温度和盐度对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力的联合效应

试验采用中心组合设计(central composite face-centered design,CCF)和响应曲面法(response surface methodology,RSM)研究了温度(12—34℃)和盐度(0—26)两因素对体长为(4.36±0.105)cm,体重为(2.45±0.153)g的吉富品系尼罗罗非鱼(GIFT Nile tilapia,Oreochromis niloticus;简称吉富罗非鱼)幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力的联合效应。结果表明:(1)温度和盐度的一次效应和二次效应对Na+-K+-ATPase活力影响极显著(P<0.01),温度和盐度的互作效应不显著(P>0.05);(2)经响应曲面法分析,随着温度和盐度的增大,Na+-K+-ATPase活力呈先减小后增大的趋势;(3)建立了Na+-K+-ATPase活力与温度、盐度间关系的模型方程(R2=0.9829,Pred.R2=0.8550,P<0.01),并可用于预测吉富罗非鱼幼鱼鳃Na+-K+-ATPase的活力;(4)优化结果显示,温度为24.15℃,盐度为11.75时,Na+-K+-ATPase活力最小为0.62μmol无机磷.mg-1蛋白.h-1,满意度函数值高达0.961。Na+-K+-ATPase活力可以作为检测罗非鱼生长性能的指标,其活力较低时,一般反映了鱼体生存环境适宜,生长代谢旺盛,消耗于渗透调节的能量较少。     

低盐对菊黄东方鲀幼鱼生长、存活、耗氧、鳃Na /K -ATP酶以及肝抗氧化酶的影响

通过探讨低盐(盐度为0、1.7、5、10、15和20)对菊黄东方鲀(Takifugu flavidus)幼鱼生长、存活、耗氧、鳃Na+/K+-ATP酶以及肝抗氧化酶的影响,研究了菊黄东方鲀幼鱼对低盐的适应性。结果显示,菊黄东方鲀幼鱼在盐度0组实验3周后全部死亡;盐度1.7组实验6周幼鱼大量死亡,最后成活率相当低,仅17.33%;盐度5、10、15和20组的幼鱼在整个实验中没有出现死亡现象。全长特定生长率在盐度1.7~20组之间没有显著差异。体重特定生长率,1.7盐度组比其他盐度组显著低(P0.05),5~20盐度组之间没有显著差异(P0.05)。最高的全长特定生长率和最高的体重特定生长率均出现在10盐度组。前6周的饵料系数在盐度1.7~20组之间没有显著差异,但最高(1.27)和最低(1.17)的饵料系数分别出现在1.7和10盐度组,总饵料系数在5~20盐度组之间没有显著差异。幼鱼的耗氧率在5~20盐度组之间没有显著差异,但最低的耗氧率出现在10盐度组。最低的鳃Na+/K+-ATP酶(NKA)活性出现在10盐度组,5~20盐度与NKA活性的关系可以用二次函数来拟合(y=0.083 2 x2﹣2.125 2 x+20.915,r2=0.977 9),由此得到理论上最低NKA活性值出现在盐度12.77。肝超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性在盐度1.7~20组之间均无显著差异,而10和15盐度组的过氧化氢酶(CAT)活性比1.7和20盐度组的显著低(P0.05),1.7~20盐度与CAT活性关系可以用二次函数来拟合(y=0.257 7 x2﹣5.807 6 x+87.357,r2=0.877 1),由此得到理论上最低CAT活性值出现在盐度11.27。研究结果表明,盐度1.7是菊黄东方鲀幼鱼的生存极限低盐,盐度5以上已经能适合其存活和生长,盐度10~15是的菊黄东方鲀幼鱼的最适宜盐度范围,适当降低盐度对菊黄东方鲀幼鱼的养殖生产是有利的。建议菊黄东方鲀幼鱼养殖盐度至少在5以上,最好在10~15范围。     

