生物
土壤中碳酸钙的含量是土壤分类及肥力评价的重要依据样品为研究对象,在分析碳酸钙含量的基础上,采用近红外、与短波红外高光谱反射率(种二阶微分和连续统去除、数学变换,运用相关分析法和连续投影算法分别进行敏感波段的选取,采用随机森林回归建立土壤碳酸钙的估算等处均存在明显的吸收特征,且模型碳酸钙含量与光谱反射率呈现正相关态势;基于二阶微分与连续投影算法的随机森林估算模型精度最高,验证集R2为2.37。
脂肪组织易获取、组织相容性好且对供体影响小,可作为获得成体干细胞的重要来源。基质血管组分(SVF)是从脂肪中分离出来的包括脂源性干细胞(ADSC)和基质细胞的异质性细胞群。SVF促进组织的修复和再生已被大量的临床实验所证实,尤其是在美容整形和组织修复中的应用。早期,SVF通过酶消化法获得,随着近年来在临床中扩大应用,为确保患者安全和质量可控,开发出新型自动分离设备。同时,为符合一些国家监管要求,避免酶的使用,采用非酶消化法获取SVF。因此,该文主要针对基于酶消化法和非酶消化法已经发表临床分离方法和上市的相关设备作详细论述。
植物耐逆性形成通常涉及甲基乙二醛(methylglyoxal,MG)脱毒系统、抗氧化保护系统和渗透调节系统。因MG具有细胞毒害剂和信号分子的双重功能,故其在植物细胞中的浓度受MG脱毒系统的严密调控。MG脱毒系统包括乙二醛酶系统和非乙二醛酶系统,乙二醛酶系统在维持细胞内MG动态平衡中起着关键的作用。MG作为信号分子,在细胞分裂、种子萌发、气孔运动、植物生长发育和耐逆性形成中具有重要的调节作用。该文基于最新研究进展,主要讨论了外源MG诱导的植物耐热性、耐冷性、耐盐性和重金属胁迫耐性,以及环境引发和化学引发诱导的植物耐热性、耐盐性、耐旱性、金属胁迫耐性和其他胁迫耐性与MG信号的关系,并对相关研究方向进行了展望。
为评价中西医结合治疗单纯疱疹病毒性角膜炎的疗效,检索万方、维普、知网等国内中文数据库2005-2018年所有采用中西医结合治疗单纯疱疹病毒性角膜炎的随机对照试验,筛选合格文献并提取相关信息进行分析,将符合纳入标准的研究采用Revman5.3软件进行方法学质量评价、Meta-分析、漏斗图分析、异质性检验及偏倚风险评估。最终纳入15篇研究,共1521例患者,Meta分析结果显示:中西医结合对比单纯西医治疗单纯疱疹病毒),,性角膜炎,总有效率高[7.80P],差异均具有显著的统计学意义。研(-6.41<0.00001究显示,中西医结合治疗单纯疱疹病毒性角膜炎的疗效优于单纯用西药治疗单纯疱疹病毒性角膜炎,具有很好的临床应用前景。
高度特化的精子和卵子如何重编程形成全能性的受精卵?受精卵又是如何通过时空有序的分裂和分化形成各种细胞谱系,进而发育成一个完整的个体?这些问题是生殖生物学、发育生物学乃至整个生命科学领域基本和关键的科学问题。近年来,随着技术的进步和研究的深入,人们可以从全基因组水平以前所未有的广度、深度和精度窥探这一过程中重要的分子事件。研究发现,DNA的微环境染色质及其所携带的表观遗传信息在这些过程中发生了剧烈的重编程,以完成亲代到子代的转换。DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质开放程度以及染色质高级结构等表观遗传信息在配子发生和早期胚胎发育过程中经历了广泛的建立、擦除以及重建过程。同时,部分表观遗传信息可以从亲代传递到子代。该文总结了近年来在哺乳动物早期胚胎发育中表观遗传信息的传递和重编程方面取得的研究进展,同时阐述了表观遗传信息传递和重编程的潜在机制和生物学意义。
城市生态安全格局构建是保障国家与区域生态安全的基础与核心,是实现城市可持续发展的重要途径。生态源地识别与空间阻力面判断一直是生态安全格局构建中的技术难点。以杭州市为例,从城市生态斑块的复合属性特征出发,提取生态源地并判别空间阻力关系,运用最小累积阻力模型构建综合生态安全格局,明确城市关键性生态廊道的空间分布。结果表明:杭州城市生态安全格局围绕生态源地向周围辐射递减,整体呈东部低、西部高态势。源间连接通道对城市生态斑块维护具有较大影响。根据生态安全格局的不同等级划分了城市生态保障空间、城市生态缓冲空间以及城市生态过滤空间,并提出相应的格局优化策略,为城市生态网络建设提供参考,从而有效引导城市空间发展与规划。
为阐明中国西北干旱区单属种孑遗濒危植物四合木(Tetraenamongolica)种群间的遗传分化和基因流。6s扩增反应利用Shannon0.4586体系和扩增程序进行了合理的优化,基②sNei0.2865~0.3508因多样性指数(H。表明四合木在不同种源间的遗传多样e)为0.4236~0.5049Shannon性水平差异较小;基因多样性指数范围,③6,表明群体间具有一定④6个种群的基因流(N个种群间存在一定的基因流,可以防止遗传漂m)为程度的遗传分化;变引起的遗传分化;类,千里沟种群、伊克布拉格种群和个不同地理种群的四合木分为通过聚类分析,将巴拉贡种群先聚成第一大类,再与磴口-桃司兔种群聚成第二大类,而四合木自然保护区种群和甘德尔山种群则组成第大三类,这说明距离因素是影响四合木种群间遗传分化的主要原因,但不同生境条件也对四合木种群的遗传分化产生了影响。
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开展高寒高海拔区域的湖泊冰情变化分析,对于冷季湖冰通行能力评价、暖季冰碛湖溃决防灾减灾以及湖区下游洪涝灾害预测,均具有重要意义。基于2013-2017年Landsat8陆地成像仪(operationallandimager,OLI)传感器获得的遥感数据序列,选择了班公湖地区4个有代表性的湖泊(区域),开展了冷季湖泊冰情变化分析,调查结果显示班公湖Zone1区和Zone2区作为同一个湖泊,冻结开始时间、封冻时间、解冻开始时间和完全解冻开始时间基本一致。尽管斯潘古尔湖和莫里里湖的湖面海拔比班公湖高,但是冻结过程三者基本一致。斯潘古尔湖解冻比班公湖要晚;而最终的完全解冻开始时间两者基本一致。莫里里湖的解冻开始时间比班公湖要晚0.5~1个月;而完全解冻时间比别的湖泊约晚1个月。
中非海运网络既是国际航运网络的重要组成部分,又对保障中非贸易的畅通具有重要意义。本文基于1998年、2008年和2018年3个时间断面的中非航运集装箱数据,深入探讨“海上丝路”背景下中非航运网络格局和其演化特征并揭示中非地缘经济联系强度的影响因素。结果表明:①整体看网络复杂性增强,中非港1:7联系广度与强度明显提高,“小世界”和无标度特征明显。网络呈现“纺锤形”结构,网络尚没有形成一体化的轴一辐结构;②从网络节点发育及功能分化看,国内港口较为稳定,上海、宁波和深圳始终处于中非联系的前三位;新加坡、巴生港在中转港中占据主导地位;非洲港口出现明显的迁移,南非、北非、东非、西非各形成了区域性枢纽港,但没有形成具有大洲层面整合作用的枢纽港;③航运中间性是中国与非洲地缘经济联系的重要推动力,航运邻近性对中国与非洲地缘经济联系作用显著,航运直达性对中国与非洲地缘经济联系的作用有限。中非友好互助历史悠久,伴随着“一带一路”倡议的深入推进、中非地缘经济联系的加强,应该采取相应的措施完善与优化海运结构以提高对经济合作与联系的支撑能力。
运动训练中监控运动员的身体机能状态和是否过度训练是增强运动表现、实现科学训练的必要环节。传统的生理生化监控指标(如晨脉、血红蛋白、血浆肌酸激酶、血尿素氮、血乳酸、血清睾酮和皮质醇水平等)尽管能评估运动员机能状态和是否过度训练,但监控指标十多年来基本没有改变和进展,且存在监控因素单一、结果评价片面化等问题。目前,倾向于建立更全面的系统综合评价体系,包括从营养和代谢状态、水合状态、肌肉状态、心血管耐力和炎症水平等多个层面综合评价运动员的机能状态和是否过度训练,并关注运动员的健康。此外,敏感、无创和特异性强的新监控生物标志物更受青睐,而血浆游离DNA(cfDNA)和小RNA(miRNAs)是很好的候选标志物。该文在概述传统的运动员机能状态和过度训练的监控生物标志物之后,综述了监控生物标志物的新进展,将为科研人员和教练员全面、准确监控运动员机能状态、避免过度训练,从而提高运动表现,实现科学训练提供理论依据和实践价值。
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弧边招潮蟹(Ucaarcuata)是红树林的生态系统工程师,然而我国对弧边招潮蟹的研究相对薄弱。为了研究弧边招潮蟹的行为习性,作者于2013年7-9月在深圳福田红树林自然保护区,借助望远镜观察了弧边招潮蟹的11种行为。结果表明:弧边招潮蟹主要栖息于潮沟两侧的林缘生境,和大多数招潮蟹一样,弧边招潮蟹的大部分时间(69%)用于觅食(进食+边走边食),其次是站立(11%),用于求偶的时间最少(0.23%)。弧边招潮蟹的繁殖期有延长的现象,观察到的交配时间比以往的研究要短。除记录的11种行为之外,还观察到弧边招潮蟹的探洞、边走边食边挥舞大螯、“投降”等行为,表明弧边招潮蟹的行为较复杂。弧边招潮蟹的短距离迁移能力较强,单次迁移距离可达30m以上。生境、性别、时间等因素对弧边招潮蟹的行为影响较大,手性和潮汐的影响较小。污染较严重的生境中弧边招潮蟹用于觅食和洞穴行为的时间均显著减少,导致其生物扰动作用减弱,从而不利于红树林生态系统的健康。本文丰富了弧边招潮蟹的研究,对全面、深入了解红树林生态
目的]实现重组大肠杆菌高效合成酶的基因工程菌[结果]在谷氨酸脱羧酶的表达过程中,维生素高工程菌EscherichiacolipET-GAD的催化活力在E.colipET-GAD条件下反应。50mL谷氨酸的转化率,L->98%。为了提高B6盐酸吡哆醇(5-反应体系中,重组细胞浓度为)可以替代PN磷酸吡哆醛(PLP,底物浓度为的生产效率,采用谷氨酸8mg/mL2h35℃、pH4.4补料方式控制反应过程中的基丁酸,为基因工程菌工业化制备
采用顶空固相微萃取法结合气相色谱-质谱联用技术,对卵孢小奥德蘑子实体菌盖和菌柄的挥发性成分进行测定。结果表明从卵孢小奥德蘑子实体菌盖和菌柄分别鉴定出101和102种化合物,其中44种为相同物质,占挥发性物质的43%。主要以烷类、酯类和酸类化合物为主,其中十四烷、八甲基环四硅氧烷、己酸、抗坏血酸二棕榈酸酯和芳樟醇相对含量最高。营养成分分析表明,卵孢小奥德蘑子实体含粗纤维1.2%、总糖28.7%、脂肪0.3g/100g、蛋白质3.58g/100g、灰分1.6%;必需氨基酸0.871g/100g,占氨基酸总量(2.783g/100g)的31.30%;1kg子实体含29.2mgNa、4.37×103mgK、115mgMg、12.6mgZn、6.19mgCa、46.5mgFe、6.93μgB1、17.9μgB2、33.6μgB6。本研究首次对卵孢小奥德蘑营养成分和挥发性成分进行了系统研究,为进一步研究卵孢小奥德蘑中活性物质及完善化合物谱图库提供理论支撑。
