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交替饥饿下PN1/PN2系统抑制NOB研究

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中国环境科学 2024年第1期44卷 202-210页

作者：李冬任纪元张杰北京工业大学城市建设学部水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室北京100124 哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为了抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长繁殖,采用序批式反应器(SBR)运行PN1/PN2系统,设置4组反应器R1~R4,分别设置连续运行段和交替饥饿/恢复运行段.饥饿期溶解氧(DO)浓度分别设置为(1±0.5),(2±0.5),(3±0.5),(4±0.5)mg/L,探讨交替周期... 详细信息

为了抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长繁殖,采用序批式反应器(SBR)运行PN1/PN2系统,设置4组反应器R1~R4,分别设置连续运行段和交替饥饿/恢复运行段.饥饿期溶解氧(DO)浓度分别设置为(1±0.5),(2±0.5),(3±0.5),(4±0.5)mg/L,探讨交替周期的选取、饥饿期DO条件对功能菌活性、污泥浓度、粒径及胞外聚合物(EPS)的影响,以期实现部分硝化段的稳定运行.结果显示,相比于好氧氨氧化菌(AOB),NOB在面对饥饿时表现得更为敏感,活性衰减速率更高,恢复期前3d AOB的活性恢复速率高于NOB,因此3d的交替周期能够有效抑制NOB并保留AOB活性.采用交替周期为3d的交替饥饿/恢复策略进行70d的运行,4组反应器的亚硝酸盐氮积累率(NAR)分别达到73.36%、84.43%、91.21%、95.97%,运行过程中出现了污泥减量化的现象,但经过一段时间的适应后R1~R3的污泥浓度能够保持稳定,而R4则呈下降趋势;交替饥饿/恢复策略使系统逐渐排除沉降性能较差的絮体,而沉降性能好的污泥留在反应器内,第70d 4个反应器的污泥粒径分别达到190.69,197.56,207.69,153.56µm;环境变化刺激微生物分泌更多EPS,因此4组反应器污泥的EPS含量都呈现不同幅度的升高.实验结果表明交替饥饿/恢复策略可以刺激污泥产生有利的变化,实现有效的NOB抑制以及稳定的NO_(2)^(-)-N积累.

关键词：短程硝化饥饿好氧氨氧化菌亚硝酸盐氧化菌活性抑制厌氧氨氧化

饥饿对四川华鳊能量代谢与低氧耐受特征的影响

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 87-95页

作者：蒲德永刘小红李孟来沈静庞旭西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室/水产科学重庆市重点实验室重庆400715 西南大学水产学院重庆400715

为了研究饥饿对四川华鳊(Sinibrama taeniaus)能量代谢和低氧耐受特征的影响,在25℃条件下分别测定经不同饥饿时间(0,3,7,14和28 d)实验鱼的静止代谢率(R_(MR))、运动后过量耗氧(E_(POC))和低氧耐受参数.结果表明:随饥饿时间的延长,四... 详细信息

为了研究饥饿对四川华鳊(Sinibrama taeniaus)能量代谢和低氧耐受特征的影响,在25℃条件下分别测定经不同饥饿时间(0,3,7,14和28 d)实验鱼的静止代谢率(R_(MR))、运动后过量耗氧(E_(POC))和低氧耐受参数.结果表明:随饥饿时间的延长,四川华鳊R_(MR)和最大代谢率(M_(MR))均下降,E_(POC)增加(p饥饿处理组,R_(MR)与M_(MR)之间呈显著正相关(r=0.984,n=5,p=0.002),R_(MR)与E_(POC)之间呈显著负相关(r=-0.906,n=5,p=0.034),表明四川华鳊经饥饿后,由于维持能量下降,会伴随有氧代谢能力减弱.四川华鳊临界氧压(P_(crit))下降(p饥饿处理组中,R_(MR)与P_(crit)之间呈显著正相关(r=0.950,n=5,p=0.013),R_(MR)与L_(OE)之间具有正的趋势,但相关性无统计学意义,表明经饥饿后,四川华鳊低氧耐受能力有所增加.研究提示,饥饿后四川华鳊最大功率遭致削弱,将影响其他生理功能,但在低氧耐受能力方面具有一定的补偿作用,这可能是其应对资源匮乏的适应,是经长期自然选择的结果.

