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[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。
[期刊] 水产学报  [作者] 张克烽  王艺磊  张子平  
鲍是重要海水养殖经济贝类之一。近年来,受夏季高温胁迫,养殖鲍时常发生大规模死亡,给养殖业者带来了巨大的经济损失。本文回顾了近年来发生的养殖鲍大规模死亡事件,并从鲍的生长、繁育、存活,代谢和酶的活力等生理生化指标,细胞免疫,抗氧化系统、热休克蛋白、调控细胞凋亡、NF-κB信号通路、PI3K-AKT信号通路等相关基因的表达,DNA甲基化和遗传多样性等方面总结了鲍高温胁迫响应机制的研究进展。现有研究表明,高温胁迫会引起鲍的摄食、新陈代谢等生理生化的异常,破坏其机体内环境的稳态,降低其抵抗病原入侵的能力和应对外部环境刺激的能力,从而对其生长、免疫等产生不良的影响,最终降低其生长速度、繁殖效率,甚至导致鲍的死亡。在此基础上,本文提出了鲍养殖生产中高温胁迫的预防调控措施,以期为了解鲍对高温胁迫的响应机制、开展鲍的耐高温品种选育研究、预防鲍夏季高温大规模死亡的发生等提供参考。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 樊金娟  刘宇  曹樱迪  张微  田静  
近年来,土壤重金属污染已成为严重的环境问题,对作物生产、粮食安全和人类健康构成巨大威胁。镉(Cd)由于在环境中具有潜在的毒性和高流动性,使其成为重金属中毒性最大、分布最广泛的污染物之一。玉米作为我国和世界上主要的农作物,具有生物量大,叶片、茎秆Cd富集能力高,其向籽粒转运能力较低的特点,是比较理想的Cd污染土壤修复植物。玉米生长会受到Cd胁迫浓度、胁迫时期及环境条件的影响,且品种间存在差异,不同品种对Cd毒害的耐受性不同。本文在介绍玉米对Cd吸收、转运方式及其在不同器官分布的基础上,着重阐述了Cd对玉米生长发育和对水分代谢、矿质养分代谢、光合作用和呼吸作用等主要代谢过程的影响;并从耐逆性和避逆性两方面探讨了玉米对Cd的耐受机制。结合已有研究发现,现阶段主要以不同玉米品种对Cd胁迫的生理生化响应及其耐Cd差异比较研究为主,对其存在差异的生理、尤其分子机制还缺乏深入研究;同时,对玉米Cd耐受性评价标准不一致,是以生长受到影响的程度还是以器官中镉含量作为品种对镉耐受性的判断标准还有待于商榷。未来这些问题的解决将为利用生物技术手段培育适合不同Cd污染区域的玉米品种,实现玉米产业的可持续发展奠定基础。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 权威  薛文通  赵天瑶  刘海涛  康玉凡  
为了解植物对低温胁迫响应机制的研究现状,以“低温胁迫”、“CBF”、“抗寒性”为关键词,在Web of Science核心合集、SpringerLink与中国知网等数据库就2000—2022年已发表的文献进行检索,对研究植物低温胁迫响应机制的相关文献进行总结和分析,结果表明:1)研究植物对低温胁迫的响应机制有助于为提升植物低温抗性提供依据,对应对全球复杂气候变化有重要意义;2)植物发生低温胁迫时,生物膜系统会遭到损伤,细胞渗透调节物质含量会发生变化以维持正常渗透压,而抗氧化酶的活性一般会呈现先上升后下降的趋势;3)植物有一套复杂信号通路响应机制来抵御低温胁迫,CBF途径可以通过对一些关键蛋白的翻译后修饰来调控植物对低温胁迫的抵抗,在植物抵御低温胁迫时发挥重要作用;4)关于CBF不依赖途径、低温信号感受器和低温信号分子的研究仍有待深入。
[期刊] 草业科学  [作者] 钟旻依  张新全  杨昕颖  胡乙月  姜杏  聂刚  
近年来,土壤重金属污染日益加剧。由于铬(Cr)在化工业中的广泛应用,其向环境释放速度加快,成为一种主要的环境污染重金属离子。土壤重金属污染是影响植物生长、发育的主要非生物胁迫之一,严重时可将植物致死且存在对人类食品安全的潜在威胁。铬离子对植物的影响因价态而有所不同,主要通过阻碍植物种子发芽、抑制地上部和地下部生长以及损害细胞结构等方式影响植物正常生命活动。本文综述了铬离子胁迫对植物生长发育、生理生化及分子调控等多方面的影响,将植物对铬胁迫的响应机制做多层面的总结梳理,以期为今后开发土壤重金属铬污染修复植物、选育耐重金属铬胁迫低毒作物、研究植物耐重金属胁迫机制提供思路。
[期刊] 水产学报  [作者] 陈政强  陈昌生  战文斌  
为了解低氧胁迫条件下九孔鲍免疫防御因子的变化及机体抗病力变化,将九孔鲍置于不同的溶解氧环境中,观测相关免疫因子变化。结果显示,在水温为(22.1±1.3)oC,盐度为30.72±0.54,pH值为8.20±0.14的海水环境中,溶解氧含量由(7.49±0.14)mg/L下调至(2.53±0.16)mg/L后120 h内,平均体质量为(14.25±2.21)g的九孔鲍未见死亡,而每只鲍注射5.0×105CFU副溶血弧菌后120 h内实验鲍的累计死亡率高达91.11%±7.70%,比对照组(11.11%±3.83%)累计死亡率高出80%,血淋巴抑菌清除率下降至(3 340.47%±298.57%)...
