2H基因参与的泛素-蛋白酶体途径对p53基因具有反馈调节作用,是维持细胞稳态的关键基因;ZNF469和MAGI2在作为鱼类应答高温胁迫的生物标志物方面具有重要研究价值。

为探讨盐度胁迫对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)肝脂肪酸代谢的影响，本研究分别在盐度8和盐度16的水体中对尼罗罗非鱼进行两周的胁迫实验，比较盐度胁迫过程中肝脂肪酸组成变化，以及脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase, LPL)、苹果酸酶(malic enzyme, ME)和过氧化物酶体增殖物激活受体α亚基(peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR-α) mRNA表达量变化。结果表明，胁迫12 h，盐度组血浆渗透压升至最高，16盐度组血浆渗透压显著高于8盐度组(P<0.05)，而长链多不饱和脂肪酸(DHA、EPA和ARA为主)含量显著高于淡水组(P<0.05)。盐度组脂蛋白脂肪酶酶(LPL)、苹果酸酶(ME)、过氧化物酶体增殖物激活受体α亚基(PPAR-α)mRNA表达量均显著高于淡水组(P<0.05)。结果表明，盐度胁迫影响了肝脂肪酸组成和脂代谢过程。本研究旨在为鱼类渗透调节中脂类能量利用提供基础资料。

【目的】适宜的温度是葡萄生长发育的必要条件,南方地区葡萄在成熟期常常经历连续高温环境,叶片容易失水干枯,果实会发生明显的日灼,严重地影响了其经济效益。选择不同树龄葡萄树进行高温胁迫的相关研究,以解释高温对葡萄的伤害,为生产中高温逆境的抵御措施提供理论依据。【方法】选择南方地区常见的鲜食葡萄品种‘巨峰’‘巨玫瑰’‘醉金香’‘夏黑’‘申玉’‘申丰’‘申华’和‘沪培1号’为试验材料,其中葡萄幼苗选择长势基本一致的1年生扦插苗移至人工气候培养箱,在可控条件下培养7 d后于每天10:00—16:00(模拟夏季高温发

夏季高温会引起半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)的应激甚至造成死亡，是工厂化养殖的重要影响因素之一。为探究高温胁迫对半滑舌鳎肝脏氧化损伤及热应激相关基因的影响，本研究选取半滑舌鳎一个全同胞家系为实验对象，通过连续升温达到高温胁迫条件(35 ℃)后，分别在0、3、6、12和24 h采集肝脏组织，进行HE和TUNEL染色观察细胞损伤情况，测定抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量并检测应激相关基因heat shock protein family A member 1A (hspa1a)、heat shock protein 90 beta family member 1(hsp90b1)和dual specificity phosphatase 1(dusp1)的表达变化。结果显示，急性高温胁迫会造成半滑舌鳎肝脏组织产生明显病理变化并出现细胞凋亡；抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)活性在高温胁迫6 h时显著高于对照组(P<0.05)，谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性在高温胁迫12 h时显著高于对照组(P<0.05)，过氧化氢酶(CAT)活性在高温胁迫0 h时显著高于对照组(P<0.05)，MDA含量在高温胁迫24 h时显著高于对照组(P<0.05)；热休克蛋白hspa1a和hsp90b1分别在高温胁迫0和3 h时显著上调表达，热应激相关基因dusp1在高温胁迫3 h时显著上调表达。综上所述，急性高温胁迫下，半滑舌鳎肝脏发生氧化应激，短期内机体可调动抗氧化系统加速清除活性氧，并激活热应激相关基因表达。该研究为解析半滑舌鳎对高温胁迫的响应机制、预防夏季高温大规模死亡的发生以及开展耐高温良种的选育等提供参考。