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旨在了解农田业气象试验站开路式涡相关CO2浓度长期动态变化特征浓度观测数据。趋势、研究了华北平原农田浓度增量分布模式等,收集了、浓度的年际CO2对比分析了华北平原农田浓度与城市站和大气本底站浓度变化趋势及差异CO2CO2CO2年平均浓度显著升高31.0μmol/mol(r=0.263,P<0.01),年均增幅(2.58μmol/molCO2浓度年际和年内季节变化波动巨大,日平均浓度和逐时平均浓度标准差分别为(,比白天高(395.8μmol/mol36.2μmol/molCO22007-2018昼夜和、。)与全球和瓦里关本底站大气年中国气象局固城生态与农通量等动态变化特征,年内、结果表明,近十多年来华北平原农田浓度增夜间在作物生长季节,浓度和通量动33.7、33.5μmol/mol。。月昼间20.6%CO2)CO210.1%月最高差值达到),8通量动态变化的两个峰值,表明农田农事活动和农田碳交换的关系、CO274.4μmol/mol4-9浓度动态变化与城市浓度昼夜及季节变化特征为研究和评估CO2。湿地、浓CO2农田。CO2CO2幅接近,但农田平均浓度CO2月和月白天浓度出现的两个谷值准确地对应了CO28-95态变化很好地反映了华北平原冬小麦和夏玉米生长过程和大气本底站的变化特征不同,表明其动态变化的形成机制有差异度升高影响作物生长和产量提供指导依据关键词:华北平原;农田;。浓度;变化特征CO2VariationcharacteristicsofatmosphericCO2concentrationinfarmlandofNorthChinaPlainEYouhao1,ZHAOHuarong1HUOZhiguo1MAYuping1*,,2,,1ChineseAcademyofMeteorologicalSciences,Beijing100081,China,2GuchengEcologicalandAgrometeorologicalExperimentalStationChinaMeteorologicalAdministration,Baoding072650,China:AbstractTheatmosphericcarbondioxide()CO2isthemostimportantgreenhousegasintheglobalwarming.ManyresearchesconcerningtheCO2concentrationenrichmentsimpactoncropgrowthandproducthadbeencarriedoutbasedonthechangeofCO2concentrationwhichobservedfrombackgroundstationinsteadoffromfarmlandstationyetthecropgrew,infarmlandneartothevillageandtown.InadditionfewstudypaidattentiontothevariationofatmosphericCO2,concentrationoverthefarmlanddespitemanyresearchesfocusedoncarboncycleandcarbonexchange.Inordertoknowthelong-termdynamicstrendsandincrementdistributionsofCO2concentrationinfarmlandwecollectedthedataofCO2concentrationobservationofopenpasseddycovariancesystemduring2007-2018overthefarmlandinGuchengEcological,andAgrometeorologicalExperimentalStationofChinaMeteorologicalAdministration.AfterdataqualitycontrolandstatisticalanalysiswestudiedthedynamiccharacteristicsofCO2concentrationinfarmlandofNorthChinaPlainsuchasinter-annualintra-annualdiurnalandCO2fluxandcomparedthedifferencesofCO2concentrationandthetrendsin,,,farmlandofNorthChinaPlainwiththoseinurbanstationandatmosphericbackgroundstation.Theresultsshowedthatthe基金项目:中国气象科学研究院基本科研业务费项目(网络出版日期:2020-07-13收稿日期:2019-06-20;2020Z005);国家自然科学基金项目(41275115)通讯作者*Correspondingauthor.E-mail:huozg@cma.gov.cnhttp://www.ecologica.cn,,,4166生态学报卷40,,annualaverageconcentrationofCO2inthefarmlandofNorthChinaPlainhadincreasedsignificantlyfrom361to392μmol/molinpasttwelveyearsr=0.263P<0.01(,),withtheaverageannualincrementof2.58μmol/molofCO2concentration,whichclosetothatinglobalandWaliguanbackgroundstationofChina.Howevertheinter-annualandintra-annualvariationsofCO2concentrationinthefarmlandfluctuatedgreatlywiththestandarddeviationof33.7and33.5μmol/molrespectively.TheaverageconcentrationofCO2inthenightwas395.8μmol/molhigher36.2μmol/mol10.1%thatinthedayinallthemonthswiththehighestdifferenceof74.4μmol/mol20.6%inAugust.Incropgrowthseason()than,,()SD,)(thetwovalleyvaluesofdiurnalCO2concentrationaccuratelymatchedthetwopeaksofthedynamicchangeoftheCO2fluxinMayandAugusttoSeptemberwhichindicatethatthedynamicchangesofdailyaverageCO2concentrationandfluxindayandnightfromApril-Septemberwellreflectedtherelationshipsbetweenthegrowthprocessesofwinterwheatandsummermaize,agriculturalactivitiesandcarbonexchangesoffarmlandintheNorthChinaPlain.ThedynamicchangeofCO2concentrationinfarmlandwasdifferentfromthatincities,wetlandsandatmosphericbackgroundstations,suggestingthedifferentformationmechanismsofCO2dynamicchange.ThecharacteristicsofdiurnalandnightandseasonalvariationofCO2concentrationinfarmlandcanprovideguidanceforstudyingandevaluatingtheeffectsofelevatedCO2concentrationoncropgrowthandyield.KeyWords:NorthChinaPlain;;farmlandCO2concentration;characteristicsofvariations。CO2农田CO2]2-5浓度不仅决定农作物光浓度是影响农田生态系统碳循环和碳交换的主要决定因素CO2],对作物呼吸等生理过程和土壤呼吸等碳排放过程也有重要影响作用[1农田浓度更大程度地受到人为活动和气候变化等因素共同影响合生产力[和城市,农田变化有助于更好地了解和研究气候变化影响农作物生产以及农田生态系统碳循环和碳交换机理和过程然,我国气象部门从进入网络化观测序列,持续开展了大气草地等不同下垫面条件的碳循环在草地或森林生态系统中,其大气观测数据研究农田生态系统域且生态系统极其复杂的农田由于农田更接近村庄浓度动态虽个大气本底站高寒、然而,由于大气本底站都布设浓度而对处在人口和工业密集区。未来全球气候变暖情势下,农田年代已加入世界气象组织全球大气观测计划,并有瓦里关等有学者也开展了城市浓度变化受人为活动等影响可能较小,直接利用大气本底站浓度变化对农作物的影响可能存在一定差异浓度长期以来缺乏动态监测和变化研究CO2碳交换和、浓度及通量等大量研究[等温室气体浓度观测[因此,研究农田4湿地、沙漠、世纪CO2CO2CO2CO2CO2]9-31]6-8。。。2090。。CO2。CO2浓度在年际为了解农田年内和昼夜的增量分布模式不清楚、CO2气象试验站多年大气大气浓度增量在昼和夜CO2浓度长期动态变化特征浓度测定数据为依据,分析农田年内、作物生长季和非生长季的分布模式,并比较农田、。浓度增量分布模式等,本文以中国气象局固城生态与农业、昼夜等动态变化特征,明确、浓度与大气本底和城市浓度的年际趋势、CO2CO2CO2浓度变化特征及差异,为精确评估浓度升高影响作物生长发育研究和产量评估提供科学依据CO2CO2。