红罗非鱼Na~+-K~+-ATPase α基因的克隆及其在不同盐度条件下mRNA表达差异

为获知红罗非鱼(Oreochromis sp.)Na+-K+-ATPaseα基因的全长分子结构及其在不同盐度条件下的表达情况,采用同源克隆及cDNA末端快速扩增(RACE-PCR)方法,首次在红罗非鱼鳃组织中克隆到了全长为3 379 bp的Na+-K+-ATPaseα基因全长cDNA序列,该序列包含3 072 bp的开放阅读框(ORF),143 bp的5'末端非编码区(UTR)和164 bp的3'末端非编码区(UTR),编码1023个氨基酸,预测分子量为112.5 kD,理论等电点为5.26。BLAST分析显示红罗非鱼Na+-K+-ATPaseα基因编码的氨基酸序列与其它已知物种相应基因编码的氨基酸序列的同源性达到97%-99%;系统进化分析显示,红罗非鱼Na+-K+-ATPaseα亚基与萨罗罗非鱼(Sarotherodon melanotheron)和莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)亲缘关系较近。应用Real-time PCR技术,以β-actin基因为内参,对不同盐度(0、15、25、32 g/L)条件下鳃组织中Na+-K+-ATPaseα基因的表达情况进行了比较分析,结果表明,当盐度为25 g/L时,Na+-K+-ATPaseα基因的表达量达到峰值,而盐度升至32 g/L时,其表达量呈下降趋势;各盐度处理组中,养殖12 h后Na+-K+-ATPaseα基因的mRNA表达量显著上升(P0.05)并达到最高;随着养殖时间的延长,24 h后该基因mRNA表达量开始降低,但仍然显著高于对照组的表达量值(P0.05)。     

温度和盐度对褐牙鲆幼鱼渗透生理及抗氧化水平的影响

采用双因素析因实验设计方法,研究了温度（20℃、24℃、28℃）和盐度（10、30）急性应激对褐牙鲆（Paralichthys olivaceus）幼鱼渗透生理和抗氧化水平的影响。结果表明:盐度和温度变化对各实验组1d和6d时褐牙鲆幼鱼血浆皮质醇含量均无显著性差异。在高温低盐（28℃、10）环境中1d时渗透压显著高于其他各实验组,6d时无显著性差异。牙鲆幼鱼在28℃环境中1d时鳃Na+-K+-ATP酶活性显著高于20℃和24℃;6d时,温度和盐度对牙鲆幼鱼鳃Na+-K+-ATP酶活性有显著交互影响作用。1d时,随着温度的升高或盐度的降低牙鲆幼鱼肝脏超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性呈现上升趋势,并且高温低盐（28℃、盐度10）组褐牙鲆幼鱼肝脏丙二醛（MDA）含量显著高于其他各组;在3个实验温度下,10环境中牙鲆幼鱼肝脏脂质过氧化物（LPO）的含量高于30。在6d时,各实验组间肝脏SOD、CAT活性及MDA含量无显著性差异。因此,褐牙鲆能够耐受温度2028℃和低至盐度10的环境条件,应激早期温度和盐度的变化可引起褐牙鲆幼鱼渗透生理和抗氧化水平的变化,高温低盐对褐牙鲆幼鱼抗氧化水平的影响最大,至6d可基本恢复稳定。       

温度和盐度对褐牙鲆幼鱼渗透生理及抗氧化水平的影响简

采用双因素析因实验设计方法,研究了温度(20℃、24℃、28℃)和盐度(10‰、30‰)急性应激对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼渗透生理和抗氧化水平的影响。结果表明:盐度和温度变化对各实验组1d和6d时褐牙鲆幼鱼血浆皮质醇含量均无显著性差异。在高温低盐(28℃、10‰)环境中1d时渗透压显著高于其他各实验组,6d时无显著性差异。牙鲆幼鱼在28℃环境中1d时鳃Na+-K+-ATP酶活性显著高于20℃和24℃;6d时,温度和盐度对牙鲆幼鱼鳃Na+-K+-ATP酶活性有显著交互影响作用。1d时,随着温度的升高或盐度的降低牙鲆幼鱼肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈现上升趋势,并且高温低盐(28℃、盐度10‰)组褐牙鲆幼鱼肝脏丙二醛(MDA)含量显著高于其他各组;在3个实验温度下,10‰环境中牙鲆幼鱼肝脏脂质过氧化物(LPO)的含量高于30‰。在6d时,各实验组间肝脏SOD、CAT活性及MDA含量无显著性差异。因此,褐牙鲆能够耐受温度20—28℃和低至盐度10‰的环境条件,应激早期温度和盐度的变化可引起褐牙鲆幼鱼渗透生理和抗氧化水平的变化,高温低盐对褐牙鲆幼鱼抗氧化水平的影响最大,至6d可基本恢复稳定。     