瘦素(leptin)是一种重要的激素，参与调节动物的摄食、繁殖和能量消耗，其可以通过抑制食欲和促进能量代谢的方式维持机体能量稳态。大多数鱼类具有双重瘦素基因。在本研究中，利用PCR技术克隆了大口黑鲈leptin A基因的编码区，其开放阅读框(ORF)为486 bp，编码161个氨基酸蛋白。通过与其他物种进行同源性比对，发现鲈形目的leptin基因的保守型较高，一致性高达91.46%，在大口黑鲈leptin A中几乎不存在基因特异性突变位点，而且大口黑鲈 leptin A氨基酸序列与鳜同源性最高(92.59%)，与花鲈(89.51%)、布氏鲳鲹(87.04%)、斜带石斑鱼(83.87%)的同源性次之。组织分布结果显示，leptin A基因在肝脏中的表达量最高，在心、头肾、脑、中肾、肠、脾、鳃、肌肉和性腺中的表达量均较低。此外，对大口黑鲈进行不同程度急性低氧胁迫[重度低氧(1.2±0.2)mg/L和中度低氧(3.5±0.2)mg/L]，发现低氧初期时严重低氧组中度低氧组的leptin A的表达量都升高，显著高于对照组 Leptin A 的表达。这表明急性低氧能够诱导大口黑鲈leptin A在肝脏中的表达。综上所述，大口黑鲈leptin A基因与鳜leptin A基因的同源性最高，leptin A主要在大口黑鲈肝脏中显著表达，急性低氧胁迫能显著诱导leptin A的表达。

通过96 h急性毒性实验研究水体铜暴露对暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)生理生化及脂代谢相关基因表达的影响。实验设置对照组、0.1 mg/L和0.2 mg/L (96-h LC_(50)) 3个铜处理组。结果表明,铜在暗纹东方鲀肝、肌肉和全鱼中的积累量随着处理浓度的提高而提高。同等浓度处理下,铜的积累量为肝脏>全鱼>肌肉。随着铜处理浓度的提高,肝脏中丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性[谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),总超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)]显著上升。急性铜暴露诱发肝脏血细胞沉积以及血窦扩张的症状。在鳃中,诱发上皮细胞增生,顶部棒状以及产生动脉瘤等症状。急性铜胁迫后,暗纹东方鲀肠道中的淀粉酶活性显著上升,但脂肪酶活性显著下降。在肝脏中,随着处理浓度的提高,淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性显著降低。在0.1 mg/L处理组,脂肪合成相关基因(G6PD、6PGD、LPL、Fas和Acc)的表达量最高。但在0.2mg/L处理组中,脂肪分解相关基因(HSL和CPT1)的表达最高。急性铜胁迫后对转运因子PPARα的影响不显著,但转运因子PPARγ的表达量显著上升。本实验表明铜对暗纹东方鲀生理生化指标及脂代谢相关基因的表达均产生显著影响,本研究为暗纹东方鲀养殖过程中铜的合理使用提供有益的指导价值,也为生产中更好地监控重金属污染提供一定的技术指标参考。

为了探明玉米重要自交系花粒期高温胁迫下转录组基因的表达差异,发掘玉米响应高温胁迫的关键基因和蛋白质,明确高温胁迫引起玉米减产的机理,从而利用分子生物学技术手段提高玉米耐高温胁迫性。首先,利用Ampha~(TM)Z30花粉活性分析仪检测高温胁迫和正常生长条件下玉米自交系昌7-2、郑58的花粉活性。然后收集花粉提取总RNA,利用Illumina Hiseq2000~(TM)高通量测序技术分别对昌7-2、郑58花粒期高温胁迫材料和正常生长条件下的对照材料进行全转录组测序,序列结果分析后获得差异显著表达基因。通过差异基因维恩图(VENN图)重叠区域分析、GO功能分类和富集统计、KEGG pathway通路分类和富集分析以及转录因子分析,获得玉米花粒期高温胁迫相关的重要差异表达基因和蛋白质。花粉活性检测结果显示,高温胁迫后和正常生长条件下,昌7-2花粉活性分别为24. 37%,42. 89%,郑58花粉活性分别为35. 57%,64. 83%。高温胁迫后在昌7-2花粉转录组中共检测到4 176个显著差异表达基因,郑58花粉转录组中共检测到5 487个显著差异表达基因。KEGG pathway通路分类和富集分析结果显示,高温胁迫后郑58的花粉转录组中有2 062个差异表达基因富集到399个相关通路上,昌7-2的花粉转录组中有1 943个差异表达基因富集到352个相关通路上。转录因子分析结果表明,共获得55个转录因子家族,其中,有45个转录因子包含10个以上差异表达基因。研究表明,通过对玉米自交系花粒期高温胁迫后花粉转录组测序获得了大量的差异显著表达基因信息,昌7-2、郑58对高温胁迫响应机制存在明显差异,热激蛋白(Hsps)、热激转录因子(Hsfs)、生长素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在响应玉米花粒期高温胁迫过程中起着重要作用。