1数据来源及数据处理1.1数据来源及区域代表性数据采集于中国气象局固城生态与农业气象试验站的涡动观测系统(分析仪)固城生态与农业气象试验站位于河北省保定市定兴县固城镇(H2O。),距北京市中心直线距离夏玉米(、月)6月至来年24.0m小麦(10村庄分布2016部(除京津)农田大气根据。100km6-10年卫星监测中国陆地区域大气浓度空间分布。CO2CO2,是典型的华北平原冬小麦与夏玉米连作高产区月)等农田和少量行道树及经济林为主,距离试验站周围。年均浓度分布状况[6Gill超声风速仪和39.15°NLi-7500CO2/,,海拔115.74°E下垫面主要以冬有],固城站基本能够代表华北北1-2km:http//www.ecologica.cn期18俄有浩等:华北平原农田浓度变化特征CO251661.2数据与处理固城站涡动观测系统平台高度水汽浓度(为风速(、g/m3)(Campbell))风向、m/s系统输出CR5000日30min同时,从世界温室气体数据中心(。4.0m。温度、涡动系统输出数据包括大气压力梯度等、湿度、平均浓度和通量数据,时间序列为。浓度(mg/m3)、CO2CO2系统观测采样频率为月年1)网站下载了青海瓦里关大气本底站2007通量(mgm-2s-1)、数据采集器月浓年年12CO210Hz。日1-20181994-2016WDCGG。31度日值数据。32-35法[极值阈值利用固城站],通过气候极值阈值判断30min平均CO2浓度和通量数据,参照相关文献中涡动系统通量数据的质量控制处理方野点剔除浓度气候、随机脉动剔除等步骤进行了数据质量控制、其中,。CO21000mg/m3,野点剔除采用方差检验法,相邻点之差大于年通过数据控制处理,剔除无效数据和缺测数据,538.1%-95.4%之间(表)1。2008、2014、20162007-201830min年缺测和无效数据较多。倍序列标准差视为野点。平均CO2浓度的有效数据百分率在表1数据处理后30分钟平均CO2浓度和通量的有效数据百分率Table1ThepercentofvaliddataofCO2concentrationandfluxafterprocess年份Year2007200820092010201120122013201420152016201795.438.182.189.973.788.488.075.587.065.193.9201887.9mg/m3),为了将质量体积浓度换算为摩尔浓度(Tg+273.15公式为:μmol/)molCO2浓度数据单位为质量体积浓度(为摩尔浓度,Cm数据统计为系统输出),根据系统内置换算公式,将质量密度数据换算成摩尔浓度数据,式中,Cf为质量体积浓度,R日数据,进行结果分析小时Pg后,将平均值,为确定昼间数据开始和结束时间点,规定日出时刻延后束数据,并对昼间开始和结束时刻作整点和半点调整均日出时间县昼间数据开始时间为。,最早日落时间47,结束时间为摩尔气体常数最迟日落时间夜和、30min昼、13。191654116:::::。8.3146301830。30min定兴县最早日出时间4,年平均日落时间为气压Cf=Cm×R×(为探测器温度,Pg。,Tg由于每个数据是前/44×单位换算内取样数据的为昼间开始数据,日落时刻为昼间结,年平根据确定的规则,定兴,最迟日出时间30min。50367::18∶21。2结果分析2.1农田CO2浓度逐日年际变化统计2007-2018年逐日平均日最小浓度为。年际波动较大,振幅达到年平均2007mol从底站大气农田统计)征(图2.2150μmol/mol增加到361浓度增幅(浓度年内动态CO2CO22007-2018CO2浓度表明,固城站农田,日最大浓度CO2312.0μmol/mol(图2018)1年平均。2007-2018年农田CO2,平均年增幅392μmol/mol和2.06μmol/mol)接近。2.08μmol/mol多年平均浓度为,但年内和377.8μmol/mol,数据序列标准差为477.8μmol/mol浓度呈现显著性升高趋势(33.7μmol/,),该增幅与全球和瓦里关本r=0.263P<0.012.58μmol/mol。年逐时多年平均浓度表明,固城站逐时平均浓度在年内呈现多峰多谷动态特CO2CO22。1-4月逐时平均浓度逐渐下降,5月1CO2日前后达到最低值,此期间数据标准差为月逐时平均浓度逐渐升高,在37.6μmol/mol。7mol。5-7准差为月上旬至大值也在此时间达到最高峰,该期间浓度逐渐下降,达到月浓度状态101。月17日前后,日最低和日最高CO2月中旬期间,日最低浓度最小值出现在CO2平均浓度标准差为CO2全年逐时平均浓度标准差为45.2μmol/mol。101233.5μmol/mol。33.5μmol/浓度达到次高峰,该期间数据标月中旬,而日最高浓度最月底,逐时平均月中旬至8:http//www.ecologica.cn6166生态学报卷40图1固城站2007-2018年CO2逐日平均浓度年际变化Fig.1Theinterannualvariationofdailyaveragecarbondioxideconcentrationfrom2007to2018图2固城站CO2逐时多年平均浓度年内动态Fig.2Theintra-annualvariationofhourtohouraverageCO2concentrationinGuchengstation2.3日变化动态统计浓度日变化动态(图2007-2018年逐时平均浓度,得到平均CO2平均而言,白天)3CO2较低,平均为低,为间CO2360μmol/mol(标准差346μmol/mol浓度较高,平均为。,其中,15-16为SD394μmol/mol20μmol/mol(标准差CO2时CO2)午间比日出前浓度低CO212%。37μmol/mol平均24h。浓度呈型分布,标准差CO2之间,相同时间点在不同季节“U”在20-37浓度振幅SDCO2浓度浓度最)夜为SD全天。101-163μmol/mol。图为41-12CO2月<7<6不同月份之间月最低(最高,22月月月<10;白天月农田大气μmol/mol月月<3<1<2月<3月<9浓度月月浓度差异较大平均浓度逐时变化动态,表明月CO2月<4月。CO2月夜间月浓度8月<1月),最大相差近月月最低(<12<5<11100<8月最高,4月月10<8CO2月<9浓度变化是作物光合和呼吸浓度主要受作物光合同化<12月<7<6μmol/mol达到图3固城站2007-2018年CO2逐时平均浓度日变化动态Fig.3ThedailyvariationofaveragehourlyCO2concentrationfrom2007to2018inGuchengstation<10<11<5月月),最大相差4月土壤呼吸、土壤呼吸和人为活动碳排放影响、60μmol/mol。。CO2CO2白天,但地温相对较低,土壤呼吸碳排放量相对较少,响的结果穗生长较旺盛期,光合同化消耗较多的较少,导致白天浓度最低月和此期间土壤呼吸碳排放量比米收割冬小麦初种,光合作用相对较低,土壤温度较高导致土壤碳排放较多,所以冬季的主要受作物和土壤呼吸及人为活动碳排放影响等人为碳排放活动较冬季减轻,所以人为活动碳排放和天气状况变化等多因素共同影、月冬小麦处于拔节至孕吸收较多排放最多,但月夏玉浓度最高。浓度夜间月地温和气温较低,夜间作物和土壤呼吸作用较弱,采暖月是夏玉米生长旺盛期,夜间呼吸作用较强,浓度最低CO2CO2月分别是冬小麦和夏玉米生长最旺盛期,光合同化消耗月的高月农田月虽然光合同化和土壤呼吸都较小,但采暖等人为活动可能增加了农田大气月更多,因此,平衡的结果是浓度比月昼间月夜间月和。10CO2CO2CO2CO2CO2。2-1。4。5月1011。845842CO2。8:http//www.ecologica.cn期18俄有浩等:华北平原农田浓度变化特征CO27166图4固城站1-12月CO2逐时平均浓度日变化动态Fig.4ThedailyvariationofaveragehourlyCO2concentrationfromJANtoDECinGuchengstation月夜间高温高湿增大了土壤碳排放[更重要的是8度变化看出,月和CO28,降幅分别达到],导致夜间农田浓度从清晨到午间波动最大,分别从最高月和,1154浓度最高。CO2另外,对比昼夜440、392μmol/mol下降到最低的,表明在夏玉米和冬小麦生长旺盛期,白天强烈的光合作用对浓CO2344、需CO2325μmol/mol求旺盛,明显降低了田间2.4昼夜变化特征图为52007-201817%22%浓度CO2。年逐日昼夜、CO2平均浓度年内动态昼间。CO2旬最低,为,2μmol/mol,夜间,10月中旬最高,超过320μmol/mol月最低,约。浓度明显高于白天,平均昼夜差350μmol/mol左右380μmol/mol。多年夜间平均夜间浓度为CO2浓度呈现多峰多谷动态,其中,5月下旬最高,平均,白天平均浓度在8-10月上440395.8μmol/mol),尤其在月,夜间平均359.6μmol/浓度比白天CO2(36.2μmol/mol10.1%8CO2mol高CO274.4μmol/mol(20.6%)。通量变化特征2.5CO22007-2018。3m-2s-1之间s-1,之后开始减小,到增加,至月达到最大值68CO2化不同,月底的CO20.2mgm-2s-1左右年多年逐时月底开始,随着冬小麦快速生长,通量年内动态表明(图CO2),从611月至3月中旬,通量基本维持在0.1mgCO2吸收通量显著增加,至CO2月上旬开始,夏玉米开始播种生长,5月上旬到达最大值CO2吸收接近零月底1.5mgm-2s-1,之后开始减小,到。7月中旬10CO2吸收接近1.0mgm-2吸收通量又显著快速全年的吸收通量的显著变CO20.1mgm-2s-1。与CO20.67mgm-2s-1,再到10吸收通量变化特征与华北平原冬小麦和夏玉米生长过程和农事活动完全吻合释放通量的变化幅度很小,从月的40.2mgm-2s-1左右增加到释放通量仅有吸收通量的8作物整个生长期。CO2。月最高20%-30%。:http//www.ecologica.cn8166生态学报卷40图5固城站2007-2018年CO2昼夜平均浓度年内动态Fig.5Theintra-annualvariationofdayandnightaverageCO2concentration2.6浓度变化比较农田与大气本底站比较固城站农田和瓦里关大气本底站CO2浓度与瓦里关大气)日平均CO2浓度年内动CO2浓度具有更小大气本底站。