水电梯级开发对河流生境质量及纵向连通性影响评价——以五布河和藻渡河为例

河流物理生境是维持河流生物多样性及生态功能的关键因素。生境质量的好坏能反应河流健康的程度。以我国西南地区的五布河和藻渡河为例,采用河流生境调查方法(RHS)和树状水系连通性指数(DCI)定量评估水电梯级开发和水坝建设对河流物理生境质量和河流纵向连通性的影响。结果表明,水电梯级开发后,五布河干流未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为20.48、43.34、18.09 km,占总长度的25.0%、52.9%、22.1%。藻渡河干流河口至双河口段未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为58.61、8.28、18.99 km,占总长度的68.2%、9.6%、占22.1%。水电梯级开发后,五布河干流河流片段由26个增至29个,藻渡河干流河流片段由2个增至5个。两条河流纵向连通性分别降低了7.8%和38.0%。五布河坝下减水河段生境质量降低14.1%,库区河段生境质量变化不明显。藻渡河减水河段生境质量与近自然河段无显著差异;两座坝后式电站库区河段生境质量明显低于近自然河段。水电梯级开发对两条河流物理生境的影响与水坝位置选择、建坝前的自然阻隔数量与分布、河流地貌特征、水电资源开发方式等密切相关。     

中华鳖Foxl2基因克隆及外源性激素对其表达的影响

外源性激素在中华鳖(Pelodiscus sinensis)性别决定有重要作用, 为给中华鳖性别决定机制研究提供生物学信息, 首次克隆和分析了中华鳖Foxl2 cDNA部分序列。为研究其在遗传和生理水平的差异, 以10 mg/kg剂量17α-甲基睾酮(MT)和17β-雌二醇(E₂)分别对中华鳖雌雄个体注射, 检测0、6h、12h、24h、48h、7d和14d性腺Foxl2 mRNA表达水平。获得中华鳖Foxl2基因(GenBank登录号: KP734210)部分 cDNA长903 bp, 共编码300个氨基酸, 属于叉头框转录因子家族, 参与卵巢发育和功能维持; 多重序列比对显示, Foxl2具有典型的FH结构域, 与红耳龟的同源性最高, 达到99%; 系统进化树分析显示, 中华鳖Foxl2基因与爬行动物Foxl2基因聚为一个亚支, 且与西部锦龟Foxl2基因距离最近。荧光定量PCR结果显示, 与对照组相比, 注射E₂后24h, 卵巢Foxl2 mRNA表达水平被极显著上调(P<0.001), 7d和14d后, 精巢Foxl2 mRNA表达水平极显著上升(P<0.001); 注射MT后24h, 精巢和卵巢Foxl2 mRNA的表达水平均极显著升高(P<0.001)。结果表明, E₂和MT促进Foxl2表达, E₂促进其表达的性别差异比MT明显。研究可为了解Foxl2的功能及明确外源性激素调控中华鳖Foxl2的分子机制提供基础资料。     

稀有鮈鲫HSP70基因启动子的克隆及功能分析

热休克蛋白70(HSP70)作为一种分子伴侣,在环境毒理学中受到广泛研究。前期研究表明稀有鮈鲫HSP70基因(GrHSP70)表达量与五氯酚(pentachlorophenol, PCP)处理的浓度和时间在肝脏中呈现剂量/时间-依赖效应。为探究启动子在热休克蛋白70表达调控中的作用,根据已知的GrHSP70 cDNA序列,采用染色体步移技术克隆了GrHSP70的5'侧翼区的核苷酸序列。生物信息学分析从预测的转录起始位点(C)起的5'侧翼区域共1 487bp,潜在的转录因子结合位点包括雌激素响应元件(ERE)、Sp1结合位点(Sp1)、糖皮质激素响应元件(GRE)、TATA结合蛋白(TBP)、CCAAT/增强子蛋白结合位点(C/EBP)、Oct-1结合位点(Oct-1)、GATA转录因子结合位点(GATA-1)等。实验构建了含有启动子缺失片段的萤火虫萤光素酶(firefly luciferase)和海肾萤光素酶(renilla luciferase)报告基因表达载体,瞬时转染HeLa细胞后,利用双荧光活性检测确定获得的GrHSP70启动子具有启动活性,其核心启动位点位于转录起始点上游-1 487~-1 093bp。同时,用不同浓度PCP暴露成功转染了重组质粒(pGL-HSP70 promoter-Luc+)的HeLa细胞,培养24h后检测双荧光活性,与对照相比,随PCP浓度的增加,荧光活性均显著增加。说明在稀有鮈鲫肝脏中PCP会通过激活GrHSP70启动子来诱导GrHSP70表达,但PCP在稀有鮈鲫体内通过何种机制来调节HSP70的合成,仍然需要进一步研究。     