盐度变化对克氏原螯虾渗透调节影响机制的初步研究

本文研究了克氏原螯虾在盐度变化下血淋巴渗透压、鳃丝Na+-K+-ATPase活力和生物胺的变化过程和特征。结果显示：盐度变化（0－20‰）对克氏原螯虾血淋巴渗透压、鳃丝Na+-K+-ATPase活力和生物胺含量影响显著(p<0.05),而对照组无明显变化。在实验时间内各处理组血淋巴渗透压随盐度变化增大而升高,1－2d后趋于稳定,鳃丝Na+-K+-ATPase活力逐渐降低,6d后保持稳定,且渗透压正相关性,酶活力与盐度呈负相关性;各处理组在实验时间内血淋巴和鳃丝多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺含量均呈峰值变化,血淋巴中多巴胺、5-羟色胺含量分别在1d和3d时达到最小值和最大值,且变化过程分别与盐度变化值呈负和正相关性,并分别在6d和9d后趋于稳定,而各处理组的NE含量（除盐度为4的处理组）在0.5d内迅速升高,0.5－3d内略有波动,然后呈下降趋势,至15d时保持稳定;各处理组鳃丝多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺含量均于2d时达到最大值,且变化过程均与盐度变化值呈正相关性,均在9d后趋于稳定;稳定后各处理组血淋巴和鳃丝生物胺含量均与对照组无显著性差异。这些结果表明,在外界盐度变化下生物胺作为一种神经内分泌因子,在甲壳动物的渗透压调节过程中发挥重要作用,可引发甲壳动物产生的渗透调节过程,如激活鳃丝已有的Na+-K+-ATPase活力、调节血淋巴渗透压效应物含量以适应外界环境的变化。     

瓦氏雅罗鱼生殖洄游过程中离子调节相关生理变化研究

为了解达里湖瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii)生殖洄游过程中血清离子调节相关生理变化, 对比了达里湖和贡格尔河瓦氏雅罗鱼血清离子(Na+、K+、Cl?、Ca2+和Mg2+)水平, 鳃、肠和肾组织Na+/K+-ATPase和鳃Ca2+/Mg2+-ATPase活性、血清催乳素(PRL)、生长激素(GH)和类胰岛素生长因子-1(IGF-1)水平及鳃组织结构差异; 并利用实验生态学方法, 研究达里湖中瓦氏雅罗鱼转入贡格尔河水24h后上述生理参数的响应。研究结果显示, 与达里湖未洄游的瓦氏雅罗鱼相比, 洄游到贡格尔河后其血清Na+含量显著降低(P<0.05), Cl?含量显著升高(P<0.05), 肾脏和肠组织中Na+/K+-ATPase活性显著升高(P<0.05), 而鳃组织中Na+/K+-ATPase活性无显著变化; 血清K+、Ca2+、Mg2+水平和GH、IGF-1、PRL含量无显著变化。将达里湖瓦氏雅罗鱼转入河水中24h后, 其血清Cl?含量显著升高(P<0.05)、K+含量显著降低(P<0.05), 且在鳃、肠和肾组织中Na+/K+-ATPase及鳃Ca2+/Mg2+-ATPase活性均显著升高(P<0.05), 血清PRL和IGF-1水平显著升高(P<0.05); 比较湖中和河中瓦氏雅罗鱼鳃组织形态结构, 显示湖中瓦氏雅罗鱼鳃基底膜分布着大量黏液细胞, 洄游到河水中后黏液细胞数量明显减少, 鳃基底膜上氯细胞体积增大而数量未见明显变化。本研究结果表明: 瓦氏雅罗鱼从达里湖洄游到贡格尔河后通过提高血清PRL和IGF-1水平, 进而介导鳃、肠和肾组织中Na+/K+-ATPase活性增加, 从而维持鱼体较高或稳定的血清离子水平。     