浓度年内波动巨大,标准差达到CO2,是大气本底站月农田浓度标准差的近CO27浓度显著低于大气本底浓CO2浓度与城市[]和江河口湿地[32]26变化特征也不尽相同,表明其动态变浓度表明,农田态有较大差异(图的波动性,而农田CO27CO223.4μmol/mol倍,而且,度1-5另外,农田型浓度的。CO2化的形成机制有差异“U”CO2。3结论与讨论3.1结论()1μmol/mol度31.0μmol/mol增幅接近。CO2昼间CO2浓度最高均相差。74.4μmol/mol年固城站多年平均2007-2018,最低平均浓度312.0μmol/mol浓度377.8CO2,最高平均浓,振幅达到,标准差,(r=0.263P<0.01477.8μmol/mol33.7μmol/mol150μmol/mol。12),平均每年升高2.58μmol/mol年农田,与全球和瓦里关大气本底站CO2年平均浓度显著性升高了浓度年均CO2图6固城站多年逐时平均CO2通量年内动态Fig.6Theintra-annualvariationofhourlyaverageCO2fluxinGucheng)农田(2浓度日变化和季节变化波动巨大,昼间时14-15平均浓度比夜间(白天)20.6%。CO2CO2平均浓度低浓度波动曲线中36.2μmol/mol月和85时至次日浓度最低,夜间(CO222月份,昼夜月的两个谷值很好地对应了),尤其10.1%86时CO2浓度平月华北CO24-5:http//www.ecologica.cn期18俄有浩等:华北平原农田浓度变化特征CO29166图7固城站和瓦里关CO2日平均浓度年内动态比较Fig.7Theintra-annualvariationofdailyaverageCO2concentrationofGuchengandWaliguanstations平原北部冬小麦开花灌浆期和影响过程,7日前后昼间18-9月夏玉米抽雄开花至灌浆期作物生长旺盛期光合作用对农田浓度的CO2月浓度和通量动态变化很好地反映了华北平原冬小麦和夏玉米生长过程浓度高值也正好对应了冬小麦收割后夏玉米幼苗期的土壤裸露期,表明4-农事活动和农田碳交换、CO2月昼间9的关系CO2。)与大气本底站相比,农田(3浓度标准差的近底站表明其各自动态变化的形成机制有差异CO2倍。7CO2。CO2农田浓度年内变化具有更大的波动性,标准差达到浓度与城市和江河口湿地浓度的“UCO2”23.4μmol/mol,是大气本变化特征也不尽相同,型讨论3.2()农田浓度变化与农事活动和碳交换之间关系CO2灌浆-抽穗开花-1华北平原主要农业种植模式为冬小麦与夏玉米两熟连作,其中,4从图成熟收割和夏玉米播种-分别是冬小麦和夏玉米生长旺盛期穗同时,农田农田度变化,反过来,农田续升高,是该时期高温高湿和秸秆还田条件下土壤有机碳释放的结果[月孕-成熟等生长发育进程高度吻合-。)的两个峰值也与冬小麦和夏玉米生长及干物质积累过程完全一致,表明白天浓月持农事活动和碳吸收等密切相关,作物生长发育进程影响农田、月到看出,固城站昼间5拔节-浓度高低也一定程度上影响作物的光合同化速率浓度年内动态特征与冬小麦返青浓度动态变化与作物光合作用抽雄吐丝-吸收通量(图8拔节-月下旬至月下旬至月中旬和开花-灌浆-孕穗-浓度从夜间CO2CO2]36-39CO2CO2CO2CO2。57496。。浓度变化特征提高作物产量的农业生产技术和管理措施)利用农田(2农作物光合同化吸收CO2,降低田间浓度,导致农田CO2CO2CO2大气浓度大大超过作物补偿点而远离饱和点产量,尤其对提高设施农业作物产量有很大作用[和人工增施的方式弥补田间40CO2]。浓度亏缺,提高作物产量CO2CO2。CO2浓度午间比日出前下降约当前浓度,因此,适当增加田间浓度能够有效提高作物在生产上,一般作物生长旺盛期的昼间通过增施有机肥10%-20%。CO2:http//www.ecologica.cn0266生态学报卷40在当前全球变暖为主流研究背景下,一方面需要关注提高用相应的农业生产技术和管理措施增量及其模式,为全球变暖和大气另一方面,更需要关注农田浓度升高影响农作物生长和产量评估提供科学依据CO2。CO2。CO2浓度与作物产量的关系,提出不同时段采生长季与非生长季的、浓度变化的昼夜参考文献(References):冬小麦旗叶光合速率对光强度和.]张理,江永和,马秀玲,钟阳,段若溪]叶子飘,于强]寇太记,苗艳芳,庞静,朱建国,谢祖彬]刘建栋,王吉顺,于强,毕建杰]谭凯炎,周广胜,任三学.]中国气象局气候变化中心..冬小麦叶片暗呼吸对中国温室气体公报,.北京地区高产麦田内CO2浓度的响应.农田土壤呼吸对大气CO2CO2.作物夜间呼吸作用与温度二氧化碳浓度的关系、浓度和温度协同作用的响应年月,第期:(.CO22017.北京农业大学学报,浓度的分析1982扬州大学学报:农业与生命科学版,2008,(17,浓度升高的响应生态环境,,82008..中国农业气象,2002,科学通报,(58124(23):):((2,29):37-43.):33-37.31667-1673.8-8.1-3,):11158-1163.)2013:1161-5.2017-11.http//www.doc88.com/p-8909151146178.html.]温玉璞,汤洁,邵志清,张晓春,赵玉成瓦里关山大气二氧化碳浓度变化及地表排放影响的研究.应用气象学报,1997(,8):2.]夏玲君,周凌晞,刘立新,张根]李岩,干珠扎布,胡国铮,万运帆,李玉娥,旦久罗布,白玛玉珍,高清竹北京上甸子站大气δ13CCO2CO2及(.)本底变化环境科学,,():20163741248-1255..增温对青藏高原高寒草原生态系统碳交换的影响.生态学报,.()2019-6.129-136.,():20193962004-2012.[]王伟,方青青,王国强,李瑞敏,薛宝林,王红旗呼伦贝尔草原区.源CO2汇及时空分布模拟研究、生态学报,2018,38():20.7288-7299.]游桂莹,张志渊,张仁铎],,.,全球陆地生态系统光合作用与呼吸作用的温度敏感性生态学报,2018,38():23.8392-8399.ZhangYM.TillageandresiduemanagementeffectsonsoilcarbonandCO2emissioninawheat-corndouble-[]13HuCSChenSYDongWXcroppingsystem.NutrientCyclinginAgroecosystemsLiJWangJcontrolinafarmlandecosysteminNorthChinaplain.ScienceinChinaseriesD,200983,LiuEM(1,ZhuZL27-37.,TongXJSunXMRenCYYuQ,,,,,,)::[]徐世晓,赵新全,李英年,赵亮,于贵瑞,孙晓敏,曹广民青藏高原高寒灌丛YuGR.Carbondioxideexchangeandthemechanismofenvironmental,,():EarthSciences2006492226-240.通量日和月变化特征科学通报,.CO2,502005(():5):3..481-485.1052-1062.]韩骥,周翔,象伟宁]何学敏,吕光辉,秦璐,李岩,杨晓东,杨建军,于恩涛土地利用碳排放效应及其低碳管理研究进展):荒漠杜加依林冠层水热变化及生态学报,2016,364(..1152-1161.CO2交换特征.生态学报,2019,39·农田近地面层]娄珊宁,陈先江,侯扶江.黑扎特,郝兴明]美尔汗.]刘树华,麻益民]胡莹洁,孔祥斌,姚静韬]徐昔保,杨桂山,孙小祥]窦军霞,刘伟东,苗世光,李炬]卞林根,高志球,陆龙骅,汪瑛,谌志刚.]李英年,徐世晓,赵亮,张法伟,赵新全CO2....草地农业生态系统的碳平衡分析方法塔里木河下游胡杨群落和湍流通量特征研究CO2生态学报,.2017通量特征与水分利用效率.(552生态学报,气象学报,,.187-199.,):北京市平原区土壤有机碳垂直分布特征392019生态学报,太湖流域典型稻麦轮作农田生态系统碳交换及影响因素.生态学报,,2015通量的观测试验北京城郊地区二氧化碳通量特征1997):2((.长江下游农业生态区青海海北高寒湿地近地层大气.CO21535应用气象学报,3520155228-5238.2005.561-570.,(2):,37生态学报,):557-565.,2018():62048-2055.38():6655-6665.20,():166828-834.浓度的变化特征干旱区资源与环境,.,21():62007108-113.[[[252627]郭建侠,卞林根,戴永久]张林海,仝川,曾从盛].AinsworthEA,,在华北玉米生育期观测的.河口湿地近地面大气,CO2,高度浓度及通量特征大气科学,16mCO2浓度日变化和季节变化环境科学,.,35(2014.2007):3879-884.,31():4695-707.OrtDR.Foodforthoughtlower-than-expectedcropyieldstimulationwithrisingCO2SilvaD.Dynamicadaptationofmaizeandwheatproductiontoclimatechange.ClimaticChange,2009(,94):1143-156.CO2:.,):(,,3122006NsbergerJ1918-1921.LeakeyADB5782LongSPconcentrations.ScienceMezaFJAmthorJS.EffectsofatmosphericCO2concentrationonwheatyieldconcentration.FieldCropsResearchTeskeyRO.AfieldstudyofPinustaedatrees.PlantVickersD14Cell&Environment512-526.1-34.20011995,,,,,,):):):7318135(((:565-573.theeffectsofelevatedCO2oncarbonassimilation,StomatalconductanceandleafandbranchgrowthofreviewofresultsfromexperimentsusingvariousapproachestocontrolCO2MahrtL.Qualitycontrolandfluxsamplingproblemsfortowerandaircraftdata.JournalofAtmosphericandOceanicTechnology,1997,]王跃思,王长科,郭雪清,刘广仁,黄耀]刘晓曼,程雪玲,胡非]李燕丽,邢振雨,穆超,杜可]徐自为,刘绍民,宫丽娟,王介民,李小文]张宇,张海林,陈继康,韩宾,陈阜...