厚颌鲂两个野生群体遗传多样性分析

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斑马鱼对无氧运动训练的适应性变化

该研究以斑马鱼为(Danio rerio)对象,研究了四周无氧运动训练对斑马鱼行为、形态、生长、肌肉生化组分及代谢酶活性的影响。旨在探索斑马鱼对无氧运动训练的适应性变化,为进一步了解鱼类适应无氧运动训练的分子机制提供基础数据。结果发现:斑马鱼的日常活跃程度经四周无氧运动训练后显著降低,群聚程度增加;训练组个体体重和体长增长减缓,更利于运动;肌糖原含量显著增加,运动持久能力加强;肌肉乳酸脱氢酶(LDH)活性显著增高,柠檬酸合成酶(CS)活性显著降低,无氧代谢能力加强。即,斑马鱼无氧运动能力和无氧代谢能力在训练后得以明显提升。     

贝氏高原鳅消化系统胚后发育的形态及组织结构

应用解剖学、组织学和组织化学方法,对贝氏高原鳅(Triplophysa bleekeri)消化系统的胚后发育进行观察.结果表明,贝氏高原鳅仔、稚鱼呈线性生长趋势.仔鱼出膜后1～2d为内源性营养阶段,3d进入混合营养阶段,15 d进入外源性营养阶段.初孵仔鱼口凹已经出现,出膜后3d与外界相通,9d口咽腔基本发育完成.8d食道发育基本完成.初孵仔鱼消化道雏形已现,但胃肠未明显分化.出膜后64 d胃小凹处出现胃腺,胃消化功能基本完备.初孵仔鱼肠道已经分化,出膜后27 d肠基本发育完成.初孵仔鱼具有肝前体,出膜后2d肝细胞开始分化,7d肝中出现明显的中央静脉和肝细胞索,肝组织结构与成体差异不大.3d肝前端出现胰组织,4d具有胰雏形,5d完整胰出现,胰腺细胞之间具有大量嗜曙红酶原颗粒物质;9d胰岛出现,胰组织基本发育完成.64 d消化系统各部分组织结构发育基本完成.贝氏高原鳅消化道的形态发育需要很长的时间,出膜后64 d胃肠仅前端膨大,无任何弯曲;85 d胃与食道呈直角弯曲后下行,但胃肠无明显分界;120 d胃弯曲为“Z”形后笔直下行,胃肠仍无明显分界,肝为一整体,未见分叶.1龄幼鱼,消化系统解剖结构与成鱼相似,但肝缺少右叶,肠缺少胃背面的圆环形弯曲.贝氏高原鳅消化系统的胚后发育特点和仔鱼的营养方式可能体现了长江以南地区冬天繁殖鱼类消化系统胚后发育的一般规律和仔鱼的营养趋势.     

怒江云南段大型底栖无脊椎动物群落结构与水质生物评价

于2007～2008年平水期(4～5月份)、丰水期(7～8月份)和枯水期(11月份),对怒江云南段干流大型底栖动物群落结构进行了调查研究,并利用生物指数对怒江云南段水质进行了评价。共采集到大型底栖动物12目34科47种,其中水生昆虫种类最多,达31种,属7目25科,占总数的66%。3个时期(平水期、丰水期和枯水期)大型底栖动物的平均密度以平水期最高(93.73ind./m2),平均生物量以丰水期最高(1093.70mg/m2);Shannon指数、Margalef指数、Pielou均匀度指数大小依次顺序为枯水期>平水期>丰水期;水质评价表明怒江云南段上、下游水质状况一般,而中游河段略有污染。研究结果也表明BPI生物指数不适合用于怒江这类大型底栖动物种类匮乏的冷、急流水体水质评价。     