K+营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬生长及叶片液泡膜V-H+-ATPase和V-H+-PPase活性的影响

对溶液培养的盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)幼苗进行不同浓度NaCl胁迫并改变培养液中K+浓度,以了解K+营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬幼苗生长及叶片液泡膜V-H+-ATPase、V-H+-PPase活性的影响.提高培养液K+浓度可明显增加盐胁迫下碱蓬植株的鲜重、干重,促进盐地碱蓬叶片及根部组织K+积累.盐地碱蓬叶片液泡膜V-H+-ATPase至少由A、B、C、D、E及c亚基组成,其表达量在缺K+处理(12 μmol/L K+)下随盐胁迫浓度的增加而减小,而在正常K+(6 mmol/L)培养下则随盐胁迫浓度的增加而增加;盐地碱蓬叶片液泡膜V-H+-PPase分子量为72 kD,在缺K+和正常K+供应情况下,V-H+-PPase均有较高表达.V-H+-ATPase及V-H+-PPase活性变化与其亚基表达量变化基本成正相关.结果表明: K+对盐生植物碱蓬的耐盐性有重要作用,盐胁迫下,K+可能参与了V-H+-ATPase和V-H+-PPase活性调控.     

盐度对大麻哈鱼幼鱼存活率、鳃ATP酶活力及其组织结构的影响

为研究不同盐度对大麻哈鱼幼鱼存活率、鳃ATP酶活力及其组织结构的影响, 试验共设置4个盐度组(S0、S8、S16、S24), 试验周期42d, 解剖取鱼鳃测定ATP酶活力, 并运用组织切片及扫描电镜技术观察其鳃组织结构的变化。结果显示: S8和S16组大麻哈鱼幼鱼存活率最高, 均达到98.89%, S0组存活率为94.45%, 而S24组存活率最低, 为83.34%。随着盐度的升高, 大麻哈鱼幼鱼鳃组织Na+/K+-ATP和Ca2+/Mg2+-ATP酶活力均呈现出先升高后下降的趋势且酶活力最高的均为S8组、最低的为S24组。鳃丝宽度随盐度升高逐渐增大且各组之间呈现出显著性差异(P<0.05), 而鳃小片长度和宽度均随盐度升高逐渐减小。扫描电镜结果表明随着盐度的升高线粒体丰富细胞数量逐渐增多、顶膜变小且微绒毛消失; 同S0组相比, S8组和S16组鳃丝表面扁平上皮细胞之间的轮廓更加清楚且环形微脊条纹清晰, 而S24组鳃丝表面扁平上皮细胞之间界限模糊, 环形微脊间有融合或间断情况; 鳃小片底部扁平上皮细胞表层结构由清晰逐渐变得混乱、气孔数量逐渐减少且孔径变小。因此推测大麻哈鱼幼鱼在降海阶段适宜的盐度生存范围可能介于8‰—16‰, 具体有待进一步研究。     

