斑马鱼热耐受性对温度驯化的响应及其性别差异

为了探究斑马鱼(Danio rerio)热耐受性对温度驯化的响应及其性别差异,将性成熟斑马鱼分别于适温(28℃)、低温(20℃)和高温(34℃)下驯化14 d,之后测定不同温度驯化下雌鱼和雄鱼的临界高温(critical thermal maxima,CTmax)、致死高温(lethal thermal maxima,LTmax)、临界低温(critical thermal minima,CTmin)、致死低温(lethal thermal minima,LTmin)等热耐受性参数.结果表明:驯化温度对雄鱼和雌鱼的所有热忍耐参数(CTmax、LTmax、CTmin和LTmin)均影响显著(P<0.05),并且驯化温度和性别对热耐受性参数的影响具有交互作用(P<0.05).适温(28℃)驯化下,雌鱼与雄鱼各个热忍耐参数相比无显著差异(P> 0.05);低温(20℃)驯化下雌鱼的耐高温能力强于雄鱼,而高温(34℃)驯化下雌鱼的耐低温能力弱于雄鱼.结果提示:繁殖适温下雌雄斑马鱼的热耐受性趋于一致,而非繁殖适温下二者的热耐受性出现分化.     

南方鲇幼鱼的热耐受特征

为了研究不同驯化温度对南方鲇（Silurus meridionalis Chen）幼鱼热耐受性特征的影响,在水温为10 ℃、20 ℃和30 ℃的条件下,对南方鲇幼鱼（（16.9±0.3）g）进行2周的驯化,以1 ℃·h^-1的变温速率连续观测实验鱼的耐受温度,各驯化温度下的最大临界温度（CT_max）、最大致死温度（LT_max）、最小临界温度（CT_min）和最小致死温度(LT_min）分别为3413 ℃、3822 ℃、39.41 ℃;34.84 ℃、38.63 ℃、39.53 ℃;4.88 ℃、5.90 ℃、9.80 ℃;4.12 ℃、5.03 ℃、8.29 ℃。结果表明：最大临界温度和最大致死温度随驯化温度的升高而增大,最小临界温度和最小致死温度随驯化温度的降低而减小;经计算,南方鲇幼鱼在各驯化温度下的温度耐受幅分别为29.25 ℃、32.32 ℃和29.61 ℃;在10 ℃～20 ℃的驯化温度范围内高、低温驯化反应率分别为0.41和0.12,而在20 ℃～30 ℃驯化温度范围内高、低温驯化反应率分别为0.10和0.39;热耐受区域面积为617.5 ℃²;证明南方鲇幼鱼的热耐受性明显有赖于驯化温度。     

秦岭细鳞鲑代谢及低氧耐受能力对温度驯化的响应

为考察秦岭细鳞鲑（Brachymystax lenok tsinlingensis）代谢及低氧耐受能力对温度驯化的响应,将实验鱼于6℃、12℃和18℃下驯化4周后,采用密闭式呼吸代谢测定仪对其静止代谢率（Resting metabolic rate,RMR）和临界氧压（Critical oxygen press,P_crit）等参数进行测定。结果发现,RMR随驯化温度升高而升高,在6-12℃、12-18℃温度内,RMR的Q₁₀值分别为2.59和2.77,表明该物种对温度的敏感性较高;P_crit值随驯化温度升高而升高且与RMR显著正相关,在驯化温度范围内（6-18℃）,P_crit提升了76.2%。研究结果提示:秦岭细鳞鲑应对低氧环境的生理可塑性较差,在高温下RMR增加可能是导致其低氧耐受能力降低的内在机制之一。     

东方蝾螈幼体热耐受性和游泳表现的热驯化响应

特定物种的热驯化能力决定着其是否能成功耐受环境温度的改变,在应对未来气候变暖的趋势中扮演重要角色。为评估有尾类两栖动物的热驯化反应,在3个恒定水温(15、20℃和25℃)中驯化东方蝾螈(Cynops orientalis)幼体4周,测定驯化后幼体在不同测试温度下的运动(游泳)表现、临界低温(CT_(Min))与临界高温(CT_(Max))。结果显示:驯化与测试温度均显著影响蝾螈的游泳速度;驯化温度亦影响蝾螈的CT_(Min)和CT_(Max),但不影响可耐受温度范围(TRR)。驯化与测试温度的交互作用对蝾螈泳速的影响显著,表明驯化温度可改变其游泳表现的热敏感性。经某一温度驯化后蝾螈泳速似乎在相同测试温度下表现最好,该结果可能支持驯化有益假说。CT_(Min)和CT_(Max)随驯化温度的升高而增加,表明:低温驯化可提高动物抗低温能力,而高温驯化提高其抗高温能力。两栖类动物热耐受性与运动表现热驯化反应的种间变异可能与栖息地热环境的差异有关。     