肿瘤坏死因子受体相关因子7 (tumor necrosis factor receptor associated factor7， TRAF7)作为一种细胞内蛋白，参与信号转导，并介导宿主应激防御调控过程。为研究TRAF7在刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫中的作用，本研究利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)，克隆了刺参TRAF7 (AjTRAF7)全长cDNA序列，分析了其结构特征和在基因组中的分布，并检测了该基因在刺参不同组织和高温胁迫过程中体壁组织中的表达变化情况。结果显示，AjTRAF7全长2 576 bp，开放阅读框(ORF)长1 770 bp，5′UTR长345 bp，3′UTR长461 bp，编码589个氨基酸，预测蛋白分子量为65.6 kDa，理论等电点(pI)为7.52。蛋白序列包含1个RING finger结构域、1个Coiled coil结构域和6个WD40结构域，N端包含1个螺旋区域。该基因预测蛋白包含41个丝氨酸磷酸化位点、20个苏氨酸磷酸化位点和3个酪氨酸磷酸化位点，蛋白N端具有3个天冬酰胺糖基化位点。刺参基因组中比对到2个AjTRAF7基因拷贝，位于同一条染色体上，第一个拷贝包含18个外显子和15个内含子，第二拷贝包含17个外显子和14个内含子。系统进化学分析表明，刺参TRAF7氨基酸序列与蝠海星(Patiria miniata)和紫色球海胆(Strongylocentrotus purpuratus)相似性较高，分别为40.58%和38.37%，刺参与蝠海星和紫色球海胆聚在一支。qRT-PCR结果显示，AjTRAF7在健康刺参各组织中均有表达，其在雌性性腺中表达量最高，体腔细胞中表达量次之，在呼吸树、体壁、肠道、雄性性腺和纵肌中表达量依次降低，各组织间表达量差异显著(P<0.05)。在响应高温胁迫的过程中，与对照组相比，体壁组织中AjTRAF7基因表达量在第2天和第4天表达显著上升(P<0.05)，第6天基因表达开始下降。综上，AjTRAF7基因可能参与刺参应对高温胁迫的表达调控过程，相关结果将为解析刺参应对高温胁迫的分子机制提供科学依据。

【目的】研究黄瓜花叶病毒病(CMV)侵染胁迫下黄瓜重要功能基因表达和代谢途径响应。【方法】在结合气体交换和叶绿素荧光参数及抗性相关酶活性测定的基础上,应用农业部园艺植物生长发育与品质调控重点开放实验室自主开发的黄瓜cDNA芯片研究黄瓜在CMV侵染胁迫下的基因表达谱变化,并对其中5个具有代表性的基因通过实时荧光定量PCR(QRT—PCR)进行检测,以验证cDNA芯片杂交结果的可靠性。【结果】共获得67个差异表达显著的基因,其中42个基因下调表达,25个基因上调表达。这些差异表达的基因涉及了许多重要代谢途径。许多与光合作用、氮同化相关的基因受到明显的抑制;而一些防御相关基因和信号传导相关基因则诱导...

