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鱼类低温适应性机制与抗冻蛋白的研究进展

海洋渔业 2024年第4期46卷 509-519页

作者：王彤陈生熬刘一萌隋智海张海光全先庆刘云国新疆大学生命科学与技术学院乌鲁木齐830046 临沂大学生命科学学院山东临沂276000 塔里木大学生命科学学院新疆阿拉尔843300

温度对调节鱼类的生物功能至关重要,长期生活在极端寒冷环境中的鱼类通过发生适应性进化而存活下来,抗冻蛋白的产生是其中最重要的适应性特征之一。为全面了解鱼类的低温适应性机制研究进展,首先从内分泌系统、代谢系统和免疫系统3个方... 详细信息

温度对调节鱼类的生物功能至关重要,长期生活在极端寒冷环境中的鱼类通过发生适应性进化而存活下来,抗冻蛋白的产生是其中最重要的适应性特征之一。为全面了解鱼类的低温适应性机制研究进展,首先从内分泌系统、代谢系统和免疫系统3个方面阐述了低温水环境对鱼类的基因表达和激素分泌的影响,以及对机体代谢过程的整体影响;其次,从鱼类的生理适应和进化适应两部分综述了鱼类的低温适应性机制;最后,详细阐述了抗冻蛋白的研究起源与结构特性、克隆与功能鉴定等方面的研究进展。相关研究现状表明,利用组学方法可以研究低温胁迫下鱼类的代谢途径和分子信号通路,在生物整体水平上分析低温适应机制;利用该方法,已经挖掘了多种低温耐受功能基因。由于不同鱼类及其温度适应性存在差异,未来还需要开展更多基础性研究工作。

关键词：低温适应性抗冻蛋白克隆功能鉴定鱼类

南极藻类物种多样性、低温适应性及生物技术应用

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极地研究 2023年第4期35卷 619-629页

作者：邓仟高保燕唐子涵张成武暨南大学生命科学学院生态学系广东广州510632

藻类作为南极初级生产力的主要贡献者和南极生态系统食物网的基础,经过长期的适应和进化形成了一系列应对低温的抗逆机制,对维持极地生境的稳定性至关重要。本文综述了南极藻类物种的多样性及分布特征,从细胞膜脂质组成变化,细胞内、外... 详细信息

藻类作为南极初级生产力的主要贡献者和南极生态系统食物网的基础,经过长期的适应和进化形成了一系列应对低温的抗逆机制,对维持极地生境的稳定性至关重要。本文综述了南极藻类物种的多样性及分布特征,从细胞膜脂质组成变化,细胞内、外活性物质的产生以及进化机制等多方面揭示藻类在低温环境中的适应策略,概述了嗜冷藻类在营养健康、医药治疗、日用化工工业和化妆品行业的广泛应用。目前,对南极藻类多样性的探索,对嗜低温藻类多组学的研究,低温藻培养技术的突破和新的嗜低温与耐低温藻种生物资源的利用还有待进一步发展,随着对藻类温度适应策略的不断探究,未来低温藻将会得到更多的关注和研发。

关键词：南极藻类生境物种多样性低温适应性生物技术应用

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多不饱和脂肪酸与粘红酵母低温适应性的关系

应用与环境生物学报 2014年第2期20卷 233-237页

作者：杨昭杰李凌彦胡彬彬林连兵魏云林季秀玲张琦昆明理工大学生命科学与技术学院生物工程研究中心昆明650500

以一株粘红酵母(Rhodotorula glutinis)YM25079为研究对象,分析其低温生长适应性与细胞膜流动性、膜脂脂肪酸含量的变化以及多不饱和脂肪酸合成关键基因——Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA转录水平的关系.结果显示,YM25079在5-30℃温度条件... 详细信息

以一株粘红酵母(Rhodotorula glutinis)YM25079为研究对象,分析其低温生长适应性与细胞膜流动性、膜脂脂肪酸含量的变化以及多不饱和脂肪酸合成关键基因——Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA转录水平的关系.结果显示,YM25079在5-30℃温度条件下均能生长,最适生长温度为15℃.在15℃培养条件下,YM25079细胞膜流动性没有明显降低,但是多不饱和脂肪酸含量显著提高,由25℃时29.4%增加到15℃时的55.39%,而且15℃时Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA转录水平提高了5倍.这些研究结果表明,粘红酵母YM25079的低温生长适应性可能是通过提高多不饱和脂肪酸合成相关基因的表达水平,增加膜脂中多不饱和脂肪酸含量,维持低温条件下细胞膜的流动性来形成的.

