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[期刊] 中国水产科学
[作者]
张高伟 吴彪 刘志鸿 周丽青 孙秀俊 赵庆 杨爱国
低氧诱导因子(hypoxia-induciblefactor,HIF)是低氧信号传导途径中的关键因子,在动物低氧应答反应中发挥重要作用。为探讨魁蚶(Scapharca broughtonii) HIF-1α基因结构特征及在低氧胁迫下的应答规律,本研究以魁蚶转录组数据库中的部分序列为基础,通过cDNA末端快速扩增(rapid amplication of cDNA ends, RACE)技术克隆获得了魁蚶HIF-1α基因cDNA全长序列(命名为SbHIF-1α),并检测了其mRNA的组织分布和低氧胁迫下的表达规律。序列和结构分析显示, SbHIF-1α基因cDNA全长为2741 bp,其中包括2136 bp的ORF,编码711个氨基酸,含有HIF保守的HLH、PAS-A、PAS-B和PAC结构域,预测蛋白分子量为80.8kDa,理论等电点为5.57;SbHIF-1α与所选其他物种HIF-1α的序列相似度为56%～95%;系统进化分析显示SbHIF-1α与软体动物的遗传距离最近。qRT-PCR结果显示,在魁蚶的血淋巴、鳃、外套膜、斧足、闭壳肌和肝胰腺6个组织内均能检测到SbHIF-1α基因,在血淋巴中表达量最高,鳃次之,与其他4个组织都存在显著差异(P
[期刊] 水产学报
[作者]
李治平 姚璐 吕丽媛 董迎辉 任建峰
HIF信号通路是动物的氧感知信号通路，对于动物在低氧环境下的代谢和能量平衡调节等发挥着重要的作用。本研究利用PCR技术克隆了缢蛏HIF信号通路中的4个关键基因HIF-1α、HIF-1β、PHD2A和PHD2B，对其编码蛋白的理化性质和结构域进行预测，并对其系统发育关系进行分析。结果显示，HIF-1包含典型的HLH、PAS、PAC、C-TAD结构域，HIF-1α特有ODDD和N-TAD结构域，ScPHD2含有zf-MYND和P4Hc结构域；不同于其他无脊椎动物，贝类包括缢蛏PHD2具有两个拷贝。利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术，进一步对HIF-1和PHD2在不同发育阶段、成体不同组织和低氧(0.5 mg/L和2.0 mg/L)及干露(21 ℃干露和4 ℃干露)胁迫下的表达水平进行了分析。结果显示，缢蛏HIF-1和PHD2在卵子时期便开始表达，ScHIF-1α在检测的6个组织中的表达水平高于其他基因，且在鳃中表达最高，肝胰腺次之，ScPHD2A和ScPHD2B在6个组织的表达量均很低。低氧胁迫下，ScHIF-1α、ScPHD2表达受到显著上调，但0.5 mg/L组较2 mg/L组上调幅度更大，而ScHIF-1β表达量变化不显著。干露胁迫下，ScHIF-1β表达量变化不显著，ScHIF-1α、ScPHD2表达显著上调，且4 ℃干露组较21 ℃干露上调幅度更大。研究表明，ScHIF-1和ScPHD2分别具备典型的HIF和PHD家族特征，且在低氧下被诱导上调表达，表明其可能参与了缢蛏低氧胁迫后应答过程。研究结果为深入开展缢蛏低氧信号通路和低氧适应机制研究提供了参考价值。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
吴丽娜 吴彪 刘志鸿 于涛 孙秀俊 周丽青 郑言鑫 王振原
本研究以未进行低氧预适应的魁蚶(Scapharca broughtonii)为对照组(C组)，分析了2次低氧预适应(H_(2)组)和4次低氧预适应(H_(4)组)的魁蚶在溶解氧(DO)浓度约为2.0 mg/L低氧胁迫48 h内的摄食、呼吸代谢和酶活力的变化规律。结果显示，3组魁蚶的摄食率(IR)在胁迫初期急剧下降，后期均随时间的延长逐渐恢复，至48 h时H组恢复程度显著高于C组(P
关键词：
魁蚶 低氧预适应 低氧胁迫 生理生化
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李少斌 赵芳芳 王继卿 刘秀 胡江 李涛 罗玉柱