急性盐度胁迫对军曹鱼稚鱼渗透压调节的影响

研究了环境盐度急性胁迫对军曹鱼(Rachycentron canadum)稚鱼鳃Na⁺-K⁺ATPase(NKA)活性及血清渗透压、Na⁺、K⁺和Cl^-离子调节的影响.结果表明:将稚鱼从盐度37中直接转移至盐度0、5、15、25、37（对照）和45的水体中,12 h后仅盐度0处理出现死亡(死亡率100％).各处理鳃NKA活性和血清渗透压在最初3 h内出现一定波动,随后变化平稳.试验结束时(12 h), NKA活性与盐度梯度呈“U”型分布,盐度5处理酶活性显著高于其它处理(P<0.05),盐度15处理活性最低,而各处理的血清渗透压大小(293～399 mOsmol·kg^-1)与盐度呈正相关;在3～12 h内稚鱼血清Na⁺和Cl^-浓度随盐度升高而升高,但增幅较小,血清K⁺浓度则与盐度呈负相关;12 h稚鱼的等渗点为328.2 mOsm·kg^-1,相当于盐度11.48,而Na⁺、K⁺和Cl^-等离子点分别为155.2、6.16和137.1 mmol·L^-1,分别相当于盐度10.68、20.44及8.41.军曹鱼在生理上具有广盐性鱼类的“低渗环境高NKA活性”特征,有较强及迅速的渗透压和离子调节与平衡能力.     

壳聚糖酶的克隆表达与壳寡糖的制备分析

目的:克隆壳聚糖酶基因于大肠杆菌中实现高表达,制备壳寡糖。方法:以枯草芽孢杆菌总DNA为模板扩增壳聚糖酶基因(CSN),克隆至载体pET23a(+)上,转化菌株BL21(DE3)。重组子经0.5 mmol/L IPTG诱导后,SDS-PAGE和质谱检测与鉴定重组酶。酶纯化后水解壳聚糖,薄层色谱分析其水解产物。结果:质谱证明壳聚糖酶(31.5kDa)成功表达,表达量占菌体总蛋白的45%左右。纯化后重组酶浓度为900 mg/L,纯度95%、回收率85%,酶活力为10 000 U/mg。壳聚糖降解产物为壳二糖至壳四糖。结论:原核表达载体pET23a(+)-CSN构建正确,壳聚糖酶表达量与活性高,适用于水解壳聚糖制备壳寡糖。     

国内外蝗害治理技术现状与展望

本文首先概述了国内外蝗虫发生与为害的态势,总结了现阶段我国蝗虫发生与为害的主要特点:即农田飞蝗暴发频繁而且严重,草原土蝗的发生时常造成严重的经济损失,而且侵入城市干扰市民生活,我国与周边国家之间蝗虫过境迁移频繁,使用化学农药污染环境和农产品;分析了国内外蝗虫防治对策与技术的发展现状,重点介绍了应急防治和可持续治理对策、...     

放牧对牧草光合作用、呼吸作用和氮、碳吸收与转运的影响

研究放牧对草地植物生理活动的影响,对于揭示草地放牧演替的生理机制有重要意义.大量研究表明,家畜放牧对牧草光合作用、呼吸作用以及C和N吸收与转运的影响,可以分为生理伤害和生理恢复2个阶段.放牧通过改变草地冠层结构影响牧草光合作用,净光合作用速率短期内迅速下降,随着叶面积指数增加又逐渐上升,呼吸作用有相似的变化趋势.牧草放牧后再生长所需的C和N最初主要来自根系和留茬中的贮藏物质,此后随着牧草生长恢复逐渐由同化作用供给,C代谢与土壤N水平负相关.放牧后牧草生理活动变化与牧草遗传特性、种间竞争、家畜放牧特征、非生物环境等因素密切相关.     

Kinetics and thermodynamics of peroxidase- and laccase-catalyzed oxidation of N-substituted phenothiazines and phenoxazines

N -substituted phenothiazines (PTs) and phenoxazines (POs) catalyzed by fungal Coprinus cinereus peroxidase and Polyporus pinsitus laccase were investigated at pH 4–10. In the case of peroxidase, an apparent bimolecular rate constant (expressed as k _cat/K _m) varied from 1 ×10⁷M⁻¹s⁻¹to 2.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ at pH 7.0. The constants for PO oxidation were higher in comparison to PT. pH dependence revealed two or three ionizable groups with pK _a values of 4.9–5.7 and 7.7–9.7 that significantly affected the activity of peroxidase. Single-turnover experiments showed that the limiting step of PT oxidation was reduction of compound II and second-order rate constants were obtained which were consistent with the constants at steady-state conditions. Laccase-catalyzed PT and PO oxidation rates were lower; apparent bimolecular rate constants varied from 1.8×10⁵M⁻¹s⁻¹ to 2.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ at pH 5.3. PO constants were higher in comparison to PT, as was the case with peroxidase. The dependence of the apparent bimolecular constants of compound II or copper type 1 reduction, in the case of peroxidase or laccase, respectively, was analyzed in the framework of the Marcus outer-sphere electron-transfer theory. Peroxidase-catalyzed reactions with PT, as well as PO, fitted the same hyperbolic dependence with a maximal oxidation rate of 1.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ and a reorganization energy of 0.30 eV. The respective parameters for laccase were 5.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ and 0.29 eV. Received: 20 September 1999 / Accepted: 24 February 2000     