热驯化和实验温度对鼎突多刺蚁运动能力的影响

以鼎突多刺蚁为实验对象,研究了热驯化和实验温度对其运动能力的影响。将成年的鼎突多刺蚁随机分成2组,分别置于20 ℃和30 ℃下驯化4周。经过驯化的动物分别在20 ℃或30 ℃观察、统计它们的运动能力指标——停顿频率、疾跑速度、最大持续运动距离。结果表明：驯化温度、实验温度以及二者的交互作用极显著影响了鼎突多刺蚁的运动速率;经过特定温度驯化的鼎突多刺蚁在该特定温度下的运动能力,相对于经过不同温度驯化而在相同温度下实验个体的运动能力有所提高。上述研究结果支持驯化有益假说。     

体重温度及温度驯化对中华绒螯蟹呼吸率的影响

本文用流水式呼吸仪研究了体重,温度及温度驯化对中华绒螯蟹（又名河蟹）的呼吸率的影响。作者首次运用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程描述了呼吸率与体重和温度的关系。对于河蟹,这种关系可归纳为：Ｒ＝１２８０Ｍ－０．５０／［１＋ｅｘｐ（２．３５１－０．１３８Ｔ）］μｇＯ／（ｇ·ｈ）。温度驯化能导致速率补偿,表现为２５℃驯化河蟹的呼吸率明显低于１０℃驯化河蟹的呼吸率。因温度驯化所导致的速率补偿与眼柄内分泌因子有关。在急性升温的条件下,河蟹呼吸率对温度的反应并不完全遵循ｖａｎ＇ｔＨｏｆｆ－Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ定律。在低温区（１０－１６℃）,两种驯化河蟹的呼吸率对温度较为敏感,Ｑ１０值大于２;在高温区（１６－３０℃）,两者均不敏感,Ｑ１０值小于２。这说明速率补偿不仅可通过长时间温度驯化达到,而且在温度急剧变化时能够在很短的时间内发生。这种速率补偿可能涉及一种新的机制。     

恒温驯化对中国林蛙热耐受性的影响

外温动物主要利用外热源,选择活动时间和冷热斑块之间穿梭等行为途径进行体温调节,以维持相对较高且稳定的体温。环境温度通过影响体温而影响动物的生理功能和行为表现.过高或过低的体温对动物有害甚至能导致其死亡,在极端高、低体温之间,相对较高的体温有利于动物较好地表达其生理功能和行为表现。[第一段]     

白头鹎对季节性驯化和温度适应的生理反应

在自然环境中,有机体某一特性的可塑性变化在适应和功能方面是非常重要的。以成年白头鹎(Pycnonotus sinensis)为研究对象,分别在野外驯化条件和实验室温度适应条件下测定静止代谢率(RMR)、蒸发失水率(EWL)和代谢活性器官的重量,同时测定肝脏及肌肉的线粒体呼吸和细胞色素C氧化酶活力(COX)。野外季节性驯化在冬季和夏季时测定;实验室温度适应分为2组,分别在10℃和30℃下适应4周后进行测定。结果显示,与夏季驯化和暖适应组相比,冬季驯化和冷适应组RMR和EWL较高、代谢活性器官较重,线粒体呼吸速率和COX活性显著增加;器官重量和细胞产热能力的适应性变化可能是导致了RMR适应性调节。结果表明,白头鹎可以表现出对季节性驯化和温度适应的生理反应,利用这种能力应付野外环境温度的波动。生理能量特性的可塑性是鸟类能量代谢的共同特征。     