【目的】研究藏绵羊低氧诱导因子1α基因(HIF-1α)第10外显子的变异特征及其对藏绵羊血气和生化指标的影响,为藏绵羊低氧适应性机制研究提供基础。【方法】采用PCR-SSCP法对333只藏绵羊HIF-1α基因第10外显子变异进行分析;采用血气仪测定其中134只年龄基本一致成年母羊的血气和生化指标,分析HIF-1α基因第10外显子变异与藏绵羊血气和生化指标的相关性。【结果】藏绵羊HIF-1α基因第10外显子存在6个SNPs位点,其中4个SNPs为同义突变,位于编码区(c.1302C>T、c.1392G>A、c.1506T>C和c.1515T>G),另外2个SNPs位于非编码区(c.1545+26A>G和c.1545+52G>A)。6个SNPs构成A、B、C 3个等位基因,表现为AA、BB、AB、AC和BC 5种基因型,其中AB为优势基因型。遗传多样性分析表明,HIF-1α基因第10外显子多态信息含量为0.48,呈中度多态,并处于Hardy-Weinberg不平衡状态。HIF-1α基因第10外显子基因型对酸碱度(pH)、碱剩余(BE)、血氧饱和度(S(O_2))、血红蛋白总量(Hb)和半饱和氧分压(p_(50))影响显著。AB基因型藏绵羊在群体中比例最高,且具有较高的S(O_2)。与AB基因型藏绵羊相比,AA基因型藏绵羊BE和S(O_2)较低(P<0.05),推测其高原低氧适应能力较弱。【结论】HIF-1α基因第10外显子变异与藏绵羊pH、BE、S(O_2)、Hb和p_(50)相关,推测AB基因型藏绵羊具有较好的高原低氧适应性,而AA基因型藏绵羊高原低氧适应能力较弱。
[期刊] 华北农学报
[作者]
杨敏 史兆国 韩吉龙 岳耀敬 郭婷婷 郭健 刘建斌 孙晓萍 王朝风 杨博辉
为了研究低氧诱导因子-1α(HIF-1α)基因与高海拔低氧适应的相关性,使用高分辨率熔解曲线分析(HRM)小片段法分型技术对112头藏羊(海拔高于3 000 m)和117头低海拔地区羊(海拔低于500 m)HIF-1α基因的G901A位点进行基因分型和分析。结果发现:HIF-1α基因的G901A位点在2个群体中均处Hardy-Weinberg平衡,基因型频率在高海拔和低海拔群体间均具有统计学差异(P
[期刊] 中国水产科学
[作者]
夏玉莹 张继红 刘毅
为研究低氧胁迫对虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis)行为、生理生化(免疫防疫功能及关键呼吸酶)的影响,设置了1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、7 mg/L (对照组) 4个溶解氧梯度,测定分析了虾夷扇贝行为特征(外壳的开闭合程度大小)、耗氧率、排氨率、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)]和呼吸相关酶[乳酸脱氢酶(LDH)和丙酮酸激酶(PK)]活性的响应情况。结果发现:(1)虾夷扇贝的存活率随着DO浓度的降低而降低, DO=1 mg/L时的存活率仅为55%;在DO=1 mg/L, 2 mg/L和4 mg/L时,虾夷扇贝的半致死时间分别为95.97 h、147.37 h和209.58 h。(2)将扇贝行为特征划分为5个等级,按照0～4赋分,评分越高,代表扇贝状态越好。从扇贝行为特性的量化指标来看, DO浓度越低,评分分数越低,虾夷扇贝状态越差。(3)低氧胁迫对虾夷扇贝耗氧率、排氨率有显著影响(P
[期刊] 水产学报
[作者]
张冬梅 赵柳兰 刘巧 何阔 廖磊 罗杰 孙俊龙 杨淞
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。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
王春枝 李忠 梁宏伟 王丹 吴奎 邹桂伟
