凡纳滨对虾氨氮急性胁迫应激敏感群体和耐受群体对WSSV敏感性的差异分析

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是世界范围内举足轻重的水产养殖品种,在普遍的高密度养殖活动及环境恶化的情况下,逆境胁迫是影响其养成率的主要因素之一,其中,高浓度氨氮胁迫是最普遍的毒理因子。由于对虾抗病性状的遗传力较低,且在受限于测试场地的低选择强度情况下,抗病选育的进展比较缓慢。而对虾的抗逆性具有较高的遗传力,且不具备传染性的特点使得其不受测试场地的限制。因此,本研究以氨氮急性胁迫应激敏感群体(SP)和耐受群体(TP)为实验材料,对其进行白斑综合征病毒(WSSV)敏感性差异分析,首次探索了通过提高对虾对逆境急性胁迫应激的耐受性,从而间接提高其抗病力的可能性。本研究每个群体设3个处理:高浓度氨氮胁迫下(10 mg/L)WSSV感染组,两群体分别命名为SPAV和TPAV;正常海水条件下(氨氮水平小于0.01 mg/L)WSSV感染组,分别命名为SPV和TPV;正常海水条件无WSSV感染组(空白对照组),分别命名为SPC和TPC。结果显示,SP群体(5 h)在WSSV感染后开始死亡的时间显著早于TP群体(16 h);从感染60 h后,SPAV组的死亡率呈直线上升趋势,到137 h时该组全部死亡,其累积死亡率显著高于SPV(70.42%)和TP群体的2个组TPAV(42.67%)和TPV(18.99%)(P<0.05)。在144 h实验结束时,SPV的累积死亡率为73.67%,显著高于TP群体的2个组TPAV(46.15%)和TPV(18.99%)以及SP群体的对照组SPC(34.79%);此时,TPAV组的累积死亡率显著高于TPV和TPC组(P<0.05),而TPV与TPC组间无显著差异。研究表明,逆境毒理因子(氨氮胁迫)会增加对虾对病原的敏感性,而且对氨氮急性胁迫应激耐受力高的群体对病毒的抵抗力也高。本研究为探索提高对虾抗病力而降低养殖过程中的死亡率提供了新的思路和途径。

热休克蛋白27的磷酸化及其在胁迫应激中的作用

HSP27是小分子热休克蛋白家族中的一员,其像其他的HSP家族蛋白一样在受到热胁迫或者新陈代谢压力情况下,表达大量增加。HSP27的磷酸化使其发挥功能的主要形式。了解HSP27的磷酸化有助于我们了解HSP27在胁迫应激中发挥的作用,为进一步研究细胞应激反应提供新的切入点。

4个北美冬青品种对干旱胁迫的应激反应及耐旱性比较

为研究北美冬青(Ilex verticillata)品种的耐旱性,以4个北美冬青品种‘Red Sprite’(Rp)、‘Gray’(Gr),‘Oosterwijk’(Os)、‘Winter Gold’(Gd) 2年生扦插苗为试验材料,分别干旱处理6 d(轻度干旱)和12 d(重度干旱),研究北美冬青对干旱胁迫的生理反应及抗氧化机制,并通过主成分分析法综合评价4个北美冬青品种的耐旱性。结果表明:随着干旱胁迫强度的增加,4个北美冬青品种的叶片含水量、光合色素质量分数均逐渐降低,相对电导率和丙二醛质量分数均逐渐增加。干旱强度大,这些指标的变化幅度也大,其中,Os的相对电导率、Gd的丙二醛质量分数的增幅最大。干旱胁迫也导致了活性氧的激增,特别是重度干旱情况时,4个品种体内的活性氧质量分数(超氧阴离子自由基、H_(2)O_(2))显著增加,其中,Gr的H_(2)O_(2)与Os的超氧阴离子自由基质量分数增幅最大。干旱情况,各品种的抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶)活性显著增强,抗氧化物(抗坏血酸和还原型谷胱甘肽)质量分数也都出现显著增加,其中,Gr的谷胱甘肽还原酶活性、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸质量分数3个指标在严重干旱情况时,上升幅度更加显著,分别比对照提高了225.4%、274.3%、174.8%,说明Gr的AsA-GSH循环在抗氧化系统中起着更重要的作用,能够使其体内的应激反应与活性氧清除处于动态平衡状态,因而,Gr更加耐旱些。通过主成分分析进行耐旱性综合评价,4个品种的耐旱性从强到弱依次为Gr、Rp、Os、Gd。