温度驯化对高体鳑鲏热耐受及低氧耐受能力的影响

为了考察温度驯化对鱼类热耐受及低氧耐受能力的影响,以高体鳑鲏(Rhodeus ocellatus)为对象,分别在15、20和25℃条件下驯化14 d,随后在不同驯化温度下测定其温度和低氧耐受指标。结果表明:高体鳑鲏的临界高温(CTmax)和致死高温(LTmax)随驯化温度的升高而上升,临界低温(CTmin)和致死低温(LTmin)随驯化温度的降低而下降,说明高体鳑鲏的热耐受性具有温度依赖性;高体鳑鲏在各驯化温度下的温度耐受幅分别为29.34、30.18和28.01℃;高体鳑鲏的低温驯化反应率在15~20℃和20~25℃的驯化温度范围分别为0.23和0.87,说明高体鳑鲏的低温耐受能力在高温段具有更高的温度敏感性;而高温驯化反应率在不同温度范围差别不大(0.40和0.44);高体鳑鲏失去平衡氧压则随着驯化温度的升高而上升,表明温度上升降低了高体鳑鲏的低氧耐受能力。     

热驯化对鼎突多刺蚁热适应和运动行为的影响

为比较恒温和变温驯化对鼎突多刺蚁（Polyrhachis vicina Roger）热适应和运动行为的影响,将鼎突多翅蚁分别在15℃恒温和13.4～21.6℃变温下进行驯化,定量分析两种驯化温度对鼎突多翅蚁热适应和运动行为的影响.结果表明,恒温和变温驯化对鼎突多刺蚁的最适温度、逃避高温、运动中的停顿频率、疾跑速度、最大持续运动距离均有显著影响（p＜0.01）,而对逃避低温的影响不显著（p=0.343）;变温驯化后鼎突多刺蚁的最适温度仅有一个峰值,这不符合最适性模型的预测;恒温和变温驯化下鼎突多刺蚁的疾跑速度与最大持续运动距离都呈显著的正相关（分别为p=0.017和p＜0.001）,且经过变温驯化的鼎突多刺蚁的运动能力明显强于恒温驯化下个体的运动能力.     

温度和光周期驯化对树麻雀消化道形态特征和能量预算的影响

为探讨温度和光周期驯化对树麻雀消化道形态特征和能量预算的影响,以不同环境温度(5℃和25℃)、不同光周期(16L∶8D和8L∶16D)的4组树麻雀进行为期4周的人工气候箱驯化,并对驯化后的4组树麻雀消化道形态特征各指标以体质量为协变量,采用温度、光周期双因素协方差分析和组间进行单因素协方差分析及进行Tukey HSD比较。结果表明,温度降低或光周期缩短导致消化道长度极显著增加;反之,则缩短。温度显著影响消化道干组织质量;温度和光周期的交互作用对消化道净鲜质量和干组织质量的影响显著;总消化道和各器官的长度(直肠长度除外)、质量均存在明显的组间差异。可见,不同的温度或光周期可引起树麻雀消化道形态结构和功能能力相应的适应性变化,消化道各器官长度和质量的改变与其个体的摄能需求密切相关,消化道各器官功能能力和器官能耗之间高投资高收益的能量预算是个体适合度与环境压力之间能量预算的结果。     

温度及光照驯化对南方鲇线粒体代谢补偿调节的影响

为了检验在季节驯化中温度和光周期分别对南方鲇（Silurus meridionalis Chen）组织线粒体代谢补偿效应的调节作用,研究对实验鱼进行了4个系列的驯化处理:（1）低温等光周期12.5℃,12L:12D,体重:（186.362.77） g;（2）高温等光周期27.5℃,12L:12D,体重:（202.807.99） g;（3）短光照中等温8L:16D,20℃,体重:（284.8013.47） g;（4）长光照中等温度16L:8D,20℃,体重:（283.7015.60） g,每组均为24尾鱼。驯化8周后取样,测定了各驯化组鱼体心脏、肝脏和肾脏的器官质量（器官指数）,以及这3种器官组织线粒体在测定温度为12.5℃、20℃和27.5℃时的呼吸率和细胞色素C氧化酶（CCO）活性。结果显示,在等光周期条件下,低温驯化组（12.5℃,12L:12D）实验鱼的心脏、肝脏和肾脏的器官指数均显著高于高温驯化组（27.5℃,12L:12D）;在中等温度条件下不同光照处理的实验鱼之间器官指数无显著差异。在中等温度条件下短光照驯化组（8L:16D,20℃）鱼体的心脏、肾脏和肝脏组织线粒体呼吸率和CCO活性均显著高于长光照组（16L:8D,20℃）;而在等光周期条件下的不同温度驯化并没引起这3种组织线粒体的呼吸率和CCO活性的明显差异。综合认为:在季节驯化过程中,光周期改变是引起线粒体代谢能力的主要因素,温度变化则是调整器官组织重量的主要因素,光周期与温度对南方鲇线粒体代谢机制的调整具有协同作用。       