关键词：四川华鳊饥饿能量代谢低氧耐受

饥饿胁迫对拟穴青蟹大眼幼体的比较转录组分析

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海洋渔业 2023年第4期45卷 460-471页

作者：胡伟胜王伟马凌波张凤英刘志强赵明马春艳中国水产科学研究院东海水产研究所遗传育种与生物技术实验室上海200090 上海海洋大学水产与生命学院水产科学国家级实验教学示范中心上海201306

为了探究甲壳类幼体应对饥饿胁迫的分子机理,以拟穴青蟹(Scylla paramamosain)为研究对象,设置正常投喂组和饥饿组,处理3 d后对不同组别的拟穴青蟹大眼幼体进行转录组测序并开展生物信息学分析。De novo组装后共获得79581个unigene,平... 详细信息

为了探究甲壳类幼体应对饥饿胁迫的分子机理,以拟穴青蟹(Scylla paramamosain)为研究对象,设置正常投喂组和饥饿组,处理3 d后对不同组别的拟穴青蟹大眼幼体进行转录组测序并开展生物信息学分析。De novo组装后共获得79581个unigene,平均长度1065.44 bp。Nr数据库共注释20061个unigene。DESeq分析筛选出5621个差异表达基因,饥饿组相比对照组2641个上调、2980个下调。基因本体论(GO)富集分析表明,共254条GO Term显著富集(矫正后的P值小于0.05)。京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析表明,共60条KEGG pathway显著富集(矫正后的P值小于0.05)。基于KEGG富集分析结果筛选了一系列与饥饿胁迫相关的代谢通路,如DNA复制、细胞凋亡、缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸代谢、亚油酸代谢、淀粉和蔗糖代谢。研究表明,饥饿胁迫干扰了拟穴青蟹大眼幼体的细胞分裂和凋亡,影响了体内的氨基酸代谢、脂质代谢和碳水化合物代谢。研究结果可为拟穴青蟹苗种的健康培育提供理论参考,并丰富拟穴青蟹的分子生物学基础数据。

关键词：拟穴青蟹大眼幼体饥饿转录组

饥饿对拟穴青蟹大眼幼体和Ⅰ期仔蟹蜕皮和生长的影响

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海洋渔业 2022年第1期44卷 54-66页

作者：胡伟胜马春艳马凌波张凤英刘志强赵明王伟上海海洋大学水产与生命学院水产科学国家级实验教学示范中心上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所遗传育种与生物技术实验室上海200090

为了给拟穴青蟹(Scylla paramamosain)苗种培育过程中饵料的合理投喂提供基础理论数据,采用投喂-饥饿和饥饿-投喂的处理方式对拟穴青蟹大眼幼体和Ⅰ期仔蟹分别开展营养储存饱和点实验(PRS)和不可恢复点实验(PNR),研究饥饿对大眼幼体和... 详细信息

为了给拟穴青蟹(Scylla paramamosain)苗种培育过程中饵料的合理投喂提供基础理论数据,采用投喂-饥饿和饥饿-投喂的处理方式对拟穴青蟹大眼幼体和Ⅰ期仔蟹分别开展营养储存饱和点实验(PRS)和不可恢复点实验(PNR),研究饥饿对大眼幼体和Ⅰ期仔蟹蜕皮和生长的影响。结果显示,大眼幼体的PRS实验中,投喂时间≤2 d时,大眼幼体的蜕皮率为0;投喂时间≥4 d时,大眼幼体的蜕皮率和发育时间与连续投喂组(F组)无显著性差异;但投喂4 d-饥饿组(F4S组)大眼幼体蜕皮后Ⅰ期仔蟹的增重率和个体大小均显著小于F组(P饥饿2 d时大眼幼体的存活率仅为(30.00±13.23)%。Ⅰ期仔蟹的PRS实验中,连续饥饿组(S组)Ⅰ期仔蟹的蜕皮率为0,而投喂2 d-饥饿组(F2S组)、投喂3 d-饥饿组(F3S组)和F组3组Ⅰ期仔蟹的蜕皮率均无显著性差异。投喂1 d-饥饿组(F1S组)和F2S组Ⅰ期仔蟹蜕皮后Ⅱ期仔蟹的增重率和个体大小均显著小于F组(P饥饿1 d-投喂组(S1F组)外,F组Ⅰ期仔蟹的蜕皮率显著高于其他处理组(P饥饿时间呈负相关,而发育时间却与饥饿时间呈正相关;饥饿时间≥2 d时,Ⅰ期仔蟹蜕皮后Ⅱ期仔蟹的个体大小明显变小。拟合分析结果显示,大眼幼体的PRS;值是3.57 d,Ⅰ期仔蟹的PRS;和PNR;值分别是0.90 d和2.01 d。研究结果表明,新蜕皮的大眼幼体必须给予充足的饵料才可确保高的存活率,大眼幼体投喂6 d后可以适当减少投喂量,短期饥饿对Ⅰ期仔蟹蜕壳和生长的影响相对较小,Ⅰ期仔蟹的耐饥饿能力强于大眼幼体。