为研究线粒体ATP酶F1-δ基因在鲢(Hypophthalmichthys molitrix)中的作用,采用RACE-PCR技术克隆出该基因全长,应用半定量RT-PCR法检测该基因在不同组织的表达,应用实时荧光定量PCR法检测急性低氧胁迫过程中不同溶氧浓度下该基因的组织表达变化。结果显示,鲢线粒体ATP酶F1-δ基因全长762 bp,开放阅读框480 bp,编码159个氨基酸残基,5′端非编码区114 bp,3′端非编码区168 bp。鲢与斑马鱼(Danio rerio)线粒体F1-δ编码氨基酸序列的相似性最高,达到89%;与大西洋鲑(Salmo salar)、罗非鱼(Oreochromis ...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张宁 孙敏善 刘露露 孟凡荣 任江萍 尹钧 李永春
【目的】分析小麦脱水素基因特征及其在干旱、高盐、低温和高温胁迫过程中的表达模式,探讨脱水素在小麦抗逆过程中的功能,为脱水素基因在小麦抗逆分子育种中的应用提供理论依据。【方法】利用RT-PCR克隆小麦脱水素基因,通过生物信息学分析研究其编码蛋白特征;采用qRT-PCR分析该基因表达特性模式。【结果】克隆了包含完整编码区的小麦脱水素基因TaDHN-1,序列分析显示该基因cDNA长487 bp,编码112个氨基酸,推测编码蛋白分子量约为11.5 kD,等电点为6.6。氨基酸序列分析表明,TaDHN-1在C端具有保守的K片段,属于Kn类脱水素;二级结构预测显示,该脱水素无规则卷曲占整个蛋白的82.1%...
关键词：
小麦 脱水素 非生物胁迫 表达
[期刊] 水产学报
[作者]
张克烽 王艺磊 张子平
鲍养殖业已成为我国海洋经济发展中的重要组成部分。近年来，因低氧胁迫，特别是高温低氧联合胁迫而导致的养殖鲍大规模死亡的现象时常发生，给鲍养殖业带来了严重的经济损失，并已成为阻碍鲍养殖业健康可持续发展的重要环境因素。本文从鲍的生长、存活、生理生化指标（包括心率、代谢、酶的活力、pH等）、免疫机能、胁迫响应基因及其表达调控等方面综述了鲍低氧胁迫响应机制的研究进展，以期为进一步研究鲍的低氧胁迫响应机制、开展鲍耐低氧新品种的选育等提供参考。此外，本文还提出了鲍低氧胁迫的预防调控措施，希望对养殖业者减少因夏季低氧胁迫诱发的养殖鲍大规模死亡而造成的损失有所帮助。
关键词：
鲍 低氧胁迫 响应机制
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
韩一鸣 鲁苏皖 许志强 徐宇 林海 潘建林 杨家新 李旭光
虾青蛋白(Crustacyanin， CRCN)在甲壳动物脂类代谢及低氧胁迫应激调控等方面具有重要的功能。为获取虾青蛋白在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)性腺发育和低氧胁迫应答中的作用，本研究在克氏原螯虾肝胰腺组织中鉴定出1个类虾青蛋白PcCRCN-L基因的cDNA序列，分析了PcCRCN-L基因的结构特征和进化模式，研究了PcCRCN-L基因在不同组织与性腺不同发育时期的表达特征，探讨了PcCRCN-L在低氧–复氧胁迫下的表达响应模式。结果显示，PcCRCN-L基因cDNA序列长2 700 bp，其开放阅读框(ORF)长度为1 587 bp，编码528个氨基酸残基；DNA序列长6 130 bp，位于克氏原螯虾基因组的第12号染色体，包含5个外显子和4个内含子，内含子/外显子剪接方式符合GT-AG规则。PcCRCN-L具有1个完整的lipocalin结构域，包含典型的序列保守区Ⅰ(SCR1)序列G-X-W、保守区Ⅱ(SCR2)序列T-D-Y和保守区Ⅲ(SCR3)序列精氨酸R。多序列比对与系统进化分析结果显示，PcCRCN-L独立于传统虾青蛋白A和C亚族，单独聚为一支。PcCRCN-L在克氏原螯虾多个组织中均有表达，在肝胰腺中表达量最高；在性腺不同发育时期，肝胰腺以及卵巢组织中的PcCRCN-L基因表达量显著降低；低氧胁迫下，肝胰腺组织中PcCRCN-L表达量显著降低，复氧后显著升高。研究结果表明，PcCRCN-L与克氏原螯虾性腺发育密切相关，并参与了克氏原螯虾的低氧–复氧胁迫应激调控。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘露露 陈雷 张春艳 石瑞杰 任江萍 孟凡荣 尹钧 李永春