【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐(inorganic phosphate,Pi)胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草幼苗为材料,进行不同浓度Pi处理培养,对羊草的株高和根长进行检测,利用钒钼黄比色法检测羊草植株中Pi的含量。根据羊草转录组数据选取7个候选内参基因,从NCBI核酸序列数据库选取1个候选内参基因,对羊草不同处理材料进行总RNA提取和cDNA合成,利用qRT-PCR对候选内参基因的表达进行检测,并通过geNorm、NormFinder和Bestkeeper软件对其稳定性进行评估。根据筛选获得的较稳定内参基因,对Pi响应基因的qRT-PCR检测数据进行相对定量分析。【结果】表型观测结果显示,无论是低Pi还是高Pi胁迫都使得羊草的生长减缓;株高对低Pi或缺Pi胁迫较为敏感,根长对高Pi胁迫较为敏感;并随着处理浓度的增加羊草中Pi的含量也增加。qRT-PCR溶解曲线分析显示8个候选内参基因均具有单一的溶解峰,基因表达谱分析表明8个候选内参基因的CT值范围是17.16—26.61,其中,LcGAPDH的表达丰度最高为17.16—20.22,Lc18SrRNA的表达丰度最低为23.28—26.61,CT值变异系数最小的为LcARPT(2.09%),最大的为LcTUA(6.8%)。综合geNorm、NormFinder和Bestkeeper稳定性排名,通过计算几何平均数,获得8个候选内参基因综合稳定性排名,其中排名靠前的3个基因分别为Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α,排名最后的2个基因为LcTUA和LcTUB。分别以Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α作为内参基因,qRT-PCR相对定量表达分析结果显示,与对照相比,LcPHO1-2的表达受低Pi或者缺Pi诱导;LcPAP2的表达受高Pi诱导;而LcPAP27的表达同时受低Pi和高Pi下调。【结论】低Pi和高Pi胁迫均使羊草生长受阻,羊草地上组织与地下组织对Pi胁迫响应的模式不同。筛选出3个表达较为稳定的内参基因Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α。LcPHO1-2和LcPAP2分别参与了羊草对低Pi和高Pi的应答响应,LcPAP27同时参与了羊草对低Pi和高Pi的响应进程。

以枳为试验材料,进行干旱胁迫处理(对照组的基质相对持水量维持在55%~65%),分别在处理后第7、17、27、37天采样,研究干旱胁迫对枳侧根、主根、茎、叶片中全氮含量的影响以及氮代谢途径中NRT、NR、NiR、GS、GOGAT、GDH等16个相关基因在侧根和叶片中的表达。结果表明:随着干旱时间的延长,枳的侧根、主根、茎、叶中全氮含量与对照相比均显著下降,其中侧根全氮含量下降最为显著;枳叶片中与氮代谢相关的16个基因均能被干旱胁迫诱导而上调表达,且多数基因在干旱第27天上调至最高水平,而后随着叶片的萎蔫而下调;枳侧根中有8个基因(NRT1.2、NRT1.7、GS2、NADH–GOGAT2、NADP–GDH、GDH1、GDH2、GDH3)在干旱处理后27天呈现不同程度的上调表达,有4个基因(NRT1.1、NRT1.5、GS1、NADH–GOGAT3)的表达基本不受干旱胁迫的影响,还有4个基因(NR、NiR、Fd–GOGAT、NADH–GOGAT1)的表达显著下调。

【目的】筛选并克隆与水分胁迫相关的基因,通过对目的基因的表达分析进一步解析植物的抗旱机制,为甘蔗抗逆育种提供候选基因和理论依据。【方法】应用消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选水分胁迫诱导的基因的EST序列,根据筛选到感兴趣的上调表达基因的EST序列,用RACE技术获得SSADH的全长cDNA序列,并通过实时荧光RT-PCR技术对该基因的表达特征进行分析。【结果】通过消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选的EST中含有4个推测为基因SSADH的EST,其在水分胁迫处理的斑茅中均明显上调表达。通过RACE扩增获得甘蔗SSADH全长cDNA序列为1914bp,其中5′端非编码区25bp,开放阅读框为...