硫化物胁迫对缢蛏血液SO_(4)^(2-)浓度及 SULT1B1-12 基因表达的影响

作为典型的埋栖型滩涂贝类,缢蛏(Sinonovacula constricta)常暴露在富含硫化物的环境中,并表现出较强的硫化物耐受能力。胞质磺基转移酶1B1(SULT1B1)位于硫代谢途径下游,是催化磺化反应的关键酶,在甲状腺激素(THs)等内源性物质的生物转化过程中发挥重要作用。为研究ScSULT1B1-12基因在缢蛏耐硫中的作用,本研究采用生物信息学方法分析了其序列特征,并结合血液中SO_(4)^(2-)浓度变化,开展其组织表达及不同浓度(50μmol/L、150μmol/L、300μmol/L)硫化物胁迫72 h后的表达特征研究。结果表明,ScSULT1B1-12基因全长cDNA为1100 bp,含有897 bp的开放阅读框,编码298个氨基酸。序列分析表明,ScSULT1B1-12含有4个催化活性位点(_(56)K、_(104)N、_(106)H和_(134)A)、1个N端的PAPS结合域(YPKSGTXW)、1个C端的PAPS结合和二聚化域(RKGXXGDWKNXFTVXXE),表明其在结构上具有催化磺化反应的能力。组织分布表明,ScSULT1B1-12基因在鳃中高表达,其次为闭壳肌和肝胰腺。硫化物胁迫后缢蛏血液中SO_(4)^(2-)浓度呈下降趋势,ScSULT1B1-12基因的表达模式也在波动中呈下降趋势,表明硫酸盐可进一步被活化生成磺化反应的供体,而ScSULT1B1-12介导的磺化反应受抑制后可使缢蛏体内THs保持在一定水平,以加强其代谢机能和免疫功能,使机体适应高硫化物的不良环境。

硫化物胁迫对海草影响的研究进展

硫酸盐的还原作用是沿海海洋沉积物中有机质厌氧矿化的主要终点过程,该过程会生产有毒的硫化物。迄今为止,在所研究的大多数海草中都发现了硫化物侵入植株组织内部的现象,而且在温带和热带区域已经发生过多起因为草床沉积物中硫化物浓度过高而导致海草大面积死亡的事件。本文综述了近三十年来硫化物胁迫对海草影响的相关研究工作,主要内容包括以下四方面:(1)硫化物对海草产生胁迫的环境条件主要有缺氧、缺铁、有机质富集以及高盐;(2)硫化物侵入海草组织的途径是由根部吸收进而转移到地下茎和叶片中,而随着时间的推移,硫化物在海草组织中最终主要以单质硫、硫酸盐以及有机硫的形式存在;(3)硫化物对海草的危害主要是通过直接破坏海草的分生组织并进一步抑制海草的光合作用发生的,对海草的生长带来严重的负面影响;(4)不同海草物种受硫化物的侵入情况不同,主要与海草物种的形态学和内部结构差异有关。最后提出三方面的展望,包括硫化物胁迫下海草组织、细胞层面的深入研究,分子应答机制的研究以及有效的海草床修复手段的探索。本文有助于全面了解海草与硫化物胁迫之间的关系,并为将来开展更深入的研究提供参考。

硫化物胁迫对刺参(Apostichopus japonicus)幼参的急性毒性效应及抗氧化防御系统的影响

以刺参(Apostichopus japonicus)幼参为研究对象,探究了硫化物对刺参的急性毒性效应,试验结果表明硫化物对刺参幼参的24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度(LC 50)分别为4.397、3.769、3.001、2.678 mg/L,安全浓度(SC)为0.2678 mg/L.研究了在0(对照组)、0.8(低浓度)、1.6 mg/L(高浓度)硫化物浓度下,暴露24 h、48 h、72 h、96 h时刺参肠道中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、总抗氧化能力(T-AOC)和总谷胱甘肽(GSH+GSSG)含量的变化.结果显示:在硫化物暴露下,低浓度硫化物处理组刺参幼参T-AOC始终略高于对照组.而高浓度硫化物处理组在24 h时显著高于对照组,随后随时间不断下降,至96 h,显著低于对照组(P<0.05).SOD和CAT活性均在硫化物暴露72 h内不断升高,至72 h,高、低浓度硫化物处理组均显著高于对照组(P<0.05),72 h后变化不大.硫化物处理下高、低浓度组GSSG+GSH含量始终高于对照组(P<0.05).研究结果为探索硫化物胁迫下刺参抗氧化防御机制提供基础参考.

葡萄座腔菌Mcm基因家族全基因组鉴定及其对硫化物的响应特性

由葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea引起的轮纹病是严重威胁我国苹果产业健康持续发展的重要病害之一。前期研究表明,韭菜及其主要成分硫化物能显著致死病原菌并能高效防控该病的发生。为了明确微小染色体维持蛋白(Mcm)基因家族在葡萄座腔菌中的基本功能,在全基因组水平对葡萄座腔菌Mcm基因家族进行了鉴定,并分析了葡萄座腔菌Mcm基因家族对硫化物的响应特性。结果显示:葡萄座腔菌Mcm基因家族共有6个成员(BdMcm2–BdMcm7),分别位于5条重叠群(contig)上,含有3–14个CDS区。葡萄座腔菌Mcm基因家族编码产物主要定位于细胞核,每个成员均具有Mcm-box结构域及其Walker A、Walker B及R-finger结构特征,长度为718–1618aa,等电点为5.04–8.33,分子量为79.78–180.30kDa。RNA-seq数据和qRT-PCR分析表明硫化物三硫醚能高效抑制葡萄座腔菌Mcm基因家族的表达,与对照相比,6个葡萄座腔菌Mcm基因表达量分别下调20.56%–78.10%和10.74%–73.83%,两者呈现高度一致性(R2=0.8958)。细胞流式仪检测表明硫化物也显著阻滞了葡萄座腔菌细胞周期。该研究为进一步揭示韭菜及其主要成分防控苹果轮纹病机理提供了理论依据。