【目的】分析小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5及其编码蛋白的特征,比较它们在干旱、高盐、热和冷胁迫过程中的表达模式,探讨这两个LEA基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为其在小麦抗逆分子育种中的应用提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术克隆小麦的LEA基因,通过生物信息学方法分析克隆基因及其编码蛋白的结构特性,采用qRT-PCR技术检测克隆基因对ABA及非生物胁迫的响应模式。【结果】克隆了2个包含完整编码框的小麦LEA基因TaLEA4和TaLEA5,分别编码180和163个氨基酸,推断其分子量分别为18.8和16.9kD,理论等电点分别为5.6和7.2。基因组序列分析发现,2个LE...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
白团辉 马锋旺 李翠英 束怀瑞 韩明玉 王昆
【目的】探讨苹果砧木对根际低氧胁迫的生理响应及其所受影响,分析确定不同苹果砧木根际低氧耐性强弱。【方法】以12个苹果砧木幼苗为试材,采用营养液水培低氧处理的方法,研究根际低氧胁迫对苹果砧木生长、形态、生物量和生理指标的影响。用抗逆系数(ARC)结合淹水试验以及聚类分析对苹果砧木根际低氧耐性进行综合评价。【结果】低氧胁迫下,苹果砧木幼苗新叶数、根长、株高、生物量较对照明显降低,各种类整株鲜重减少9%～41%,干重减少14%～40%,根系中可溶性蛋白质含量降低,而丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量、超氧阴离子()产生速率、相对膜透性(RMP)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性...
[期刊] 水产学报
[作者]
李谣 杨智茹 程景颢 李杰 宁先会 王涛 张凯 暨杰 张国松 尹绍武
为了解长吻鮠脑组织应对低氧胁迫的调控机制，实验运用酶活性测定、H.E染色、qRT-PCR和TUNEL检测等方法，分析比较了低氧胁迫[(0.8±0.1) mg/L] 0、2、4、6 h(标示为H0、H2、H4和H6)和恢复[(7.3±0.5) mg/L]2、4、6 h (标示为R2、R4和R6)下长吻鮠脑组织低氧应答基因、生理生化指标和食欲基因的变化。结果显示，在低氧胁迫和恢复下，长吻鮠脑组织氧传感蛋白相关基因(HIFs、PHDs和Vhl)表达量整体呈现出先上升后下降趋势；呼吸代谢酶(HK、PK和LDH)活性在H0时显著升高，SDH和MDH活性在H6时显著降低，恢复溶解氧后，代谢模式由无氧呼吸逐渐转变为有氧呼吸；抗氧化酶(GSH-Px、CAT和SOD)和应激指标(MDA和LPO)在低氧2 h后逐渐升高，恢复溶解氧后氧化应激现象仍然存在。观察脑组织形态发现，在低氧胁迫下长吻鮠脑组织出现了神经细胞肿胀、空泡等受损现象，恢复溶解氧6 h后脑组织受损并未得到有效改善。随着低氧时间延长，脑组织细胞凋亡程度不断增加，凋亡相关基因(Bax、Caspase-3和p53)表达量显著升高，而Bcl-2基因表达量降低，恢复溶解氧后较对照组仍有显著差异。另外，在低氧胁迫0 h和2 h时，长吻鮠摄食率分别下降54%和98%，检测到低氧胁迫能显著抑制促食基因(NPY)和诱导抑食基因(PYY、CCK和NUCB2)表达。研究表明，低氧胁迫和恢复对长吻鮠脑组织氧传感蛋白、呼吸代谢、氧化应激、结构形态、细胞凋亡以及食欲等指标均具有显著影响。本研究结果为阐明低氧胁迫和恢复下长吻鮠脑组织分子调控机制提供一定的理论依据，对今后开展该鱼集约化健康养殖和耐低氧新品种选育工作具有指导意义。
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