学会耕作制度分会,:2008980-988.]潘志勇,吴文良,牟子平,王晓凤]刘杏认,张星,张晴雯,李贵春,张庆忠..季变化及长期趋势.、浓度与虚温北京城区二氧化碳浓度和通量的梯度变化特征浓度日变化北京大气CO2移动监测法测量厦门春秋季近地面---I的时空分布.CO2环境科学,涡动相关仪观测数据的处理与质量评价研究.华北平原冬小麦季秸秆还田对农田土壤呼吸的影响..():200214,,科学通报,地球物理学报,472015):5地球科学进展,(23中国农作制度研究进展20142008,5835((//1671-1679.):,1108-1112.5):1502-1512.42008.357-370.沈阳:中国农不同秸秆还田模式和施氮量对农田排放的影响施用生物炭和秸秆还田对华北农田.CO2.土壤肥料,,(排放的影响2006):,1生态学报,14-16CO2、N2O.65-65.,2017():20376700-6711.[]雷莉萍,钟惠,贺忠华,蔡博峰,杨绍源,吴长江,曾招城,刘良云,张兵人为排放所引起大气.CO2浓度变化的卫星遥感观测评估科.[[[[[[[[[12345678910[[111214[[1516[[[[[[[[1718192021222324[[2829]][]30[]31[[[[[3233343536[[37383940学通报,,():[]魏珉,邢禹贤,王秀峰,马红日光温室201762252941-2950..浓度变化规律研究.CO2应用生态学报,2003,14():3354-358.:http//www.ecologica.cn
该文介绍了自2006年以来我国省市级以及跨省区的20种地方植物志的出版信息,包括出版年代、页码、收载类群的科属种、线描图及彩图等信息。其中,《昆仑植物志》为跨青海、甘肃、四川、新疆和西藏等五省(区)的地方植物志。
福寿螺(Pomaceacanaliculata)是外来入侵物种,对中国南方大部分地区的生态环境造成严重威胁,其生长和繁殖受到温度影响。本文研究了15℃(低温)、25℃(对照组)和36℃(高温)三种温度条件下,不同时间点(0、6、12、24、48、72h)福寿螺体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量的变化。实验结果表明,在低温(15℃)和高温(36℃)胁迫下,福寿螺肝胰脏和鳃中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性以及丙二醛含量均呈现先升高后降低的趋势,并且在72h时恢复到对照组(25℃)水平。低温和高温胁迫下,福寿螺鳃中的过氧化氢酶活性和肝胰脏中的超氧化物歧化酶活性在12h、24h和48h时均显著高于对照组(P<0.05),并在48h时达到最大值(P<0.01)。鳃和肝胰脏中的谷胱甘肽过氧化物酶活性在12h升高并在24h时达到最大值。低温和高温胁迫下,丙二醛含量分别在24h和12h达到最大值。结果表明,温度能够诱导福寿螺抗氧化应激反应。福寿螺可以通过增加体内抗氧化物酶活力来缓解温度胁迫所造成的压力。鳃中抗氧化物酶活性变化快于肝胰脏抗氧化物酶活性变化,福寿螺氧化应激反应表现出组织特异性。关键词:福寿螺;温度胁迫;抗氧化物酶;丙二醛中图分类号:Q955文献标识码:A文章编号:0250-3263(2019)05-727-09EffectsofTemperatureStressonAntioxidaseActivityandMalondialdehydeinPomaceacanaliculataCHENLian①②WUTing③CHENYu②③QIUYi-Ni③ZHUShan-Liang②③QIWen③WEIWei②③LIUShao-Hua②③LIUQing②③ZHAOYu-Tian③WANGRen-Lei②③*①CollegeofBiologyandEnvironmentalScience,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037;②JiangsuKeyLaboratoryforBiofunctionalMolecules,Nanjing210013;基金项目国家自然科学基金项目(No.31770402),江苏省自然科学基金项目(No.BK20171407),江苏省第五期333工程培养对象项目,国家科技支撑计划项目(No.2015BAD08B01),生物多样性保护重大工程专项基金项目;通讯作者,E-mail:wrl3501988@163.com;第一作者介绍陈炼,女,副教授;研究方向:分子生态学;E-mail:chenlian_2004@163.com。收稿日期:2019-03-12,修回日期:2019-07-21DOI:10.13859/j.cjz.201905014·728·动物学杂志ChineseJournalofZoology54卷③CollegeofLifeSciences,ChemistryandChemicalEngineering,JiangsuSecondNormalUniversity,Nanjing210013,ChinaAbstract:Temperatureisanimportantenvironmentalfactorthataffectsthedistributionofspeciesandcausesthephysiologicalstressresponseofspecies.AfterbeingintroducedintoChina,theinvasivespecies,Pomaceacanaliculatahasbecomeaseriouspestofimportantagriculturalcropsaswellasathreattoecosystemsinitsinvadedregions.Effectsoftemperatureonantioxidantenzymeactivitiesandthemalondialdehyde(MDA)contentsinthehepatopancreasandgillofP.canaliculatawereinvestigated.P.canaliculatawereacclimatedfortwoweekswithtemperature25℃.Afteracclimation,thelowandhightemperaturestressexperimentswereconducted.Thetemperaturemaintainingat15℃wasdesignatedaslow-temperaturegroup,36℃ashigh-temperaturegroup,and25℃ascontrolgroup,withthreereplicatesforeachgroup.Alldatawereanalyzedandcomparedwithone-wayANOVAandDuncanusingSPSS22.0.Theresultsshowedthattheactivitiesofsuperoxidedismutase(SOD),catalase(CAT),glutathioneperoxidase(GSH-Px)andthemalondialdehydecontentsinthehepatopancreasandgillofP.canaliculatachangedsimilarly,bothincreasedfirstandthendecreasedunderloworhightemperaturestress(Fig.1﹣8).Ingroupsof15℃and36℃,CATactivityingillandSODactivityinhepatopancreasweresignificanthigherthaninthecontrolgroupafter6h(P<0.05)andatthehighestlevelat48h(P<0.01,Fig.2,3).TheactivityofGSH-Pxingillandhepatopancreasincreasedat12handreachedthehighestlevelinbothlowandhightemperaturegroupsat24h(Fig.5,6).MDAcontentsingillandhepatopancreasofP.canaliculatawereatthehighestinthegroupof15℃at24handgroupof36℃at12h,respectively(Fig.7,8).TherewerenosignificantdifferencesofSOD,CAT,GSH-PxactivitiesandMDAcontentsbetweentemperaturetreatmentgroupsand25℃controlgroupat72h(P>0.05).Furthermore,gillsappearedmoresensitivetodefenseoxidativedamagesthanhepatopancreas.TheresultssuggestthattemperaturestimulationcanactivateantioxidantenzymesactivitiesinthehepatopancreasandgillofP.canaliculata,andeliminatereactiveoxygenspecies(ROS)inducedbylowandhightemperaturestress.Keywords:Pomaceacanaliculata;Temperaturestress;Antioxidantenzyme;Malondialdehyde福寿螺(Pomaceacanaliculata)隶属于软体动物门(Mollusca)腹足纲(Gastropoda)中腹足目(Mesogastropoda)瓶螺科(Ampullariidae)福寿螺属,原产于南美洲亚马孙河流域,被世界自然保护联盟外来入侵物种专家委员会列为全球100种恶性外来入侵物种之一(Luqueetal.2014)。