关键词：饥饿拟穴青蟹大眼幼体 Ⅰ期仔蟹蜕皮生长

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饥饿对眼斑双锯鱼幼鱼形态特征的影响

海洋渔业 2022年第1期44卷 45-53页

作者：王海山叶乐陈治杨超杰胡清雨海南热带海洋学院水产与生命学院海南三亚572022 教育部热带海洋生物资源利用与保护重点实验室海南三亚572022

为揭示饥饿对眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)幼鱼形态性状的影响,建立其饥饿状态的判别标准,运用图像分析技术及数理统计方法分析了眼斑双锯鱼饥饿和非饥饿群体之间形态特征的差异。实验设置饥饿和非饥饿(对照组)2个组,处理7 d后测... 详细信息

为揭示饥饿对眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)幼鱼形态性状的影响,建立其饥饿状态的判别标准,运用图像分析技术及数理统计方法分析了眼斑双锯鱼饥饿和非饥饿群体之间形态特征的差异。实验设置饥饿和非饥饿(对照组)2个组,处理7 d后测量体质量并拍照。用图像分析技术对2个群体眼斑双锯鱼幼鱼的14个形态性状进行准确测定,采用t检验、聚类分析、因子分析和判别分析4种统计方法分析饥饿对眼斑双锯鱼形态性状的影响。t检验结果显示,除了尾柄高,其余形态参数在饥饿组和对照组之间没有显著差异(P>0.05),但多个形态比值参数表现出显著差异(P饥饿组和对照组);对直接测量获得的形态性状数据进行因子分析,只获得1个主成分,主要反映整体形态的变化,而对形态比值数据进行因子分析共获得4个主成分,分析结果表明,2个群体的幼鱼形态上的差别主要是由头部形态、鳍相对位置和尾柄部位差异引起。分别运用形态性状及形态比值数据进行判别分析构建了典则判别函数方程,验证证实使用经形态比值数据建立的判别函数可信度高于使用未经处理的形态性状数据建立的方程。研究结果证实,饥饿影响了眼斑双锯鱼的形态性状,可利用判别方程对眼斑双锯鱼的饥饿状态进行评估,研究结果可为眼斑双锯鱼的生态调查和人工养殖提供技术支持。

关键词：眼斑双锯鱼饥饿形态性状因子分析判别分析

鳜miR-21的时空表达特征及短期饥饿胁迫下的适应性节律表达调控

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中国水产科学 2022年第5期29卷 665-672页

作者：朱鑫叶苏杭李源甘泉刘帅朋潘亚雄包凌晟陈圆华褚武英长沙学院生物与环境工程学院水产动物营养与品质调控湖南省重点实验室

miRNAs作为一类具有重要调控作用的非编码单链小分子RNA,对生物节律的调控发挥着重要的作用。为探究鳜(Siniperca chuatsi) miR-21的时空表达特征以及短期饥饿对其昼夜节律表达的影响,本研究利用实时荧光定量PCR分析了鳜胚胎不同发育阶... 详细信息