饥饿对鲤幼鱼内脏器官指数和力竭运动后代谢特征的影响

为了考察不同饥饿时间对鲤幼鱼内脏器官指数和力竭运动后代谢特征的影响, 在(25±0.5)℃条件下, 将35尾实验鱼[体质量(21.34±0.42) g, 体长(9.39±0.08) cm]随机平均分成5组, 即: 对照组(S0)、1周(S1)、2周(S2)、4周(S4)和8周(S8)饥饿组, 相应时间的饥饿处理后测定各实验组鱼体内脏器官指数及力竭运动后过量耗氧(Excess post-exercise oxygen consumption, EPOC)。结果发现: 除了体长以外, 鲤幼鱼体质量、空壳湿重、内脏团湿重、肝脏湿重、消化道湿重、心脏湿重和鳃湿重等均随着饥饿时间的延长呈下降趋势。S2、S4和S8组的幼鱼空壳指数显著高于S0和S1组(P<0.001)。S2、S4和S8组的幼鱼内脏团指数和肝脏指数都显著低于S0和S1组(P<0.001)。S1组幼鱼消化道指数显著低于S0组, 但显著高于S2、S4和S8组(P<0.001)。心脏指数和鳃指数在所有实验组之间差异不显著(P>0.05)。S1组幼鱼运动前代谢率显著低于S0组(P<0.001), 但显著高于S2、S4和S8组(P<0.001)。S1组幼鱼运动代谢峰值和代谢率增量与S1组差异不显著(P>0.05), 但显著高于S0、S4和S8组(P<0.001, P=0.003)。各组间幼鱼代谢峰值时间差异不显著(P>0.05)。各个饥饿组幼鱼运动代谢峰值比率都显著高于S0组(P=0.002)。S1组的幼鱼EPOC与S0和S2组的差异不显著(P>0.05), 但显著高于S4和S8组(P=0.043)。综上所述: (1) 鲤幼鱼各个组织器官对饥饿胁迫的响应不尽相同, 这可能与其执行的生理功能差异有关; (2) 短期饥饿胁迫提升了鲤幼鱼有氧和无氧代谢能力, 这可能有利于其摄食和逃逸能力的提高, 进而提高其生存适合度。     

城市化对河流大型底栖动物群落的影响研究进展

城市化可以引发一系列"城市溪流综合症",对河流健康造成巨大胁迫。大型底栖动物是河流生态系统的重要组成部分,对环境因子敏感,能够较好的反映流域环境的变化。城市化后,流域人口增加,建设用地比例上升,入河污染物浓度和总量增多,底栖动物中敏感物种比例降低甚至消失,寡毛类、摇蚊等耐污物种成为优势类群;群落多样性显著降低,并且一般与城市化强度成负指数关系;底栖动物总密度普遍大幅度增加,收集者为主要摄食功能群;不透水地表面积比例的增加改变了流域自然的水文过程,群落组成的季节波动减弱,但密度的波动增大;次级生产力明显增加,食物网趋于简化。初步分析了城市化过程中水质污染、水文、生境破坏、流域土地利用等因素影响底栖动物群落的规律和机制,并且根据国内外研究现状提出了进一步研究的方向,以期为我国城市河流生态学研究、流域生态管控和河流生态系统修复提供科学依据。     

斑马鱼pax2a(-3.1 kb):eGFP转基因品系的构建

为了更好地了解脊椎动物肾脏的早期发育,本研究利用斑马鱼这一研究脊椎动物器官发育的理想模式生物,通过构建肾脏特异性pax2a荧光标记转基因品系以实现实时在体地观察斑马鱼前肾的发育过程。我们分析了斑马鱼pax2a基因的启动子,扩增出其翻译起始位点上游3.1 kb的基因组DNA,利用Tol2转座子系统,经胚胎显微注射及三代筛选,成功构建了一个稳定的pax2a(-3.1 kb):eGFP转基因鱼品系。此转基因品系的绿色荧光蛋白在3体节时期就可以标记出中间中胚层,并在后续体节时期的中间中胚层前端(第3体节至第5体节对应的部分),及24 hpf的肾管前端和中段表达,基本模拟了pax2a在斑马鱼早期前肾发育中的时空表达模式。本研究所获得的pax2a(-3.1 kb):eGFP弥补了已有pax2a转基因品系中报告基因无法准确标记出中间中胚层和前肾管前端的缺陷,是研究斑马鱼前肾早期发育的良好材料。