水体动荡胁迫对大黄鱼血清生化指标的影响

对大黄鱼进行模拟台风所致水体动荡胁迫,检测胁迫前(0 h)及胁迫后0.5、1、2、4、8、24 h时血清生化指标的变化.结果表明:大黄鱼血清总蛋白(TP)和总胆固醇(CHOL)在胁迫后0.5~24 h期间浓度均持续降低;谷丙转氨酶(ALT)活性在胁迫后0.5~1 h期间显著升高,之后显著降低,浓度仅为胁迫前的一半,并在2~24 h期间始终处于这一低水平;谷草转氨酶(AST)活性在胁迫后持续显著升高,胁迫后24 h时的活性为胁迫前的6.5倍;肌酐(CREA)在胁迫后0.5 h时即显著升高并达到最大值,1~8 h期间基本降至正常水平,但在24 h时显著降低,仅为胁迫前的1/4;乳酸脱氢酶(LDH)活性在胁迫后2~24 h期间均显著高于正常水平;碱性磷酸酶(ALP)活性在胁迫后2 h时显著升高,并在2~24 h期间都处于较高水平;血清Na^+、C1^-、K^+和Ca^(2+)浓度在胁迫后均出现了显著性升高.血清生化指标的变化提示水体动荡胁迫引起的应激反应可能导致大黄鱼肝脏、心脏受损以及免疫降低.

易逝期胁迫强度对虾夷扇贝活力可恢复性的影响

为探究捕后早期胁迫与活品贮藏特性间的关联,将捕后操作分为品质易逝期(QDP)与后易逝期(P-QDP)两个阶段,分别模拟始于采捕的海上环节和陆基暂养净化环节,考察采捕至码头期间即易逝期的重要胁迫对后易逝期复水效果的影响。试验以虾夷扇贝Patinopecten yessoensis捕后早期最常见的缺氧及碰撞两种操作为胁迫因子,对活体原料进行24 h缓冲以模拟离水点扇贝(I组),然后进行易逝期冷却缺氧36 h,设缺氧E和缺氧碰撞E-S两个胁迫处理组,期间分别于0、3、6、12、24、36 h进行采样分析,每次采样10只,最后进行后易逝期复水处理,将处于胁迫状态的扇贝置于循环海水系统中复水3 d,并设湿藏对照组,测定各试验组的ATP关联物、核苷酸能荷(AEC)、磷酸精氨酸(ArP)、pH值及糖原含量,结合感官评价对扇贝活力进行跟踪分析。结果表明:活体原料的应激状态经24 h缓冲后,各项活力指标均得以有效恢复,其中ATP含量、糖原含量及AEC值呈明显上升;缺氧和碰击对易逝期内的扇贝活力均造成损伤,出现不同程度的缩边,严重时可达到9 mm;易逝期结束时,E和E-S组的各项生化指标并无明显差异(P>0.05),但E-S组对外界刺激响应更加迟钝;后易逝期复水3 d后,观察到E和E-S组活品的可恢复性呈现显著性差异(P<0.05),E组各项生命指标几乎恢复至初始状态且对外部刺激的反应非常灵敏,而E-S组各项生命指标均不可恢复且呈下降趋势,同时对外部刺激的反应非常迟缓。研究表明,虾夷扇贝采捕后存在品质易逝期QDP,易逝期胁迫强度的调控对后易逝期P-QDP环节的活品活力状态有延迟效应。

