碱度胁迫对尼罗罗非鱼鳃离子细胞形态以及鳃、肾和肠中HCO3-转运因子的影响

采用扫描电镜观察了不同碱度(0、2、4 g/L Na HCO_3)胁迫对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)鳃离子细胞形态变化的影响,并采用免疫组化技术观察了鳃、肾、肠中4个HCO_3~-转运因子碳酸酐酶(CAⅡ、CAⅣ)、碳酸氢钠协同转运载体(SLC4A4)、Cl~-/HCO_3~-离子交换体(SLC26A6)的阳性反应变化。扫描电镜结果表明,鳃离子细胞分布在鳃小片基部。根据其表面开孔形状和尺寸,可分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型4种亚型,各亚型离子细胞的开孔尺寸随碱度胁迫强度增高呈正比增大,Ⅲ型离子细胞开孔尺寸变化最明显(P0.01);离子细胞总数目也随碱度升高而增加,Ⅲ型离子细胞数目上升最为显著(P0.01)。免疫组化结果表明,在淡水、碱水组中,CAⅡ、CAⅣ、SLC4A4、SLC26A6在鳃小片基部和肾中均有阳性反应,且随着碱度升高,阳性反应增强,但在肠道中未观察到阳性反应。本研究结果初步表明,尼罗罗非鱼可通过鳃离子细胞形态和数量调节适应碱度变化,鳃和肾为主要应答调节器官。     

离子转运ATP酶的结构和功能

离子转运ATP酶是广泛存在于生物膜上的一种酶蛋白,其结构和功能较复杂,在生物机体细胞的生命活动中起着重要的调控作用。     

水体pH对尼罗罗非鱼生长、营养组成和肉质的影响

为研究水体pH对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)生长、营养组成和肉质的影响, 实验设置低pH(Low pH: 4)、对照(Control: 7.2)和高pH(High pH: 8.5)三个水体pH梯度, 投喂初重为(1.9±0.1)? g的尼罗罗非鱼10周, 并测定其生长性能、血清生化指标、肌肉营养成分和肉质相关指标。结果显示, 相较于对照组, 高pH和低pH水环境造成尼罗罗非鱼的增重率显著降低(P<0.05), 肝糖原累积显著增高(P<0.05), 同时也造成血清中甘油三酯的含量显著降低(P<0.05)及肝功能指标血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶的活性显著增高(P<0.05)。另外, 高pH水环境导致尼罗罗非鱼脏体比和肌肉黏性显著降低(P<0.05), 肌肉蒸煮损失、肌肉和血清中乳酸含量显著增高(P<0.05)。同时, 高pH组罗非鱼肌肉的PUFA, 特别是n-3 PUFA的相对含量显著提高(P<0.05), 肌肉脂肪酸营养价值得到提升。而低pH水环境则会造成罗非鱼的脏体比和饲料系数显著提高(P<0.05), 及肌肉弹性的显著降低(P<0.05)。综上所述, 尽管高pH水环境会使罗非鱼肌肉中n-3 PUFA含量有所提高, 但是整体来看, 高或低pH水环境均不利于尼罗罗非鱼的健康生长和肌肉品质的提升。     

盐度胁迫对尼罗罗非鱼鳃氯细胞调节变化的影响

采用扫描电镜和免疫组化技术,研究了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)鳃中氯细胞的分布,及其不同盐度(0、10、20、30)胁迫对氯细胞数目和形态变化的影响.扫描电镜结果表明:氯细胞分布在鳃丝的鳃小片基部,根据其表面开口长度,可分为Ⅰ型(＞6.5μm)、Ⅱ型(3.2～6.5μm)和Ⅲ型(＜3.2 μm)3种亚型;不同盐度下氯细胞总数目变化趋势为盐度10＜盐度20＜盐度0＜盐度30;从盐度0转移到盐度10后,氯细胞总数目减少,主要是由于Ⅰ型氯细胞数目显著下降;盐度20中的氯细胞数量高于盐度10,但不显著;盐度30中的氯细胞数量随Ⅲ型氯细胞数量的提高而显著增加.免疫组织化学进一步证实了不同盐度条件下Na+-K+-ATPase免疫反应性细胞均分布在鳃丝的鳃小片基部.本研究结果表明,尼罗罗非鱼可通过改变鳃氯细胞数量和形态结构来适应环境中的盐度变化,推测Ⅰ型氯细胞和Ⅲ型氯细胞分别在低盐、高盐适应中起着重要作用.     