miRNAs作为一类具有重要调控作用的非编码单链小分子RNA,对生物节律的调控发挥着重要的作用。为探究鳜(Siniperca chuatsi) miR-21的时空表达特征以及短期饥饿对其昼夜节律表达的影响,本研究利用实时荧光定量PCR分析了鳜胚胎不同发育阶段、幼鱼不同组织以及饥饿5 d后鳜白肌中miR-21的表达特征。结果显示,在胚胎发育的早期可以检测到较高水平的miR-21,随着胚胎的发育其表达逐渐降低,至原肠胚早期仅能检测到少量miR-21; miR-21在原肠胚后的表达有所提高,但除尾芽期和心搏期外其余各阶段表达量无显著性差异; miR-21在所检测的组织中均有表达,其中在心、肠和红肌中具有较高水平的表达;正常投喂时,鳜白肌中miR-21的表达具有昼夜节律性,为昼低夜高的节律性振荡;饥饿5d后,miR-21的表达虽仍具有昼夜节律性,但其中值、振荡幅度、峰值相位等都受到了明显影响;靶基因预测分析显示Arntl2 mRNA的3′UTR序列有miR-21结合的靶位点,且荧光定量PCR的结果显示Arntl2的表达趋势在饥饿5 d后与miR-21的表达趋势相反。结果表明, miR-21呈母源性表达,在神经胚后表达开始上升说明miR-21可能参与调控神经胚后的器官形成; miR-21在不同组织中的表达无明显组织特异性,但在心、肠和红肌组织中可能有重要功能;饥饿胁迫能够影响miR-21在鳜白肌的节律性表达,并且miR-21可能通过调控昼夜节律基因Arntl2参与鳜的节律性调控从而影响鳜肌肉的生长和逆境胁迫下的生理功能。

关键词：鳜 miR-21 表达特征昼夜节律饥饿

饥饿对眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)幼鱼形态性状与体质量相关性的影响

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生态学报 2021年第2期41卷 761-768页

作者：叶乐王海山杨超杰陈治胡清雨热带海洋生物资源利用与保护教育部重点实验室(海南热带海洋学院) 三亚572022 海南省热带海洋渔业资源保护与利用重点实验室三亚572022

本研究运用多变量路径分析技术,分析饥饿7d(饥饿组)和非饥饿状态下(对照组)眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)幼鱼的体质量和形态特征之间的相互依赖关系。实验对两种状态下的幼鱼进行体质量(g)和全长(L_(1))、体长(L_(2))、体高(L_(3)... 详细信息

本研究运用多变量路径分析技术,分析饥饿7d(饥饿组)和非饥饿状态下(对照组)眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)幼鱼的体质量和形态特征之间的相互依赖关系。实验对两种状态下的幼鱼进行体质量(g)和全长(L_(1))、体长(L_(2))、体高(L_(3))、头长(L_(4))、头高(L_(5))、吻长(L_(6))、尾柄长(L_(7))、尾柄高(L_(8))、背鳍前距(L_(9))、胸鳍前距(L_(10))、腹鳍前距(L_(11))、臀鳍前距(L_(12))、眼径(L_(13))等13个形态性状(mm)的准确测定。采用相关系数、决定系数、通径系数和回归方程等统计方法分析两种状态下眼斑双锯鱼幼鱼的形态性状对体质量的影响。结果显示,两个实验组14个性状间均存在极显著相关关系(PL_(2)>L_(6)>L_(5),间接作用由大到小排序:L_(5)>L_(6)>L_(2)>L_(3),单独决定系数由大到小排序:L_(3)>L_(2)>L_(5)>L_(6);饥饿组筛选出5个形态性状,直接作用由大到小是L_(3)>L_(2)>L_(12)>L_(6)>L7,间接作用由大到小是L7>L_(12)>L_(2)>L_(6)>L_(3),单独决定系数由大到小为L_(3)>L_(2)>L_(12)>L7>L_(6);对照组和饥饿组体质量与形态性状的多元回归方程分别为:W=-0.819+0.106L_(3)+0.027L_(2)+0.006L_(6)-0.050L_(5),R^(2)=0.94;W=-0.778+0.078L_(3)+0.016L_(1)2+0.015L_(2)-0.055L_(7)+0.018L_(6),R^(2)=0.930。结果表明,饥饿影响了形态性状与体质量的相关性,但饥饿和非饥饿状态下体高、体长和吻长都是影响体质量的关键因子,其中体高是最主要的因子,该结果可在眼斑双锯鱼的选育工作中对选育指标的确定提供理论支持。

关键词：眼斑双锯鱼饥饿形态性状相关分析通径分析

NPY和POMC基因在生长差异与饥饿再摄食鳙个体中的表达分析

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水生生物学报 2023年第8期47卷 1228-1236页