关键词：粘红酵母低温适应性多不饱和脂肪酸膜流动性 △12-脂肪酸脱氢酶基因

主动送/排风个人防护装备的低温适应性试验研究

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中国安全科学学报 2021年第11期31卷 185-192页

作者：刘倩静吴金辉徐新喜郝丽梅张宗兴衣颖军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所天津300161

为提高寒冷环境下主动送/排风个人生物防护装备的可储存性和可应用性,开展低温适应性试验,首先,选取国内外正压头罩、负压头罩和正压防护服等代表性装备,将其放于-35~-45℃的户外环境中,储存10 h后进行复温;然后,在-20~-30℃的户外环境... 详细信息

为提高寒冷环境下主动送/排风个人生物防护装备的可储存性和可应用性,开展低温适应性试验,首先,选取国内外正压头罩、负压头罩和正压防护服等代表性装备,将其放于-35~-45℃的户外环境中,储存10 h后进行复温;然后,在-20~-30℃的户外环境中,测试装备的噪声、压差、连续工作时间等关键技术指标;最后,检验被试实际穿戴后装备的低温作业适应性。结果表明:所选的国产正压头罩、负压头罩和正压防护服在-35~-45℃环境储存10 h后,均无法正常工作,复温、充电后可正常使用,国外某款正压头罩在-35~-45℃环境储存10 h后,材料变脆并有破损,复温、充电后均无法正常启动;在-20~-30℃的环境中,所选国产防护装备开机后低电量报警明显提前,但持续工作时间均大于6 h;低温环境下,面屏起雾和冷风刺激等问题会引起穿戴者的舒适度和作业能力下降。

关键词：主动送/排风个人防护装备低温适应性正压头罩负压头罩

南极海冰细菌科尔韦尔氏菌低温适应性的初步研究

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中国水产科学 2007年第6期14卷 1027-1031页

作者：王全富侯艳华缪锦来徐仲阚光锋李光友沈继红哈尔滨工业大学(威海)海洋学院国家海洋局第一研究所海洋生物活性物质重点实验室

以南极海冰细菌(Colwellia ***341)为材料,从蛋白质、酶和脂肪酸等方面对0℃下低温适应性进行初步探讨。结果表明,与15℃相比,0℃下菌株NJ341的生长量和蛋白质含量处于较高值;不饱和脂肪酸C16∶1ω9和C16∶1ω7含量显著增加(P<0.05),而... 详细信息

以南极海冰细菌(Colwellia ***341)为材料,从蛋白质、酶和脂肪酸等方面对0℃下低温适应性进行初步探讨。结果表明,与15℃相比,0℃下菌株NJ341的生长量和蛋白质含量处于较高值;不饱和脂肪酸C16∶1ω9和C16∶1ω7含量显著增加(P低温微生物在接近冰点温度下的适应机制。

关键词： Colwellia sp. 低温适应性南极海冰细菌

多不饱和脂肪酸与红冬孢酵母低温适应性的关系研究

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云南大学学报（自然科学版） 2014年第4期36卷 594-599页

作者：何仕武杨昭杰林连兵季秀玲魏云林张琦昆明理工大学生命科学与技术学院云南昆明650500

以一株产油酵母——红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae)YM25235作为出发菌株,分析其低温生长适应性与细胞膜流动性、膜脂脂肪酸含量的变化和多不饱和脂肪酸合成关键基因——Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA表达水平的关系.结果显示,Y... 详细信息

以一株产油酵母——红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae)YM25235作为出发菌株,分析其低温生长适应性与细胞膜流动性、膜脂脂肪酸含量的变化和多不饱和脂肪酸合成关键基因——Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA表达水平的关系.结果显示,YM25235在5～35℃温度条件下均能生长,最适生长温度为30℃.低温条件下细胞膜流动性明显降低,但是多不饱和脂肪酸质量分数由从30℃时的24.35%增加到15℃时的40.32%,而且15℃时Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA水平提高了3.4倍.结果说明低温条件下细胞膜流动性下降,导致多不饱和脂肪酸合成相关基因表达水平提高,使得细胞膜脂中多不饱和脂肪酸含量增加,促进了菌株低温生长适应性.

关键词：红冬孢酵母低温适应性多不饱和脂肪酸 △^12-脂肪酸脱氢酶基因

南极冰藻的总脂含量及脂肪酸组成与其低温适应性的关系

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黄渤海海洋 2002年第1期20卷 47-53页

作者：侯旭光姜英辉李光友山东大学生命科学学院山东济南250100 国家海洋局海洋生物活性物质重点实验室山东青岛266061

通过对南极水样中分离出来的 4种南极冰藻 (2种硅藻和 2种绿藻 )在不同温度下的总脂含量和脂肪酸组成的研究 ,发现 2种硅藻 (H1和 H2 )通过增加胞内脂肪含量和不饱和脂肪酸的组成来提高其低温适应性 ,而且单不饱和脂肪酸含量远高于多不... 详细信息