福寿螺具有生长繁殖快、食性广、适应性强等特点(Baeetal.2015),具有类似两栖动物的“鳃肺”呼吸系统(Deatonetal.2016),在我国南方大部分地区形成自然种群,威胁入侵地的生态和水生植物,造成巨大经济损失。2003年,原国家环境保护总局将其列入首批入侵中国的16种“危害极大的外来物种之一”(杨叶欣等2010)。2012年农业部将其列为第一批国家重点管理外来入侵物种。温度是决定物种分布最重要的非生物因子(Kelley2014)。温度变化往往引起多种生理应激反应,同时伴随着活性氧自由基(reactiveoxygenspecies,ROS)的过量产生。活性氧自由基累积过多会引起蛋白质、核酸和甾醇类物质的氧化以及细胞膜中不饱和脂质的过氧化,影响细胞的完整性(Martínez-Alvarezetal.2005)。为了防止过量活性氧造成的损伤和保持内环境的平衡,生物在长期的进化过程中形成了一套完整的抗氧化体系来清除体内过多的活性氧自由基。在动物抗氧化系统中,超氧化5期陈炼等:温度对福寿螺抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响·729·物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)具有清除活性氧自由基的功能,对增强吞噬细胞防御能力和机体免疫功能有重要作用,是机体清除氧自由基的重要抗氧化酶类(Verlecaretal.2008)。脂质过氧化被认为是活性氧自由基氧化脂质的结果,而丙二醛(malondialdehyde,MDA)被认为是脂质过氧化的最终分解产物之一,丙二醛含量可以间接反映细胞膜的氧化损伤程度(Liuetal.2011)。因此,可以通过测定抗氧化物酶活性和丙二醛含量的变化来检测温度变化对生物生理机能的影响(亢玉静等2013)。已有研究表明,福寿螺生长繁殖和存活均受温度影响(刘艳斌等2011)。Seuffert等(2017)研究发现,在不同温度(20、25、30和35℃)长时间处理下,35℃处理组福寿螺死亡率最高,而且无法产卵;15℃处理组中的福寿螺个体小于其他温度(20、25、30和35℃)组的福寿螺。本研究以福寿螺为研究对象,探讨其在高温和低温胁迫下肝胰脏、鳃抗氧化酶活性及丙二醛含量的变化规律,以期说明福寿螺受到温度胁迫后体内活性氧代谢机制。1材料与方法1.1实验材料实验所用福寿螺于2017年5月采自浙江省丽水市,在实验室条件下驯化2周。选取表观正常、活力较强、平均螺长约为28mm的雌性福寿螺用于实验。将用于实验的福寿螺置于人工气候箱驯养2周(温度25℃,光周期为L∶D=14∶10,光照强度3000lx)。驯养期间每天使用曝气水换水并投喂生菜。1.2实验处理及样本采集人工气候箱设置36℃(高温处理组)、15℃(低温处理组)和25℃(对照组)温度处理。实验期间每个处理组对应的温度恒定。每个温度组设3个平行处理,每个平行随机放入30只福寿螺。实验期间停止投喂。实验开始后分别在0、6、12、24、48、72h从各平行组中随机挑取3只福寿螺,每个实验组共9只,迅速置于解剖盘内进行解剖。剪取福寿螺肝胰脏和鳃,置于液氮中迅速冻存,再转入﹣80℃冰箱保存。1.3抗氧化酶活性和丙二醛含量测定测定酶活性指标时,将样品放入离心管中,使用预冷的0.85%生理盐水清洗组织样本,冰浴匀浆,在4℃条件下3500r/min离心10min,取上清液。将上清液稀释至试剂盒所需浓度后进行酶活力及总蛋白测定。上清液于24h内测定完毕。试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,按照试剂盒说明书进行操作,测定超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性以及丙二醛和组织蛋白含量,其中组织蛋白测定采用考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒,测定单位为g/L。超氧化物歧化酶活性测定采用黄嘌呤氧化法。超氧化物歧化酶活力单位定义为37℃条件下,每毫克组织蛋白在1ml反应液中超氧化物歧化酶抑制率达50%时所对应的超氧化物歧化酶量为1个活力单位(U)。过氧化氢酶活性测定采用钼酸铵显色法。过氧化氢酶活力单位定义为每毫克组织蛋白每1s分解1μmolH2O2的量为1个活力单位(U)。采用5,5ʹ-二硫代双(2-硝基苯甲酸)[5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoicacid),DTNB]速率比色法测定谷胱甘肽过氧化物酶活性。谷胱甘肽过氧化物酶活性定义是在37℃条件下,每毫克组织蛋白反应1min扣除非酶促反应,使反应体系中谷胱甘肽浓度降低1μmol/L为1个酶活力单位(U)。丙二醛含量测定采用硫代巴比妥酸法,单位为μmol/g。1.4数据分析实验数据用平均值±标准差表示,利用SPSS22.0软件进行单因素方差分析(One-wayANOVA),运用Duncan法比较组间差异,以P<0.05为差异显著。·730·动物学杂志ChineseJournalofZoology54卷2结果与分析2.1温度对福寿螺肝胰脏和鳃中过氧化氢酶活性的影响低温与高温胁迫下,福寿螺肝胰脏和鳃中过氧化氢酶活性随时间的变化均呈现先上升后下降的趋势,并在72h时与对照组无显著性差异(图1和2)。福寿螺肝胰脏中过氧化氢酶活性(图1),在低温胁迫下24h时显著上升(P<0.01),在48h时活性达最大值;高温胁迫下24h时达到最大值,与对照组差异极显著(P<0.01),48h时略降低,但仍与对照组之间存在极显著差异(P<0.01)。在24h和48h时实验组与对照组差异显著(P<0.05)。图1不同温度处理下福寿螺肝胰脏过氧化氢酶活性Fig.1CatalaseactivityinthehepatopancreasofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferenttemperaturegroups,while**indicateshighlysignificantdifferences(P<0.01)from0hcontrolgroupsindifferenttemperaturewiththesametreatingtime.不同温度处理下福寿螺鳃中过氧化氢酶活性变化如图2。低温胁迫下,过氧化氢酶活性12h时显著上升(P<0.05),在48h时达最大值,与对照组差异极显著(P<0.01);高温胁迫下,过氧化氢酶活性在12h时显著上升(P<0.01),在48h时达最大值。在12h、24h、和48h时不同处理组之间存在显著性差异(P<0.05)。图2不同温度处理下福寿螺鳃过氧化氢酶活性Fig.2CatalaseactivityinthegillsofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,*差异显著(P<0.05),**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferentindicatessignificantdifferencesbetweentemperaturestressgroupsatdifferenttimepointsandtheircounterpartsat0hcontrolgroups(P<0.05).**Representsthatthereishighlysignificantdifference(P<0.01).temperaturegroups,whileanasterisk(*)2.2温度对福寿螺肝胰脏和鳃中超氧化物歧化酶活性的影响低温与高温胁迫下,福寿螺肝胰脏和鳃中超氧化物歧化酶活性随时间的变化均呈现先上升后下降的趋势(图3和4)。不同温度处理下福寿螺肝胰脏中超氧化物歧化酶活性变化如图3所示。在高温和低温胁迫下,超氧化物歧化酶活性在12h时开始显著上升,在48h时达到最大值(P<0.01),随后超氧化物歧化酶活性开始下降,在72h时超氧化物歧化酶活性与对照组无显著差异。在12h、24h和48h时,低温和高温组超氧化物歧化酶活性显著高于25℃对照组(P<0.05)。不同温度处理下福寿螺鳃中超氧化物歧化酶活性变化如图4。高温和低温组超氧化物歧化酶活性在12h时与对照组差异极显著(P<0.01),在高温组超氧化物歧化酶活性12h时达到最大值。低温组超氧化物歧化酶活性24h5期陈炼等:温度对福寿螺抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响·731·时达到最大值后,超氧化物歧化酶活性开始下降,72h时与对照组无显著差异。在24h和48h时不同处理组之间存在显著性差异(P<0.05)。2.3温度对福寿螺肝胰脏和鳃中谷胱甘肽过氧化物酶活性的影响低温和高温胁迫下,福寿螺肝胰脏和鳃中谷胱甘肽过氧化物酶活性随时间的延长总体呈现先上升后下降的趋势,并且在24h时与对照组差异极显著(P<0.01),谷胱甘肽过氧化物酶活性达到最大值(图5和6)。不同温度处理下福寿螺肝胰脏中谷胱甘肽过氧化物酶活性变化如图5。低温和高温组谷胱甘肽过氧化物酶活性在12h时显著上升(P<0.05),在24h时达到最大值后,谷胱甘肽过氧化物酶活性开始下降,72h时与对照组无显著差异。在12h、24h和48h时不同处理组之间存在显著性差异(P<0.05)。不同温度处理下福寿螺鳃中谷胱甘肽过氧化物酶活性变化如图6所示。低温和高温组谷图3不同温度处理下福寿螺肝胰脏超氧化物歧化酶活性Fig.3SuperoxidedismutaseactivityinthehepatopancreasofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,*异显著性(P<0.05),**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferentindicatessignificantdifferencesbetweentemperaturestressgroupsatdifferenttimepointsandtheircounterpartsat0hcontrolgroups(P<0.05).