LHRH-A对尼罗罗非鱼生长及生长轴相关基因表达的影响

促性腺激素释放激素(GnRH)的主要作用是刺激脑垂体促性激素(GtH)的释放, 亦可促进鱼类生长激素(GH)的释放。促黄体素释放激素类似物(LHRH-A)是哺乳类GnRH的类似物, 为了分析LHRH-A对尼罗罗非鱼生长调节的作用, 设计了长期和短期2个实验, 采用腹腔注射(剂量0.1 μg/g体重)方法, 分析LHRH-A对尼罗罗非鱼绝对生长率、特定生长率、肝体系数和肥满度的影响, 并应用荧光实时定量PCR方法检测在注射LHRH-A后不同时段(6h、12h、24h、2周)尼罗罗非鱼垂体GH、肝脏GHR和肝脏IGF-I基因的表达变化。结果表明, LHRH-A组尼罗罗非鱼的绝对生长率、特定生长率、肝体系数、肥满度均显著高于对照组(P<0.05); 注射LHRH-A后12h、24h垂体GH mRNA表达水平均显著升高(P<0.05), 2周后恢复到对照组水平; 注射LHRH-A后24h和2周肝脏GHR mRNA表达水平显著上升(P<0.05); 注射LHRH-A后6h肝脏IGF-I mRNA表达水平显著升高(P<0.05), 12h、24h和2周恢复到对照组水平。以上结果提示, LHRH-A可显著上调尼罗罗非鱼生长轴相关基因的表达, 从而促进鱼类的生长。     

CuSO4和ZnSO4对尼罗罗非鱼N-乙酰——D-氨基葡萄糖苷酶的影响

以分离自尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)精巢的N-乙酰--D-氨基葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.52, NAGase)为研究对象,探讨了两种水产常用药物CuSO4和ZnSO4对NAGase的影响。研究结果表明CuSO4和ZnSO4对该酶抑制的IC50分别为(1.230.05)和(0.280.02) mmol/L,都能改变酶的构象从而影响到其内源荧光的发射。这两种药物对该酶的抑制机理均为可逆抑制,其中CuSO4对酶的抑制类型为非竞争型, ZnSO4为竞争型,且均能明显影响该酶的pH稳定性和热稳定性。研究结果为罗非鱼养殖过程中CuSO4和ZnSO4的使用和监控提供了参考。       

大蟾蜍血清中某些离子浓度季节变化的研究

本文研究了大蟾蜍血清中钾、钠、钙、氯四种离子浓度在不同季节的变化。实验结果表明:大蟾蜍血清中钾、钠两种离子与钙、氯两种离子的变化趋势相反,尤其以氯与钠的相反变化趋势最为明显;冬眠期中大蟾蜍的内环境处于一个低钾、钠,高钙、氯的特定水平;此外,活动期中雌性大蟾蜍的血钙水平低于雄性的。以上这些离子浓度的变化均有其生理生态等方面的意义。     

温度与盐度对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼生长和肝脏抗氧化酶活力的协同影响

采用中心复合试验设计(CCD)和响应曲面方法(response surface methodology, RSM),探讨了温度(16～37 ℃)和盐度(0～18)对吉富罗非鱼幼鱼生长和肝脏抗氧化酶活力的协同影响.结果表明： 温度和盐度的一次与二次效应对吉富罗非鱼幼鱼特定生长率（SGR）有显著影响(P<0.05),随着温度或盐度的上升,其特定生长率呈先升后降的变化.温度与盐度间存在互作效应(P<0.05),温度为16～20 ℃时,幼鱼的特定生长率在盐度为9～10时较高;在温度27～32 ℃、盐度3～5时较高;高温环境下（35～37 ℃）,淡水环境中的幼鱼生长较快.温度和盐度分别为28～30 ℃和6～8时,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活力较高,温度的一次效应与盐度的二次效应对两种酶活力均有显著影响(P<0.05),温度与盐度对CAT活力有互作效应,高温与高盐环境会抑制SOD和CAT活力的表达.SGR、SOD和CAT因子与响应值间二次多项回归方程的决定系数分别达到0.954、0.831和0.942(P<0.05),可用于预测;温度效应对吉富罗非鱼幼鱼生长和抗氧化酶活力的影响较盐度明显.在罗非鱼的养殖过程中应合理安排养殖环境,降低氧化胁迫,以促进罗非鱼的生长与抗病力的提高.     