[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] 中南林业科技大学学报  [作者] 朱凡  雷佳奇  黄鑫浩  于志民  
日益严重的土壤重金属污染已影响到了人类健康与环境安全,在土壤的修复治理中,经济实用、绿色生态的植物修复技术备受关注,而木本植物因其生物量大、生命周期长,在重金属污染土壤的生态修复中具有巨大的应用潜力,成为植物修复研究的热点之一。光合作用是生物圈能量之源,而光反应是光合作用的引擎,对重金属胁迫的反应十分敏感,然而,木本植物光反应过程对重金属胁迫响应的复杂性,使得人们对光反应过程在重金属胁迫下的响应机制还不清楚。因此,本文首先基于光合作用的视角分析总结了木本植物对重金属胁迫的耐受性,表明苦楝、秋华柳、银芽柳、女贞、桑树等是耐性强的树种,榉树、栾树、香樟、杨树、白桦、檫木等是耐性较强的树种;然后,探究了重金属对植物叶片光合色素、PSⅡ与PSⅠ反应中心活性、及光合电子载体的影响,发现了重金属胁迫下光反应过程的位点损伤响应规律,主要是重金属离子取代了光合机构组成中的基本元素及重金属产生的活性氧干扰了光合电子传输机制;之后探讨了光反应过程下光系统中非光化学猝灭、环式电子流及水水循环等调节机制对光合机构的保护作用。最后,展望了重金属胁迫下植物光合作用未来研究方向:从细胞和分子水平上确定光合损伤的关键基因或位点;采用建模方式模拟胁迫下光合机构的运转机制。
[期刊] 林业科学  [作者] 吴敏  薛立  李燕  
综述植物对盐胁迫的适应机制,包括提高抗氧化酶系统的活性、调节激素含量、离子区域化、离子选择性吸收、拒盐作用及合成渗透调节物质。目前植物盐胁迫适应机制的研究取得了一定进展,但在分子水平上仍有待于进一步深入。以现有研究为基础,利用分子生物学研究技术、基因工程技术和突变体筛选是根本解决植物抗盐性问题的重要途径和方法。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 蔡晓锋 胡体旭 叶 杰 张余洋 李汉霞 叶志彪  
土壤盐渍化是目前影响农作物产量和质量的主要环境因子之一。植物对盐胁迫的适应非常复杂,提高作物的耐盐性仍然面临着极大的挑战。本文对SOS信号(salt overly sensitive)转导途径、microRNA和转录因子在盐胁迫中的调控作用进行了综述,旨在为后期抗盐性研究与耐盐育种提供基础支持。
[期刊] 林业科学  [作者] 乌凤章  王贺新  徐国辉  张自川  
低温胁迫限制了许多野生植物和作物的地理分布,降低了生产率。植物在低温胁迫下生存能力差别很大,来源于热带和亚热带的冷敏感植物在温度高于冰点的低温条件下会发生不可逆的伤害,而温带地区的植物能够承受极端的冰冻条件。近年来有关冷敏感植物和温带植物低温胁迫下生理生化响应特征,转录组学、蛋白质组学和代谢组学分析取得了较快进展,从不同层次阐明了木本植物调节低温反应和抗冷(冻)性的生理和分子机制,为利用抗冷(冻)相关基因进行林木抗(冷)冻分子育种提供了重要参考。冷敏感树木在1~10℃的低温胁迫下,会出现水分状况、矿质营养、光合作用、呼吸作用和新陈代谢等生理过程的紊乱,造成冷害甚至死亡。钙信号途径是低温应答过程...
