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[期刊] 水产学报
[作者]
陈文康 张莹莹 卢俊 徐年军 孙雪
为了探讨海藻糖在大型藻类抗逆中的作用及其机制，实验利用生理生化分析、高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)、荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析了外源海藻糖对高温胁迫下大型海藻龙须菜生长、抗逆相关物质和酶活性、植物激素及相关基因表达的影响。结果发现，外源添加10 mmol/L海藻糖使龙须菜的相对生长速率和脯氨酸含量分别升高0.34倍(3 d)和0.30倍(24 h)，叶绿素荧光参数、超氧化物歧化酶和海藻糖-6-磷酸合成酶活性升高，但丙二醛含量和脂氧合酶(LOX)活性降低。同时，海藻糖激活了龙须菜中水杨酸代谢关键酶—异分支酸合成酶的活性及其基因表达，促进了水杨酸的积累(2.05倍)。此外，海藻糖可以使热激蛋白70基因表达稳定升高、lox2基因表达下调(12 h)。可见，外源海藻糖可以通过清除活性氧自由基，降低膜脂过氧化，促进渗透保护物质和抗逆植物激素水杨酸的积累等来促进高温下龙须菜的生长。该研究证明了海藻糖在龙须菜抗高温胁迫中具有重要作用，为龙须菜的抗逆育种工作提供了参考。
关键词：
龙须菜 海藻糖 高温 生理 基因表达
[期刊] 水产学报
[作者]
汤小彬 徐年军 孙雪 李亚鹤 张琳
为了探讨外源２４－表油菜素内酯（２４－ｅｐｉ ＢＬ）对不同温度下龙须菜生长及琼胶含量的影响，并揭示琼胶含量与葡萄糖磷酸变位酶基因（ｐｇｍ）和甘露糖磷酸变位酶基因（ｐｍｍ）表达量之间的关系，研究了不同浓度２４－ｅｐｉ ＢＬ对３种温度培养条件下龙须菜的生长、琼胶含量及２种琼胶合成相关基因表达的影响。结果显示在１５和３１℃培养时，添加０．１ ｍｇ／Ｌ的２４－ｅｐｉ ＢＬ时龙须菜相对生长速率最高，分别为９．２２％／ｄ和１１．７３％／ｄ；而在２５℃培养时，０．５ ｍｇ／Ｌ的２４－ｅｐｉ ＢＬ对龙须菜生长促进作用最强，相对生长速率为１４．９８％／ｄ；在１５℃培养时，０．５ ｍｇ／Ｌ的２４－ｅｐｉ ＢＬ添加．．．
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
胡利杰 李旭鹏 孟宪红 栾生 罗坤 隋娟 陈宝龙 曹宝祥 曹家旺 孔杰
6-磷酸海藻糖合成酶(Trehalose-6-phosphate synthase, TPS)是海藻糖合成的关键酶,在生物体逆境胁迫应答中发挥着重要的作用。本研究以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)高温胁迫转录组测序的Unigene序列为基础,采用直接PCR扩增的方法,获得了TPS部分c DNA(完整的ORF和部分UTR)序列(LvTPS)。序列分析结果显示,LvTPS序列包含1个2529 bp的开放阅读框,可编码842个氨基酸,分子量为95.4kDa,等电点为6.17。LvTPS具有Glyco-transf-20和TrehalosePPase2个功能结构域。多序列比对结果显示,LvTPS与中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)的相似性最高,为63.73%;系统进化树显示,凡纳滨对虾与中国对虾亲缘关系最近,并与蓝蟹(Callinectes sapidus)、脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)、克氏原螯虾(Procambarus clarkia)等无脊椎动物聚为一支,脊椎动物单独聚为一支。基因表达水平的定量分析结果显示,LvTPS在鳃、肝胰腺、眼柄、心脏、神经和肌肉6种组织中均表达。鳃和肌肉表达量基本相同,为最高;眼柄、心脏和神经表达量次之,显著低于鳃和肌肉中的表达量(P<0.05);肝胰腺中表达量为最低,显著低于其他5种组织中的表达量(P<0.05)。与26℃温度下的凡纳滨对虾相比,水温升至32℃时,眼柄和心脏中的LvTPS显著上调表达(P<0.05);水温升至38℃时,鳃、肝胰腺、眼柄和心脏中LvTPS显著上调表达(P<0.05)。其中,在肝胰腺中表达量变化较显著。之后,随着温度的下降,其表达量总体呈下调趋势。回温至32℃和26℃时,6种组织中LvTPS基因表达量与对照组均无显著性差异。在神经和肌肉中,不同温度胁迫下的LvTPS基因表达量没有显著变化。上述研究结果表明,LvTPS与凡纳滨对虾应对高温胁迫过程密切相关。本研究可为解析凡纳滨对虾应答高温胁迫机制提供一些基础数据。