载铜蒙脱石对尼罗罗非鱼肠道菌群和消化机能的影响

本试验研究了饲粮中添加0.10%、0.15%、0.20%载铜蒙脱石对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)肠道菌群和消化机能的影响。结果显示,载铜蒙脱石显著降低了肠道细菌数量,明显改变了肠道菌群的组成,使气单胞菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、不动杆菌属、产碱菌属、肠杆菌科、弧菌属的百分比减少。与对照组相比,饲料中添加0.10%、0.15%和0.20%载铜蒙脱石分别使干物质消化率显著提高了6.43%、8.47%和8.83% (p<0.05),粗蛋白消化率显著提高了5.63%、6.24%和6.91%(p<0.05),粗脂肪消化率显著提高了4.62%、5.65%和5.98%(p<0.05),添加0.15%和0.20%载铜蒙脱石使粗灰分消化率显著提高了18.77%和15.09% (p<0.05)。添加载铜蒙脱石显著提高了肠组织蛋白酶活性(p<0.05),且0.15%和0.20%载铜蒙脱石显著提高了肠组织淀粉酶和脂肪酶活性(p<0.05)。载铜蒙脱石显著提高了前肠、中肠、后肠绒毛和微绒毛高度。结果提示,载铜蒙脱石在鱼体内具有较强的抗菌活性,能有效抑制肠道病原菌的增殖,保护肠粘膜免受病原菌的侵袭,使肠粘膜始终处于健康状态,以益于消化酶的分泌和饲料养分的消化。     

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.     

“灭非灵”对尼罗罗非鱼鳃、肝和肾组织结构的影响

通过"灭非灵"对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)(体重为34.65±5.69 g)的急性毒性试验及对鳃、肝、肾的组织学研究,从组织学角度探讨了"灭非灵"对尼罗罗非鱼的致死机理。结果表明:"灭非灵"对尼罗罗非鱼的24、48、72和96 h-LC50分别为0.148、0.103、0.048和0.032 mg·L-1;其组织病理学损伤表现为鳃小片萎缩、卷曲、坏死、脱落和融合,鳃间隙分泌大量的粘液细胞;肝细胞肿大,空泡化,细胞界限模糊,细胞核固缩;肾细胞肿大,充血;"灭非灵"对3种组织的损伤程度为鳃肝脏肾脏,3种组织的损伤很有可能是造成尼罗罗非鱼死亡的主要原因。     

CAT1基因在尼罗罗非鱼肌肉和肝的节律性表达研究

为了探究碱性氨基酸转运载体(CAT1)基因在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)饥饿0、7 d肌肉和肝的昼夜表达规律,实验分别在尼罗罗非鱼饥饿0,7 d 06:00、09:00、12:00、15:00、18:00、21:00和24:00、第2天03:00、06:00,分别对应区时(Zone time, ZT) ZT0、ZT3、ZT6、ZT9、ZT12、ZT15、ZT18、ZT21、ZT24采样,采样在一昼夜内完成。每组随机取3尾鱼进行解剖,取其肌肉和肝样品分析。结果表明:CAT1基因在正常投喂的尼罗罗非鱼肌肉表达具有显著性时间差异(p0.05),呈现昼低夜高的节律性振荡(p0.3),达到峰值的时间为ZT 0.72。饥饿7 d后,虽然在各时间点上CAT1基因表达有显著性差异(p0.05),但无昼夜节律性(p0.3);CAT1基因表达为在光周期先升后降,在暗周期先降后升,峰值相位在光照阶段,为ZT 7.44。在尼罗罗非鱼肝中,CAT1基因在正常投喂时表达具有显著性时间差异(p.05),呈现节律性振荡(p0.3),CAT1基因表达为在光周期先降后升,在暗周期则先升后降,峰值相位在黑暗阶段,达到峰值的时间为ZT 16.56。饥饿7 d后,在各时间点上CAT1基因表达无显著性时间差异(p0.05),且表达无昼夜节律性(p0.3);CAT1基因表达为在光周期先降后升,在暗周期则先升后降,峰值相位在黑暗阶段,为ZT 21.60。以上结果说明CAT1基因在尼罗罗非鱼肌肉和肝表达的昼夜节律不同。     