园艺作物褪黑素的研究进展

褪黑素是一种在生物体中广泛存在的吲哚胺类化合物,在动物中具有调节昼夜节律、提高免疫力和抗衰老的作用,是一种对人类健康有益的保健佳品。现已发现褪黑素在高等植物中广泛存在,其生物合成途径以L-色氨酸为底物,途径色胺、5-羟色胺、N-乙酰-5-羟色胺,最终生成褪黑素。目前,植物中鉴定到的褪黑素合成关键酶有:L-色氨酸脱羧酶(Trp DC)、色氨酸羟化酶(T5H)、5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAc T)、N-乙酰-5-羟色胺甲基转移酶(Ac SNMT)和羟基吲哚-O-甲基转移酶(HIOMT)。虽然目前有关褪黑素在园艺作物中的功能研究还不是很多,但已有研究表明,褪黑素在园艺作物中具有促进生长,增加产量,促进种子萌发,调节光周期,调控根系发育,延迟叶片衰老,影响果实成熟和贮藏等生理功能。而褪黑素的抗氧化特性又赋予它较强的活性氧(ROS)清除能力,且褪黑素能提高光照、温度、水分、盐碱、重金属和氧化胁迫下的抗氧化酶活性。此外,褪黑素还参与了包括生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、水杨酸(SA)、多胺(PAs)和一氧化氮(NO)等物质介导的信号转导途径,组成了控制园艺作物生长、发育和抗性获得的复杂信号网络。文中从"褪黑素在植物中的生物合成,园艺作物中的褪黑素含量及影响因素,褪黑素在园艺作物生长、发育中的作用,褪黑素在园艺作物胁迫应答中的作用,褪黑素调控植物生长发育和抗逆性的信号转导网络"5个方面对褪黑素在园艺生产中的作用进行综述。重点阐述已经发现的褪黑素在园艺作物上的功能作用,对其潜在生理功能进行了预测,并从提升园艺作物褪黑素含量方面展望了今后需重点开展的研究。

溶解氧对鱼类生理功能影响及调控机制

氧气作为需氧生物生存的必要条件,参与生命体各项生命活动,鱼类作为重要的水生生物,水体溶解氧含量显著影响其呼吸、运动、生长、代谢等生理过程。本文通过对不同溶解氧条件下鱼类的生理生化指标、氧化应激、低氧适应以及低氧应答机制的论述分析,探索鱼类低氧适应和耐低氧机制,为鱼类高效养殖技术的研发提供技术支撑,同时也为鱼类耐低氧新品种的选育提供理论依据。

提高益生菌冻干制剂复活率的保护性预处理方法

为了提高益生菌冷冻干燥制剂产品复活率或延长货架期,可在冻干前进行各种保护性预处理,如热胁迫、冷处理、延长保护剂混合时间、包埋技术、发酵培养基渗透压处理和菌体收获期选择等方法,以及优化冻干制剂复水处理。本文总结常见益生菌冻干前保护性预处理措施及复活率变化,以针对不同菌株类型益生菌进行前处理方法的选择提供参考。

生物反应器中表达ScFv大肠杆菌细胞自溶的分析

表达外源蛋白细菌培养过程中的细胞自溶现象是一个普遍性的过程工程问题。在相同发酵培养条件下,研究生物反应器中大肠杆菌W3110表达全人源化单链抗体片段(Single chain antibody fragments,ScFv)工程菌和野生菌的外源蛋白表达及细胞活性的差异,发现外源蛋白高效表达并积累在细胞内,大部分活细胞较野生菌提前6 h进入活着但不可培养(Viable but nonculturable,VBNC)状态,进而发生细胞自溶。分析工程菌与野生菌中胁迫应激和自溶途径基因转录水平表达谱,发现外源蛋白表达过程中热激途径rpo H,dna K,dna J,gro EL,gro ES;酸胁迫途径rpoS,gadE,gadX;氧胁迫途径sodA,katE均出现表达波峰,而发酵罐中细胞自溶过程中外膜蛋白基因ompA,ompC,ompW,ompX表达量显著下降,但rpoE并未出现持续高表达。这些发现为后续ScFv表达宿主细胞抗胁迫和自溶控制策略提供了新思路。