**Representsthatthereishighlysignificantdifference(P<0.01).temperaturegroups,whileanasterisk(*)图4不同温度处理下福寿螺鳃超氧化物歧化酶活性Fig.4SuperoxidedismutaseactivityinthegillsofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels图5不同温度处理下福寿螺肝胰脏谷胱甘肽过氧化物酶活性Fig.5GlutathioneperoxidaseactivityinthehepatopancreasofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,*差异显著(P<0.05),**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferentindicatessignificantdifferencesbetweentemperaturestressgroupsatdifferenttimepointsandtheircounterpartsat0hcontrolgroups(P<0.05).**Representsthatthereishighlysignificantdifference(P<0.01).temperaturegroups,whileanasterisk(*)小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,*差异显著(P<0.05),**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferentindicatessignificantdifferencesbetweentemperaturestressgroupsatdifferenttimepointsandtheircounterpartsat0hcontrolgroups(P<0.05).**Representsthatthereishighlysignificantdifference(P<0.01).temperaturegroups,whileanasterisk(*)·732·动物学杂志ChineseJournalofZoology54卷上升(P<0.05),低温组丙二醛含量在24h时达到最大值,高温组丙二醛含量在12h时达图6不同温度处理下福寿螺鳃谷胱甘肽过氧化物酶活性Fig.6GlutathioneperoxidaseactivityinthegillsofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferenttemperaturegroups,while**indicateshighlysignificantdifferencesbetweentemperaturestressgroupsatdifferenttimepointsandtheircounterpartsat0hcontrolgroups(P<0.01).胱甘肽过氧化物酶活性在12h时与对照组之间差异极显著(P<0.01),在24h时达到最大值,随后谷胱甘肽过氧化物酶活性开始下降,但在48h时仍与对照组之间存在显著性差异(P<0.01);72h时显著下降,与对照组无显著性差异(P>0.05)。在12h、24h和48h时不同处理组之间存在显著性差异(P<0.05)。2.4温度对福寿螺肝胰脏和鳃中丙二醛含量的影响低温与高温胁迫下,福寿螺肝胰脏和鳃中丙二醛含量随时间的变化趋势一致,呈先上升后下降的趋势(图7和8)。不同温度处理下福寿螺肝胰脏中丙二醛含量变化如图7。低温和高温组丙二醛含量在处理后持续增加并分别在24h和12h时达到最大值(P<0.01)后开始下降,在72h时与对照组无显著差异。在12h、24h和48h时不同处理组之间存在显著性差异(P<0.05)。不同温度处理下福寿螺鳃中丙二醛含量变化如图8。低温和高温组丙二醛含量在6h显著图7不同温度处理下福寿螺肝胰脏丙二醛含量Fig.7MalondialdehydecontentinthehepatopancreasofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferenttemperaturegroups,while**indicateshighlysignificantdifferencesbetweentemperaturestressgroupsatdifferenttimepointsandtheircounterpartsat0hcontrolgroups(P<0.01).图8不同温度处理下福寿螺鳃丙二醛含量Fig.8MalondialdehydecontentinthegillsofPomaceacanaliculataunderdifferenttemperaturelevels小写字母不同表示在同一时间不同温度处理组之间差异显著(P<0.05);同一温度不同时间点的酶活性与0h对照组之间比较,*差异显著(P<0.05),**差异极显著(P<0.01)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesatthesametimeofdifferentindicatessignificantdifferencesbetweentemperaturestressgroupsatdifferenttimepointsandtheircounterpartsat0hcontrolgroups(P<0.05).**Representsthatthereishighlysignificantdifference(P<0.01).temperaturegroups,whileanasterisk(*)5期陈炼等:温度对福寿螺抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响·733·到最大值后,开始下降,在72h时与对照组无显著性差异。在12h、24h和48h时不同处理组之间存在显著性差异(P<0.05)。3讨论温度作为主要的环境因子,对水生生物代谢反应速率起控制作用,是影响水生生物生理生化反应的重要环境变量(Jiangetal.2016)。环境温度急剧升高或降低都会导致活性氧自由基的产生和细胞组分氧化状态的变化,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶以及谷胱甘肽过氧化物酶对清除氧化胁迫过程中产生的活性氧自由基起着决定性作用(Santovitoetal.2005)。超氧化物歧化酶可以和自由基反应产生H2O2,过氧化氢酶将H2O2还原成氧分子和水或由谷胱甘肽过氧化物酶清除(Verlecaretal.2007),防止活性氧自由基对机体中生物大分子的氧化损伤,维持细胞和机体的正常生理活动。因此,中也有相类似结果。Jiang等(2017)研究发现随着温度胁迫时间的延长,栉孔扇贝(Chlamysfarreri)超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性先上升后下降,在胁迫72h后,栉孔扇贝中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性与对照组无显著差异。点篮子鱼(Siganusguttatus)幼鱼在低温胁迫下超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性呈先升后降的趋势,并在96h时两种酶活性恢复至正常状态(宋志明等2015)。高振坤等(2017)研究温度波动对虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis)生理和免疫指标时发现,随着温度波动次数的增加,虾夷扇贝可能已经适应了适宜温度范围内的温度波动,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性与初始值无显著差异,恢复到正常水平。福寿螺通过调节抗氧化物酶的活性来适应温度的变化,以清除体内积累的自由基,从而恢复体内活性氧自由基的动态平衡,免受氧化损伤。超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧谷胱甘肽还原酶是一种将氧化型谷胱甘肽化物酶活性的改变,可以反映生物体在不同胁迫条件下的生理状况(刘峰等2016)。高温和低温胁迫下,福寿螺鳃中过氧化氢酶活性变化滞后于超氧化物歧化酶活性变化,低温和高温组鳃中过氧化氢酶活性在48h达到最大值,超氧化物歧化酶活性在低温胁迫下24h达到最大值,高温胁迫下12h时达到最大值。福寿螺受到温度胁迫时产生大量的活性氧自由基,为了维持体内活性氧自由基的平衡,还原为谷胱甘肽的酶,它能将脂质过氧化氢转化为相应的醇类,减少过氧化物反应(Nordbergetal.2001)。谷胱甘肽过氧化物酶对过氧化氢的亲和力比过氧化氢酶高,即使过氧化氢浓度很低,谷胱甘肽过氧化物酶也能够有效地进行清除(Duanetal.2015)。本研究中在12至24h低温和高温胁迫下谷胱甘肽过氧化物酶活性均升高,并且在24h时达到最大值,说明福寿螺在高温和低温胁迫下产生了活性超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性逐渐增强,氧,导致了较高的抗氧化应激。低温处理下福过氧化氢酶清除由超氧化物歧化酶分解活性氧自由基时所产生的过氧化氢,因此过氧化氢酶活性会跟随着超氧化物歧化酶活性一起或略滞寿螺肝胰脏和鳃以及高温处理下鳃中过氧化氢酶活性均在48h达到最大值,表明在应激过程中,细胞内过氧化氢浓度增加,谷胱甘肽后于发生变化,过氧化氢酶含量在一定程度受过氧化物酶作为防御过氧化氢的第一道防线到超氧化物歧化酶含量的影响。随着胁迫时间的延长,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性开始下降,在72h时与对照组无显著差异,表明在72h时间内超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性能够恢复至正常状态,机体通过清除活性氧自由基,最终达到新的平衡状态。在其他研究活性增强,且活性变化略快于过氧化氢酶的活性变化。