尼罗罗非鱼Ikaros基因的克隆及表达分析

为揭示尼罗罗非鱼Ikaros基因结构特征及其在抗病原感染中的免疫调控机制, 实验采用RT-PCR和RACE方法克隆了尼罗罗非鱼Ikaros的cDNA序列以及利用PCR和染色体步移技术克隆了Ikaros的基因组DNA序列, 通过荧光定量PCR分析了Ikaros mRNA的组织分布及其对无乳链球菌感染的响应。结果表明, 克隆的尼罗罗非鱼Ikaros基因组DNA为20454 bp, 包括7个内含子和8个外显子, 经可变剪接可形成6种不同的mRNA剪接异构体, 其编码的氨基酸序列均具有Ikaros家族典型的锌指结构域且与硬骨鱼类Ikaros氨基酸序列同源性较高(70.6%—93.7%)。Ikaros基因在尼罗罗非鱼各组织中均有表达, 在血液中的表达量最高, 其次为胸腺、脾脏和头肾。人工感染无乳链球菌后, 血液、胸腺、脾脏、头肾中Ikaros基因的相对表达量均显著上调, 并在48h达到峰值, 这表明Ikaros基因参与调控尼罗罗非鱼抵御无乳链球菌的免疫应答反应。研究可为进一步探索Ikaros基因在罗非鱼抗病原感染中的作用机制奠定理论基础。     

植物镁离子转运及镁胁迫响应机制研究进展

镁离子是植物生长发育所必需的矿质元素,参与植物光合作用、碳水化合物代谢等一系列生理生化反应.缺镁严重影响植物生长发育及作物产量和品质.植物细胞中镁含量过高也会抑制植物生长,导致植株产生镁中毒症状.因此,植物细胞中镁离子动态平衡对于维持植物正常生长发育极其重要.植物细胞中镁离子动态平衡由定位于细胞膜及不同细胞器膜的镁离子...     

外来养殖鱼类的入侵风险评估及防控对策——以尼罗罗非鱼为例

[目的]筛选合适的指标建立一套外来养殖鱼类的生物入侵风险评估体系,并对外来养殖鱼类的生物入侵防控提出对策建议。[方法]通过文献资料的收集和整理,对外来养殖鱼类中典型入侵物种的入侵过程、影响危害和入侵生物学特性进行分析和归纳,从适应能力、繁殖能力、扩散能力3方面指示其入侵性;从对生物的影响和对环境的影响2方面指示其生态影响;从自然因素和人为因素2方面指示环境可入侵性,以上述3方面为框架进行评估体系构建。[结果]筛选20个指标构建了外来养殖鱼类的生物入侵风险评估体系,并举例说明该评估体系的应用。从法规政策、科学研究、治理技术和公众参与等4个方面针对性地提出外来养殖鱼类生物入侵风险防控对策。[结论]防范和治理入侵生物是一个系统工程。对于外来养殖鱼类的管理,既不能只考虑经济效益而置生态风险于不顾,也不能片面放大外来养殖良种的入侵风险。科学管控的关键在于完善制度建设、加强风险评估、发展防治手段、促进公众参与,使外来鱼类养殖业在严格受控的前提下发挥其经济效益,将其潜在的生态危害效应降到最低。     

微囊藻毒素对尼罗罗非鱼原代肝细胞致毒机理的探讨

采用离体细胞培养诱导方法,研究微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)原代肝细胞的毒性效应.尼罗罗非鱼原代肝细胞经10、50、150、500 μg/L MC-LR体外诱导24h后,单细胞微量凝胶电泳(SCGE)检测显示,与对照组相比处理组出现明显的彗星拖尾现象,说明MC-LR可引起尼罗罗非鱼肝细胞DNA的损伤,并随着剂量的增加,DNA的损伤程度增大.PI/Annexin V双染色流式细胞仪(FCM)检测表明MC-LR能明显引起肝细胞凋亡,与SCGE结果一致,且DNA损伤程度越大,细胞早期凋亡率越高,呈现明显的时间、剂量依赖性.本研究为进一步从分子、细胞水平阐明MC-LR的毒性以及致毒机理提供重要的理论依据.     

饥饿对尼罗罗非鱼肌肉和肝KLF15基因节律性表达的影响

Krüppel样转录因子15 (Krüppel-like factors,KLF15)是Krüppel样转录因子家族的一员。Krüppel样转录因子家族的特征是含有3个高度保守的Cys2His2锌指结构,与DNA的CACCC元件和富含GC区连接,从而调控转录激活或抑制。KLF15在糖、脂肪酸、氨基酸代谢过程中发挥重要的调控作用。本研究克隆了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus) KLF15基因全长cDNA序列,根据推测的氨基酸序列分析,发现其具有KLF15的两个典型结构域zf-H2C2-2和zf-C2H2。系统进化树的比较分析表明,尼罗罗非鱼KLF15与雪鲷(Maylandia zebra) KLF15亲缘关系最为接近。尼罗罗非鱼短期饥饿实验结果显示:正常进食状态时尼罗罗非鱼肌肉、肝中KLF15基因都呈现明显的昼夜节律性,均为昼低夜高;饥饿7 d后KLF15基因依然有显著昼夜节律性,但振幅降低,且在肝中表现出昼高夜低现象。以上结果说明尼罗罗非鱼的营养变化在一定程度上直接或间接影响KLF15基因节律性表达。     