Coiled-coil nanomechanics and uncoiling and unfolding of the superhelix and alpha-helices of myosin

The nanomechanical properties of the coiled-coils of myosin are fundamentally important in understanding muscle assembly and contraction. Force spectra of single molecules of double-headed myosin, single-headed myosin, and coiled-coil tail fragments were acquired with an atomic force microscope and displayed characteristic triphasic force-distance responses to stretch: a rise phase (R) and a plateau phase (P) and an exponential phase (E). The R and P phases arise mainly from the stretching of the coiled-coils, with the hinge region being the main contributor to the rise phase at low force. Only the E phase was analyzable by the worm-like chain model of polymer elasticity. Restrained molecular mechanics simulations on an existing x-ray structure of scallop S2 yielded force spectra with either two or three phases, depending on the mode of stretch. It revealed that coiled-coil chains separate completely near the end of the P phase and the stretching of the unfolded chains gives rise to the E phase. Extensive conformational searching yielded a P phase force near 40 pN that agreed well with the experimental value. We suggest that the flexible and elastic S2 region, particularly the hinge region, may undergo force-induced unfolding and extend reversibly during actomyosin powerstroke.     

白术同源四倍体的诱导和鉴定及其与二倍体过氧化物酶的比较

以白术（Atractylodes macrooephala Koidz.）二倍体组培苗为材料,对其四倍体诱导方法进行研究,共获得45个白术同源四倍体株系,为优良株系的选育提供了材料。此外,还分析比较了其中8个白术四倍体株系与二倍体的过氧化物酶同工酶（POD）的酶谱差异,发现四倍体各株系过氧化物酶同工酶谱比二倍体的均多了Rf0.310的谱带,且总过氧化物酶比活力也发生了很大改变,对探讨白术四倍体优良株系的生理生化机理具有一定的参考价值。     

Synthesis of hapten and conjugates of coumestrol and development of immunoassay

3-O-Carboxymethylcoumestrol was prepared as the hapten for immunoassay by a partial alkylation of coumestrol with ethyl chloroacetate in acetone alkalized with potassium carbonate. 3-O-Ethoxycarbonylmethylcoumestrol was separated by column chromatography and finally was hydrolyzed with formic acid. 1H and 13C NMR data (APT, COSY, HMQC, and HMBC) revealed that the reaction was regioselective, as 3-O-ethoxycarboxymethylcoumestrol was the only monosubstituted derivative. The hapten was then conjugated to bovine serum albumin and used for immunization of rabbits. A radioimmunoassay (RIA) system was established based on the polyclonal antiserum and a 125I-labeled hapten-tyrosine methyl ester conjugate as the radioligand. Parameters of the RIA: sensitivity: 12 pg per tube, 50% intercept: 140 pg per tube, working range: 20-4000 pg per tube. The cross-reactivity of a panel isoflavonoid and lignan phytoestrogens was either negligible (e.g. formononetin 0.07%; biochanin A 0.06%) or not detectable at all. The major immunoreactive peak in HPLC fractions from an alfalfa extract had the same retention time as coumestrol standard and represented 94.8% of the signal. The remaining 5.2% of immunoreactivity was distributed between five minor peaks. We conclude that after the validation for particular matrices, the method will be a useful tool for analysis of coumestrol, especially in low volume and low concentration samples.