[期刊] 水产学报
[作者]
佘婷婷 钟晨辉 林琪 唐隆晨 宦忠艳 周文发
为探究龙须菜对低渗胁迫的生理性适应，分析了龙须菜主枝切段在不同盐度低渗培养液(盐度19.500、13.000、6.500、0.000)下耐受不同胁迫时间(1、3、6、12和20 h)后，继续恢复正常盐度（盐度 26.000）培养过程中的形态发生、光合生理指标和细胞器亚显微结构变化。结果显示，短于12 h的低渗（盐度 0～19.500）胁迫可以促进龙须菜切段的出芽，其总出芽数均高于对照组（盐度 26.000）。3 h的淡水胁迫后恢复至正常盐度培养，藻段再生过程的出芽数目较多，鲜重增加最多，表现出了明显的生长优势。龙须菜藻段经淡水胁迫3 h后恢复至正常盐度培养28 d，藻段的相对生长率(RGR)为0.91 %/d，较对照组RGR提高了61.27%。1 h和3 h淡水胁迫对龙须菜藻段的光合生理指标无明显的负面效应，且恢复至正常盐度培养后藻段的光合生理活性增强，提示低渗胁迫可能增强了藻段的细胞代谢活力。透射电镜观察表明，经淡水胁迫3 h后，表皮细胞内的红藻淀粉颗粒、质体小球及脂质体等为藻体生长发育提供能量的物质和质体再生所需中性脂原料明显增加，适应于藻段再生过程的新生芽形成。相反，长时间的淡水胁迫对色素体和类囊体等亚细胞器结构造成了不可逆的损伤。研究表明，龙须菜主枝切段经淡水3 h的浸泡有助于其再生过程的出芽，这将为龙须菜无性系苗种快速扩繁提供技术参考。
[期刊] 水产学报
[作者]
朱招波 孙雪 徐年军 骆其君
以龙须菜为材料,研究了不同浓度水杨酸对高温下龙须菜的生长速率、抗氧化酶、渗透调节物质、藻胆蛋白、叶绿素荧光特性和HSP70基因的影响。结果表明,水杨酸处理组不论是生长、酶活性和膜脂受损情况都不同程度优于对照组,其中5.0、10.0μg/mL处理组效果较好。10.0μg/mL水杨酸处理组效果最为明显,日生长速率与对照组相比增长了340%。在处理第3天,10.0μg/mL处理组各指标达到最大,SOD增长了74%,POD增长了70%,CAT增长了40%。脯氨酸和甘露醇分别增长了70%和26%。藻红蛋白增加了46.2%,藻蓝蛋白增长了40%。与对照组相比,MDA含量第1天下降最为显著,下降了10%。高...
[期刊] 水产学报
[作者]
孙鹏 杜宇 吕燕 孙雪 徐年军
卤代烷烃脱卤酶(HLD)是一类能降解卤代脂肪化合物的酶,为今后将藻类HLD用于环境中卤素化合物的降解提供资料,本实验利用生物信息学、荧光定量PCR和pET28a表达系统对大型红藻龙须菜中HLD的酶学特性、转录表达和原核表达进行了研究。生物信息学分析结果显示,龙须菜中HLD基因(记为GlHLD)开放阅读框长969 bp,理论分子量约为36.33 ku,等电点约为5.53;该Gl HLD序列与绳状龙须菜的一条HLD序列(PXF45553.1)完全一致,与绳状龙须菜和皱波角叉菜等红藻优先聚类。荧光定量PCR结果表明,高温下底物1,2-二氯乙烷和植物激素水杨酸可促进GlHLD基因的表达,其表达量分别为常温组的3.64、2.64和2.43倍。GlHLD与pET28a质粒构建的重组载体在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达出具有脱卤酶活性的蛋白;该蛋白的最佳诱导条件为16°C、0.1 mmol/L IPTG诱导12 h,最后用镍柱对GlHLD蛋白进行了初步纯化。本研究为进一步了解藻类HLD家族及获得高纯度HLD酶奠定了基础。
关键词：
龙须菜 卤代烷烃脱卤酶 转录 原核表达
[期刊] 水产学报
[作者]
梅高尚 纪德华 李兵 徐燕 陈昌生 谢潮添
坛紫菜栽培中经常遭遇高温胁迫危害而产生烂菜现象,为研究坛紫菜在高温胁迫条件下的分子应答机制,分离并克隆高温胁迫应答的相关基因,应用引物退火控制(ACP)技术对耐高温型纯系Z-61叶状体在高温胁迫条件下的差异表达基因进行筛选时,获得一条在高温胁迫条件下表达水平显著降低的基因片段,通过5′-RACE技术获得了它的全长,命名为Phrps15a(GenBank登录号:JN991055.1)。该基因序列全长676 bp,包含一个390 bp的开放阅读框编码130个氨基酸的核糖体S15a蛋白(PhRPS15a),蛋白分子式为C664H1066N188O180S7,由3条螺旋、7个片层及8个环状连接组成,与...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
查倩 奚晓军 蒋爱丽 田益华
【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
关键词：
葡萄 高温胁迫 抗逆基因 HSP21