盐度对大菱鲆幼鱼鳃Na -K -ATPase活力、血清离子浓度 和激素水平的影响

采用饲养试验方法,研究了平均体质量为(7.16±0.07)g的大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼分别在盐度12、18、24、30和36下饲养60 d后,其鳃Na+-K+-ATPase活力、血清离子浓度、生长激素(GH)、皮质醇激素(COR)、特定生长率(SGR)和饲料效率(FCE)的变化。结果表明:幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力、血清Na+浓度均随盐度的升高而上升,分别在3.48~8.30 U/mg和169.99~180.00 mmol/L之间,其中12盐度组最低,36盐度组最高。幼鱼血清中K+和Cl-浓度分别在2.20~3.47 mmol/L和136.67~142.00 mmol/L之间,各盐度组之间差异不显著。幼鱼血清中GH和COR浓度分别在0.41~1.66 ng/ml和35.33~76.41 ng/ml之间;其中GH在36盐度组最高,12盐度组最低,而COR在12盐度组最高,36盐度组最低。幼鱼SGR和FCE分别在(1.45~2.00)%/d和1.12%~1.38%之间,与盐度的相关性不显著,两者均为12盐度组最低。由此可见,盐度变化显著影响大菱鲆幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力、血清Na+浓度和激素含量。本研究对大菱鲆养殖生理生态条件分析具有重要参考意义,研究结果可为大菱鲆养殖的盐度选择提供理论依据。     

盐碱胁迫对青海湖裸鲤耗氧率、血浆渗透浓度和离子浓度的影响

采用呼吸生理和血液生理的方法,探讨了性成熟青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)对盐度、碳酸盐碱度的适应性以及青海湖裸鲤在盐碱胁迫下的渗透调节和离子调节规律。将裸鲤从淡水突变到盐水(盐度14.01±0.01)、碱水(碳酸盐碱度33.03±0.01mmol·L-1)和青海湖水(盐度12.12±0.02、碳酸盐碱度29.07±0.09mmol·L-1)中,测定了在不同水质胁迫下裸鲤耗氧率、血浆渗透压和离子浓度的变化。结果表明:与淡水对照组比较,呼吸耗氧率除了盐度组在3h有显著性升高(P<0.05),其他实验组96h内均未出现显著性变化(P>0.05);裸鲤的窒息点为0.14～0.17mg·L-1,各实验组窒息点均没有显著性差异(P>0.05);碱度组血浆的渗透浓度和Na+、Cl-、Ca2+离子浓度在96h内未出现变化(P>0.05),盐度组和青海湖水组在所测时间段有显著的升高(P<0.05),并且随着胁迫时间的延长,在72h达到峰值。各实验组血浆K+浓度变化没有血浆Na+、Cl-明显,K+浓度有增高的趋势,且都在72h达到了峰值。青海湖裸鲤具有较强的盐碱耐受性,能通过渗透调节和离子调控适应高盐碱环境,而消耗能量较少。     

酸碱胁迫对不同体质量尼罗罗非鱼幼鱼能量代谢的影响

利用6×3析因试验设计,设置6组pH(5.0、6.0、7.0、8.0、9.0和10.0)和3组体质量(1.02、5.13和10.31 9),在试验室条件下研究了酸碱胁迫对不同体质量尼罗罗非鱼幼鱼的呼吸、排泄、乳酸脱氢酶(LDH)和Na+-K+ATPase活力的影响.结果表明:尼罗罗非鱼幼鱼的耗氧率和排氨率随pH值的升高先上升后下降,在pH7.0～8.0时达到最高值.耗氧量与排氨量随体质量的增加而增加并呈幂函数相关.体质量的一次和pH的一次、二次效应对尼罗罗非鱼幼鱼的耗氧率和排氨率有极显著的影响(P＜0.0l);体质量与pH之间无互作效应(P＞0.05);建立了pH与体质量对耗氧率、排氨率之间的回归方程,决定系数分别达到0.942和0.936;体质量对氧氮比(O:N)值有显著影响(P＜0.01),酸碱胁迫使尼罗罗非鱼幼鱼的能源物质利用模式发生改变.高pH条件不利于LDH活力的增加,但有利于Na+-K+ ATPase活力的上升,pH的一次和二次效应对酶活有极显著影响(P＜0.01),体质量对Na+-K+ ATPase活力没有显著影响,且pH与体质量对酶活无互作效应(P＞0.05).