驯化温度与急性变温对南方鲇幼鱼皮肤呼吸代谢的影响

为了考查鱼类皮肤呼吸代谢的温度反应特征,在不同驯化温度(10、20、30℃)及双向急性变温(10→20℃、20→30℃、10→30℃;20→10 ℃、30→20℃、30→10℃)条件下采用自行设计的皮肤呼吸代谢装置测定麻醉后南方鲇(Silurus meridionalis)幼鱼的皮肤耗氧率(MO2skin)及鳃部耗氧率(MO2gill),并计算整体耗氧率(MO2total).研究显示:南方鲇幼鱼的MO2skin占MO2total 的16.4％-19.0％,随着驯化温度的升高,MO2skin上升的幅度显著低于MO2total(P＜0.05),MO2skin占MO2total的比例则呈下降趋势;急性升(降)温组的MO2skin与升(降)温前驯化温度组相比显著升高(降低)(P＜0.05),却与相应温度驯化组的MO2skin无显著性差异(P＞0.05);急性变温组MO2skin的Q10值与驯化温度组的差异不显著(P＞0.05),却显著低于MO2total的Q10值(P＜0.05).通过相关资料比较发现,南方鲇幼鱼MO2skin占MO2total的比例处于中上水平.研究表明,在驯化温度和急性变温条件下,实验鱼的MO2total分别存在代谢补偿反应和急性胁迫反应;MO2skin与MO2total的温度反应不同,它既不是一个完全的化学反应过程,也不是生物反应过程,而更倾向于是一个物理的扩散过程.     

温度对海水青鳉胚胎发育的影响

为了探究温度对海水青鳉Oryzias melastigma胚胎发育的影响,试验设置6个温度梯度(19℃、22℃、25℃、28℃、31℃和34℃),记录各孵化温度下胚胎的孵化时间、孵化率和畸形率。结果显示,在19.8～33.8℃温度范围内,海水青鳉胚胎均能孵化,孵化时间与温度呈负相关; 34℃时胚胎孵化历时最短,为8.5 d; 28℃时胚胎孵化率最高;胚胎发育的适宜孵化温度为24.8～30.5℃,最适温度为28℃,高温和低温都会导致初孵仔鱼畸形率升高;胚胎发育的生物学零度为14.89℃,平均有效积温为3 919.04℃·h。本研究为海水青鳉的人工繁育提供了参考。     

中华倒刺鲃不同生理性能对降温的响应速率

为了考查长期高温驯化的中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼快速降温后不同生理功能对低温环境的响应速率,将实验鱼分为2组分别在15℃和25℃条件下长期驯养(8周),随后25℃组快速降温至15℃(降温组),同时15℃组(恒低温对照组)温度保持不变;在降温后的第1、2、4和8周分别测定和比较降温组和恒温对照组实验鱼的温度耐受能力、游泳能力、自发活动水平、摄食代谢和生长性能等相关生理指标。结果显示:降温后,低温耐受能力(CT_(min))1周时就达到稳定与对照组不再有差异,而高温耐受能力(CT_(max))2周时才达到稳定;与对照组相比,降温处理导致实验鱼自发活动水平(运动时间百分比,PTM和运动总距离,TDM)显著上升,且此差异持续整个驯化周期(P0.05);降温组的临界游泳速度(Critical swimming speed U_(crit))在降温的1—2周均显著小于对照组(P0.05),直到4周才达到稳定;降温组实验鱼特殊动力作用(Specific dynamic action SDA)持续时间和摄食后代谢峰值(Peak metabolic rate PMR)与对照组在降温1—4周均没有显著差异;尽管降温组有更高的摄食率,其食物转化效率和增重率均显著低于对照组(P0.05)。研究表明:中华倒刺鲃在水体温度下降后,不同生理功能的稳定速率存在差异,这可能与不同生理功能的生态关联及内在机制的不同有关;降温处理导致机体生长受阻,其主要原因可能是由于应对环境温度变动的逆境胁迫、生理功能调整以及自发活动增加所导致的能量消耗上升所致。     