[期刊] 华北农学报
[作者]
魏小春 李艳 姚秋菊 原玉香 赵艳艳 王志勇 姜俊 段俊枝 蒋武生 张晓伟
为了探索非生物胁迫下硅对辣椒Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因表达的影响，以豫椒１０１为材料，在对辣椒Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因片段同源克隆的基础上，对其编码的部分蛋白进行氨基酸同源性分析、理化性质预测、亚细胞定位预测和进化树分析，探讨了硅处理后辣椒Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因在高温胁迫、盐胁迫下表达量的变化，结果表明，克隆得到的Ｃａ ＭａＤＳｂｏｘ基因所编码的蛋白为亲水性蛋白，含有ＭａＤＳ结构域，属于ＭａＤＳ基因家族，亚细胞定位在细胞核中，分子进化树表明其与茄属和烟草属亲缘关系最近，相似性达到６７％。荧光定量分析表明，Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因在高温胁迫和盐胁迫后表达量都呈现出先升高后下降的模式，高温．．．
[期刊] 水产学报
[作者]
刘福利 王飞久 孙修涛 汪文俊 梁洲瑞 马兴宇
为阐释鼠尾藻对干露胁迫的适应机制,本研究应用RNA-Seq技术从基因表达水平上研究了鼠尾藻对干露胁迫的分子响应过程。对照组CO1获得17 532 085条clean reads,3 h干露胁迫的处理组DR2获得14 479 820条clean reads。CO1中检测到的表达基因数为20 966个,DR2中检测到的表达基因数为20 588个。CO1和DR2组间差异表达的基因总数为476个;相对于CO1,DR2中表达上调的基因数为135个(28.36%),表达下调的基因数为341个(71.64%)。GO分析共富集得到915个GO term,其中143个GO term涉及的基因表达上调,860个G...
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
王润 刘洋 杨英明 王婧 张婷婷 林梦娇 王磊 陈松林
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。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
周林 郭尚 杨臻 杨杰 王华 南晓洁
【目的】利用外源海藻糖,提高菌种抗高温能力,筛选耐高温品种。【方法】在培养基中添加外源海藻糖生产双孢蘑菇(Agaricus bisporus)菌种,提高抗高温势能,并根据不同品种在高温下的生长表现筛选耐高温品种(株系)。【结果】在添加外源海藻糖的培养基中,绝大多数品种在高温下菌丝生长快、生长势强且丰厚。供试各品种的生长特性可分3个类型:第1种类型是接种后菌丝萌发较快,第1周迅速生长,第2～3周生长缓慢,如Baichagu、2796系列的2796-Gaoyou、2796-4-9、Accc系列的Accc-52327、Accc-50842-411等品种;第2种类型品种接种后菌丝萌发较慢,第1周生长较缓,第2周迅速生长,如U3-4-22、日本引进品种JP-100和JP-118、F56系列;第3种类型是第1周菌丝体基本上不萌发,而在第2周后期,特别是第3周开始加快生长速度,如Accc-50554、Accc-50442-515、Mohuanong-2796-1等。【结论】筛选株系的结果表明,F56的2个株系,在小麦和玉米粒2种培养基质中生长良好,特别是在玉米粒培养基质中满袋率高达100%。2796-Gaoyou的株系,在小麦培养基质中满袋率达50%～85%以上,Ac-cc-50554的Accc-50554-1株系满袋率高达100%,其他所有株系也都在70%以上。
[期刊] 水产学报
[作者]
刘晓菲 马爱军 黄智慧 刘志峰 杨双双 杨凯
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。
[期刊] 华北农学报
[作者]
李川 乔江方 朱卫红 代书桃 黄璐 张美微 刘京宝
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。
[期刊] 水产学报
[作者]
赵亭亭 杨双双 马爱军 黄智慧 孙志宾 王新安 夏丹丹
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。
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