已有研究表明长牡蛎(Crassostreagigas)在不同温度处理下,会优先利用谷胱甘肽过氧化物酶来中和生物体应激过程超氧化物歧化酶分解活性氧自由基时产生的过氧化氢(Moreiraetal.2017)。在72h时低温和·734·动物学杂志ChineseJournalofZoology54卷高温组谷胱甘肽过氧化物酶活性与对照组间无显著性差异,表明福寿螺在72h内可以适应15℃和36℃的温度。丙二醛是体内氧自由基引发的生物膜不饱和脂肪酸过氧化反应的代谢产物,是目前反映有机体氧化损伤最具代表性的指标之一。丙二醛产生数量的多少代表了脂质过氧化的程度,间接反映组织细胞受自由基攻击的程度(刘玲等2018)。一般来说,丙二醛含量越高,生物体所受的压力越大。研究发现,合浦珠母贝(Pinctadafucata)体内丙二醛含量在持续高温作用下迅速增加并趋向于稳定在最大值(Mengetal.2016)。本研究中,在高温和低温胁迫下,福寿螺鳃中丙二醛含量在6h显著升高,肝胰脏丙二醛含量在12h显著升高,表明福寿螺在温度胁迫下所受压力增大,产生应激反应,增强脂质过氧化作用。随着产生大量的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶清除过量的自由基,丙二醛含量在24h开始呈现下降趋势,在72h与对照组无显著差异,说明机体通过调节体内抗氧化物酶活性来维持体内氧自由基的平衡,降低体内脂质过氧化程度,丙二醛含量恢复至正常水平。这一变化规律也与Xu等(2018)对低温胁迫下凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)肝胰脏中丙二醛的研究结果相似。低温和高温胁迫使机体代谢加快,参考文献BaeMJ,ParkYS.2015.Characterizingtheeffectsoftemperatureonbehavioralperiodicityingoldenapplesnails(Pomaceacanaliculata).EcologicalInformatics,29:130–138.BrandãoFP,CappelloT,RaimundoJ,etal.2015.Unravellingthemechanismsofmercuryhepatotoxicityinwildfish(Lizaaurata)throughatriadapproach:bioaccumulation,metabolomicprofilesandoxidativestress.Metallomics,7(9):1352–1363.DeatonLE,SchmidtW,LeblancB,etal.2016.PhysiologyoftheinvasiveapplesnailPomaceamaculata:tolerancetolowtemperatures.JournalofShellfishResearch,35(1):207–210.DuanYF,ZhangJS,DongHB,etal.2015.OxidativestressresponseoftheblacktigershrimpPenaeusmonodontoVibrioparahaemolyticuschallenge.Fish&ShellfishImmunology,46(2):354–365.JiangWW,JiangZJ,DuMR,etal.2017.PhysiologicalandbiochemicalresponsesofZhikongscallop,Chlamysfarreri,todifferentthermalstressors.AquacultureResearch,48(9):4783–4797.JiangWW,LiJQ,GaoYP,etal.2016.EffectsoftemperaturechangeonphysiologicalandbiochemicalresponsesofYessoscallop,Patinopectenyessoensis.Aquaculture,451:463–472.KelleyAL.2014.Therolethermalphysiologyplaysinspeciesinvasion.ConservationPhysiology,2(1):cou045.LiuXL,XiQY,YangL,etal.2011.TheeffectofdietaryPanaxginsengpolysaccharideextractontheimmuneresponsesin从而导致机体受到氧化损伤引起脂质的过氧化whiteshrimp,Litopenaeusvannamei.Fish&ShellfishImmunology,反应,脂质过氧化是氧化应激的主要指标(Brandãoetal.2015),因此丙二醛可以作为一种细胞膜氧化损伤的指示物。30(2):495–500.LuqueGM,BellardC,BertelsmeierC,etal.2014.The100thoftheworld'sworstinvasivealienspecies.BiologicalInvasions,16(5):福寿螺肝胰脏和鳃中抗氧化物酶活性表现981–985.出相似的变化,都表现为先上升后下降的趋势,Martínez-AlvarezRM,MoralesAE,SanzA.2005.Antioxidant但在应激反应的效应上存在差异。高温或低温defensesinfish:bioticandabioticfactors.ReviewsinFish胁迫下,福寿螺鳃中抗氧化物酶活性先于肝胰Biology&Fisheries,15(1/2):75–88.脏发生显著性变化,表明氧化应激和抗氧化反MengZH,ZhangB,LiuBS,etal.2016.Highcarotenoidscontent应存在组织特异性,鳃作为直接感受环境的器官,与水生生物生活的环境有大面积的接触,能够直接、快速地反应水温的变化(Jiangetal.2016)。canenhanceresistanceofselectedPinctadafucatafamiliestohightemperaturestress.Fish&ShellfishImmunology,61:211–218.MoreiraA,FigueiraE,PecoraIL,etal.2017.BiochemicalalterationsinnativeandexoticoysterspeciesinBrazilinresponse5期陈炼等:温度对福寿螺抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响·735·toincreasingtemperature.ComparativeBiochemistry&PhysiologyXuZ,RegensteinJM,XieD,etal.2018.TheoxidativestressandPartC:Toxicology&Pharmacology,191:183–193.antioxidantresponsesofLitopenaeusvannameitolowtemperatureNordbergJ,ArnérESJ.2001.Reactiveoxygenspecies,antioxidants,andairexposure.Fish&ShellfishImmunology,72:564–571.andthemammalianthioredoxinsystem.FreeRadicalBiology高振锟,张继红,李敏,等.2017.温度波动对不同规格虾夷扇贝andMedicine,31(11):1287–1312.(Patinopectenyessoensis)生理和免疫指标的影响.渔业科学SantovitoG,PiccinniE,CassiniA,etal.2005.Antioxidantresponses进展,38(3):148–154.oftheMediterraneanmussel,Mytilusgalloprovincialis,to亢玉静,郎明远,赵文.2013.水生生物体内抗氧化酶及其影响因environmentalvariabilityofdissolvedoxygen.Comparative素研究进展.微生物学杂志,33(3):75–80.Biochemistry&PhysiologyPartC:Toxicology&Pharmacology,刘峰,刘阳阳,楼宝,等.2016.温度对小黄鱼体内抗氧化酶及消140(3/4):321–329.化酶活性的影响.海洋学报,38(12):76–85.SeuffertME,MartínPR.2017.Thermallimitsfortheestablishment刘玲,陈超,李炎璐,等.2018.短期温度胁迫对驼背鲈(♀)鞍带andgrowthofpopulationsoftheinvasiveapplesnailPomacea石斑鱼(♂)杂交子代幼鱼抗氧化及消化酶活性的影响.渔业canaliculata.BiologicalInvasions,19(4):1169–1180.科学进展,39(2):59–66.VerlecarXN,JenaKB,ChainyGBN.2007.Biochemicalmarkers刘艳斌,韩微,贤振华.2011.温度对福寿螺生长发育及摄食的影ofoxidativestressinPernaviridisexposedtomercuryand响.南方农业学报,42(8):901–905.temperature.Chemico-BiologicalInteractions,167(3):219–226.宋志明,刘鉴毅,庄平,等.2015.低温胁迫对点篮子鱼幼鱼肝脏VerlecarXN,JenaKB,ChainyGBN.2008.Modulationof抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响.海洋渔业,37(2):142–150.antioxidantdefencesindigestiveglandofPernaviridis(L.),on杨叶欣,胡隐昌,李小慧,等.2010.福寿螺在中国的入侵历史、扩mercuryexposures.Chemosphere,71(10):1977–1985.散规律和危害的调查分析.中国农学通报,26(5):245–250.