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 蔡晓锋  胡体旭  叶杰  张余洋  李汉霞  叶志彪  
土壤盐渍化是目前影响农作物产量和质量的主要环境因子之一。植物对盐胁迫的适应非常复杂,提高作物的耐盐性仍然面临着极大的挑战。本文对SOS信号(salt overly sensitive)转导途径、microRNA和转录因子在盐胁迫中的调控作用进行了综述,旨在为后期抗盐性研究与耐盐育种提供基础支持。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 乔卫华  杨庆文  
一氧化氮在植物的生长发育和对胁迫的反应过程中参与了多种生理活动。植物通过NO合成酶、硝酸还原酶、非酶促途径3种途径合成NO;大多数非生物胁迫都能诱导NO的产生。植物细胞中的NO具有双重作用:低浓度的NO能够促进植物的生长与发育,提高植物的抗逆性;而高浓度的NO则对植物细胞有毒害作用。在对非生物胁迫的反应中,NO能够减轻活性氧对植物细胞的伤害,并和其他的信号分子结合,共同调节胁迫响应基因的表达。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 杨舒贻  陈晓阳  惠文凯  任颖  马玲  
抗氧化酶系统被认为是植物遭受环境胁迫时重要的防御体系.研究逆境胁迫下抗氧化酶系统的响应,是揭示植物抗逆机理的重要环节.本文对国内外近年来植物抗氧化酶系统在逆境胁迫下的响应研究资料进行了收集、概括和整理,内容涉及干旱胁迫、盐胁迫、酸胁迫等,并分析了最新、前沿研究报道及目前尚未解决的问题,旨在为逆境胁迫下抗氧化酶系统响应的相关研究提供一定的帮助.
[期刊] 林业科学  [作者] 游韧   邓湘雯   胡彦婷   欧阳帅   陈亮   项文化  
树木在干旱胁迫下的死亡是一个重要的生理生态过程,不仅可以改变森林的结构和功能,还可能影响森林管理决策。在干旱胁迫条件下,树木体内水分代谢与碳代谢会出现失效现象,从而导致树木的死亡。但是在干旱胁迫环境下,树木死亡的生理机制以及干旱—复水过程中树木各个器官的生理生态响应还未探明,这一科学问题也是当前世界的前沿问题。树木的干旱致死机制至少有3种假说:水力失效、碳饥饿和生物攻击假说。水力失效假说认为在干旱胁迫环境下,树木木质部栓塞达到阈值后无法恢复水分传导从而使得树木脱水干燥死亡;碳饥饿假说认为树木在干旱胁迫环境下,气孔紧缩甚至关闭,树木不能进行光合作用产生有机物,但树木为了维持自身正常的生长发育及新陈代谢,使得树木自身可利用碳耗竭;生物攻击假说认为干旱胁迫影响生物因子的分布及生长速率等,使得树木易受到昆虫和病原体的攻击,从而导致树木的死亡。3种假说都已经被证实可以解释一部分树木死亡的现象,但是又不足以解释所有树木在干旱胁迫环境下死亡的现象,特别是非结构性碳水化合物的损耗在死亡过程中的作用仍不清楚。本文介绍干旱胁迫下的水分关系,对水力失效假说中木质部栓塞具体的生理过程进行整体阐述。然后,讨论长期干旱胁迫对树木生长发育、蒸腾作用的影响,以及由此产生的非结构性碳水化合物动态变化,探讨干旱致死过程中树木各个器官生理机制,并总结干旱—复水过程中树木的生理生态变化的研究进展。研究表明,水力失效假说仍然是干旱胁迫下树木死亡的主要假说,而树木体内非结构性有机碳的变化对树木死亡的贡献率未确定。干旱后复水能够使植物的生理功能得到恢复,可在一定程度上弥补干旱对植物造成的伤害,对树木的形态特征、生理特征都造成影响。本文还对未来树木死亡的研究方向提出建议,旨在为今后树木的合理种植经营提供建议。
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