作者：张一帆高一凡王俊如俞小牧张正童金苟河南师范大学水产学院新乡453000 中国科学院水生生物研究所中国科学院种子创新研究院淡水生态与生物技术国家重点实验室湖北洪山实验室武汉430072

为研究摄食促进基因和摄食抑制基因对鱼类生长调控和饥饿再摄食过程的影响,研究克隆了鳙神经肽Y(HynNPY)基因和前阿黑皮素原(HynPOMC)基因cDNA序列,采用qRT-PCR技术分析它们在生长显著差异鳙个体下丘脑、肠中的基因表达变化;设置对照组... 详细信息

为研究摄食促进基因和摄食抑制基因对鱼类生长调控和饥饿再摄食过程的影响,研究克隆了鳙神经肽Y(HynNPY)基因和前阿黑皮素原(HynPOMC)基因cDNA序列,采用qRT-PCR技术分析它们在生长显著差异鳙个体下丘脑、肠中的基因表达变化;设置对照组(连续投喂4周)、饥饿组、饥饿再摄食组,分析NPY和POMC在不同处理组鳙的下丘脑、肠中的基因表达变化。鳙NPY和POMC基因cDNA全长分别为839和799 bp,开放阅读框有291和657 bp,分别编码96和218个氨基酸。系统进化分析结果表明,鳙NPY和POCM基因具有高度保守性。鳙NPY在下丘脑的表达量最高,其次为肠和脑;POMC在肠道中的表达量最高,其次为下丘脑和肝脏。在相同环境下生长差异鳙个体的下丘脑和肠中,NPY在极大个体的表达量高于极小组个体,POMC在极小个体中的表达量高于极大个体。饥饿导致NPY在下丘脑表达上升,在肠表达量显著上升,恢复摄食后,NPY在下丘脑和肠中表达量下降;POMC在饥饿组下丘脑和肠中都表现为表达量呈显著上升,复投喂后POMC表达量逐步下降至接近对照组水平。肠组织学观察显示,极大个体的肠腔直径、肠绒毛长度、肠壁厚度均优于极小个体;饥饿胁迫导致的肠绒毛断裂、黏膜白细胞浸润等损伤能在再摄食后逐步恢复。研究结果表明,NPY促进摄取更多食物,POMC抑制食欲,二者共同参与鳙中枢神经和外周组织摄食调控,并可能通过影响摄食行为、营养吸收和GH分泌从而直接或间接调控鳙生长。研究结果对加深鳙生长调控分子机制的理解及遗传改良具有较大的理论和现实意义。

关键词：神经肽Y 前阿黑皮素原生长饥饿基因表达鳙

饥饿环境中活性氧激活人牙周膜细胞自噬的研究

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口腔医学研究 2022年第9期38卷 877-881页

作者：何海燕余京泓伍宇婕张闵徐晓梅西南医科大学附属口腔医院正畸科四川泸州646000 重庆大学附属三峡医院口腔正畸科重庆404100

目的:研究饥饿环境下人牙周膜细胞(hPDLCs)的自噬水平变化,探讨活性氧(ROS)在自噬过程中的作用。方法:分离培养hPDLCs, EBSS模拟营养缺乏环境,透射电镜观察自噬小体的产生评估hPDLCs中的自噬水平;抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)预处理抑制... 详细信息

目的:研究饥饿环境下人牙周膜细胞(hPDLCs)的自噬水平变化,探讨活性氧(ROS)在自噬过程中的作用。方法:分离培养hPDLCs, EBSS模拟营养缺乏环境,透射电镜观察自噬小体的产生评估hPDLCs中的自噬水平;抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)预处理抑制ROS的生成,DCFH-DA染色检测ROS水平,RT-qPCR、Western blot检测自噬相关蛋白LC3-Ⅱ、Beclin-1、p62表达情况,探究饥饿环境下自噬激活的调控机制。结果:经EBSS饥饿培养,hPDLCs自噬激活。NAC通过抑制ROS生成,部分逆转了饥饿的hPDLCs中的自噬水平。结论:ROS作为信号分子介导自噬,饥饿通过诱导ROS生成激活hPDLCs自噬,保护细胞免受营养缺乏的损害。

关键词：活性氧自噬饥饿 N-乙酰半胱氨酸