禁食对胭脂鱼幼鱼游泳能力、热耐受能力和自发运动的影响

为了考察1—2周禁食对胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)幼鱼游泳能力、热耐受能力和自发运动的影响,以胭脂鱼幼鱼[体质量(3.26±0.64) g,体长(5.32±0.32) cm]为实验对象,将其随机分成对照组、1周禁食组和2周禁食组测定其有氧运动能力及其代谢、热耐受能力和自发运动行为相关参数。结果发现:1周禁食组和2周禁食组的静止代谢和临界游泳速度与对照组没有显著性差异,但其最大代谢率、代谢空间、单位位移能量消耗、头高/头长及体高/体长显著低于对照组(P<0.05); 1周禁食组和2周禁食组的临界低温和致死低温与对照组没有显著性差异,但其临界高温和致死高温显著高于对照组(P<0.05); 1周禁食组和2周禁食组的运动总距离、平均运动速度和运动时间百分比与对照组没有显著性差异。综上所述:胭脂鱼幼鱼采取有氧运动能力和自发运动行为的维持策略应对1—2周禁食胁迫,这可能有利于维持其日常的觅食活动。此外,尽管对低温耐受没有显著影响,但1—2周的禁食显著提高了胭脂鱼幼鱼的高温耐受能力。     

嗜热厌氧菌乙醇耐受机制的研究进展

生物能源因其原料具有来源丰富、价格低廉和可再生的优点,作为可替代化石能源的潜在能源受到世界各国的高度重视。有些嗜热厌氧菌因为具有木质纤维素降解能力和高温发酵的成本优势,被视为生物质转化乙醇等能源物质的理想微生物而成为近年来研究的热点,但乙醇耐受性较低是限制嗜热厌氧菌在工业化生产中应用的主要因素之一。本文从以下三个方面介绍嗜热厌氧菌乙醇耐受机制的研究进展：（1）嗜热厌氧菌生产乙醇的代谢途径;（2）嗜热厌氧菌的乙醇耐受机制;（3）提高嗜热厌氧菌乙醇耐受性的方法。     

环境因素对实验室驯化按蚊的影响

较系统地阐述了实验室驯化按蚊(Anopheles)所需的环境条件,环境因素对驯化的影响和驯化时应注意的问题及本实验室驯化的经验。     

温度对中华倒刺鲃不同生理生态性能的影响:驯化有益假说的验证

驯化有益假说(Beneficial acclimation hypothesis)认为生物表型的适应性变化会增强其在诱导这些变化产生的环境中的生理机能或适合度。然而,由于动物不同生理生态性能对环境驯化的响应可能不一致,那么,测试表型性状的选择对驯化有益假说的验证就尤为关键。为此,整合表征动物生存适合度的不同生理生态性能并探究其对环境驯化的响应模式就十分必要。以我国长江中上游广泛分布的中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)为对象,考察了驯化温度(18℃、28℃)和测试温度(18℃、28℃)及其交互作用对该物种有氧运动能力和无氧运动能力的影响,为驯化有益假说等相关假说的验证提供参考。研究发现,中华倒刺鲃不同生理生态性能对温度驯化的响应存在差异:(1)驯化温度对表征中华倒刺鲃无氧运动能力的快速启动游泳无显著影响(除最大加速度外)(P>0.05),研究数据倾向于支持无益假说(No-advantage hypothesis);(2)驯化温度对表征中华倒刺鲃有氧运动能力的临界游泳速度(Critical swimming speed,Ucrit)和最大代谢率(Maximum metabolic rate, MMR)影响显著(P<0.05),18℃驯化-18℃测试下的Ucrit和MMR均优于28℃驯化-18℃测试下的Ucrit和MMR,结果部分支持驯化有益假说和冷有益假说(Cooler is better hypothesis);(3)驯化温度、测试温度、游泳速度对中华倒刺鲃的运动代谢率(Active metabolic rate,MO2)和单位距离能量消耗(The energetic cost of transport, COT)影响显著(P<0.05)。值得关注的是,当游泳速度小于30 cm/s时,驯化温度对MO2和COT无影响,结果支持无益假说;而当游泳速度大于30 cm/s时,在特定的流速下经过28℃驯化的中华倒刺鲃无论在28℃还是18℃的测试环境下MO2和COT均较低,结果倾向于支持热有益假说(Warmer is better hypothesis)。研究结果提示:驯化有益假说并不具有普遍性,热驯化相关假说的验证不仅受表型性状选择的影响,而且还与测试的环境选择压力有关。