通过对南极水样中分离出来的 4种南极冰藻 (2种硅藻和 2种绿藻 )在不同温度下的总脂含量和脂肪酸组成的研究 ,发现 2种硅藻 (H1和 H2 )通过增加胞内脂肪含量和不饱和脂肪酸的组成来提高其低温适应性 ,而且单不饱和脂肪酸含量远高于多不饱和脂肪酸 ,发挥主要的作用 ;绿藻 L1的总脂含量变化不大 ,但在低温条件下 ,其不饱和脂肪酸的含量亦相应提高 ;绿藻 L4的总脂含量和脂肪酸组成变化与 2种硅藻相似 ,但 2种绿藻的多不饱和脂肪酸含量远高于单不饱和脂肪酸 ,发挥主要的作用。研究结果还显示 ,低温有利于短链脂肪酸的合成。同时作为膜磷脂重要组成成分的 C2 2∶ 6脂肪酸在 4种冰藻中均保持稳定 ,含量相对较高。

关键词：南极冰藻低温适应性总脂脂肪酸温度

用超微细胞化学定位技术揭示ATP酶在牛膝菊低温适应性中的作用

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电子显微学报 2020年第3期39卷 307-312页

作者：贺俊英内蒙古师范大学生命科学与技术学院内蒙古呼和浩特市010022

采用超微细胞化学定位技术,在2℃低温处理下,比较研究牛膝菊抗、敏种群叶片间ATP酶的活性定位及低温适应性,结果表明:正常情况下,牛膝菊抗、敏种群叶片的ATP酶均定位于细胞壁,且酶的活性反应无明显差异;2℃低温处理后,抗、敏种群叶片的... 详细信息

采用超微细胞化学定位技术,在2℃低温处理下,比较研究牛膝菊抗、敏种群叶片间ATP酶的活性定位及低温适应性,结果表明:正常情况下,牛膝菊抗、敏种群叶片的ATP酶均定位于细胞壁,且酶的活性反应无明显差异;2℃低温处理后,抗、敏种群叶片的ATP酶定位位点和活性反应表现出明显差异。其中抗性种群ATP酶起初只定位于细胞壁,在处理4 h后酶活性反应大大增加,细胞膜也出现了致密的线条状分布,在处理8 h时叶绿体边缘也出现酶活性定位点,处理12 h时活性反应下降但结构仍完整;而敏感种群ATP酶仅定位于细胞壁,且定位量没有增加,8 h时出现质壁分离、酶活性完全消失,12 h时细胞超微结构彻底破坏。牛膝菊种群间对低温适应能力不同表现出的抗性差异与ATP酶活性有密切关系。

关键词：牛膝菊细胞化学定位超微结构 ATP酶低温适应性

一株色季拉山长鞭红景天根际溶磷菌的分离、鉴定及其低温适应性分析

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南方农业学报 2018年第2期49卷 280-286页

作者：巩文峰邢瑜琪卓玛曲措岳海梅陈甲瑞西藏农牧学院植物科学学院西藏林芝860000 西藏高原生态研究所西藏林芝860000

【目的】从西藏色季拉山长鞭红景天根际土壤中分离筛选出溶磷菌株,为高寒植物根际促生菌的开发利用和丰富溶磷菌种质资源提供理论基础和科学依据。【方法】以长鞭红景天为研究物种,采用溶磷圈法从其根际土壤中分离溶磷菌,以钼锑抗比色... 详细信息

【目的】从西藏色季拉山长鞭红景天根际土壤中分离筛选出溶磷菌株,为高寒植物根际促生菌的开发利用和丰富溶磷菌种质资源提供理论基础和科学依据。【方法】以长鞭红景天为研究物种,采用溶磷圈法从其根际土壤中分离溶磷菌,以钼锑抗比色法测定溶磷量进行复筛;筛选出溶磷效果最好的菌株,测定其产吲哚乙酸(IAA)、固氮促生特性,结合形态、生理生化特性和16S r RNA序列分析进行分类鉴定。以芽孢杆菌为对照,将芽孢杆菌和分离获得的溶磷菌株分别在4、10、15、20和30℃下培养7 d,研究其低温适应性。【结果】从长鞭红景天根际土壤中筛选出21株具有溶磷作用的菌株,其中PSB19菌株在PKO无机磷培养基上的溶磷圈直径/菌落直径(D/d)最高,液体溶磷量达392.15μg/mL,具有产IAA和固氮特性,其在4和10℃的低温条件下生长良好。通过形态、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,将PSB19菌株归类于粘着箭菌(Ensifer adhaerens)。【结论】PSB19菌株有较好的溶磷、产IAA和固氮特性及低温适应性,具有作为生物菌肥在农业生产及植被恢复等方面应用的潜力。

关键词：长鞭红景天溶磷菌筛选鉴定低温适应性