淡紫紫孢菌亲环蛋白PlCYP6互作蛋白的筛选

以淡紫紫孢菌中参与盐胁迫响应的亲环蛋白PlCYP6为研究对象,采用免疫沉淀联合质谱分析及酵母双杂交等技术筛选淡紫紫孢菌中与PlCYP6互作的蛋白。结果显示,受PlCYP6特异钓取的482个蛋白的功能主要涉及细胞代谢。其中,乙醇脱氢酶1(alcohol dehydrogenase I,ADH1)与PlCYP6直接互作,且PlCYP6的WD40 repeat结构域为二者间互作的关键区域。同时,PlCYP6和ADH1均受NaCl胁迫诱导表达。上述研究结果表明,ADH1为PlCYP6的候选互作蛋白,这为进一步解析淡紫紫孢菌响应盐胁迫机制奠定了基础。

过表达人工设计的sRNA(anti-micA)提高大肠杆菌存活力和普鲁兰酶产量

大肠杆菌表达外源蛋白的过程中会受到各种外源和内源的胁迫并且形成了多种感受和响应特定刺激的胁迫信号传导系统。细菌胁迫应激时,许多小的非编码RNA(small non-coding RNA,sRNA)参与mRNA转录后调节,改变其翻译效率和稳定性,调节基因表达。通过过表达人工设计的micA反义sRNA anti-micA(bprO和omU)阻断micA对ompA的沉默,进而阻断sigma E介导的细胞自溶信号转导途径,提高大肠杆菌存活力和表达普鲁兰酶能力,并初步讨论了影响人工设计反式编码sRNA功能的影响因素。研究发现,在bprO和omU过表达菌株中,菌落形成单位分别提高了0.5和1个数量级,ompA mRNA相对水平分别提高了7.2和6.9倍,OmpA蛋白含量均显著提高,普鲁兰酶产量分别提高了1.4和1.8倍,并且omU的过表达比bprO的过表达对菌体特性的影响更大。为菌种改良提供了一种新的方法,并为反式编码sRNA的设计提供参考性指导。

酿酒酵母对酚类抑制物耐受性研究

通过短期驯化策略提高酿酒酵母对木质纤维素预处理产生的酚类物质的耐受性。考察酚酸对酵母的抑制作用,比较驯化菌株在酚酸中生理指标,通过流式细胞仪分析酵母细胞膜完整性。单一酚酸低浓度对酿酒酵母生长和发酵没有明显抑制作用,而高浓度抑制强烈。混合酚酸具有更强的抑制作用,特别对乙醇发酵影响显著。相比原始菌株,短期驯化菌株在混合酚酸胁迫下的生长发酵动力学参数明显提高,细胞膜保持良好的完整性。酚酸对酿酒酵母生长有直接抑制作用,短期驯化能提高酵母酚酸耐受性,这与细胞膜应激反应保持其完整性有关。

龙眼HD-Zip家族固有无序蛋白的预测与分析

[目的]探究龙眼HD-Zip中是否存在固有无序蛋白(intrinsically disordered protein,IDPs)。[方法]以龙眼基因组数据库提取的19个龙眼HD-Zip家族成员为对象进行固有无序蛋白的预测、无序区特征以及无序区与有序区的氨基酸偏好性分析。[结果]龙眼HD-Zip的19个成员中共有15个成员为部分无序的固有无序蛋白;龙眼HD-Zip固有无序蛋白的无序区中含有蛋白质的结合位点;20种氨基酸对无序区域以及有序区域的形成各有所偏向。[结论]龙眼HD-Zip固有无序蛋白可能通过分子调控网络参与应激反应;龙眼HD-Zip固有无序蛋白具有氨基酸偏好性。最后,还对人工智能(AI,Artificial Intelligence)在无序蛋白发展的应用前景进行了展望。