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大连海洋大学学报  2021, Vol. 36 Issue (3): 406-413    DOI: 10.16535/j.cnki.dlhyxb.2020-147
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Zn2+胁迫对花斑裸鲤抗氧化关键基因表达和抗氧化酶活性的影响
冉凤霞,金文杰,端智卓玛,黄屾,刘艳慧,李梓瑄,王振吉,吴明辉,简生龙,王国杰,李长忠
1.青海大学 生态环境工程学院,青海 西宁 810016; 2.青海省渔业环境监测站,青海 西宁 810012
Effects of Zn2+ stress on expression of key antioxidant genes and antioxidant enzyme activities in eckloni naked carp Gymnocypris eckloni
RAN Fengxia1, JIN Wenjie1, DUANZHI Zhuoma1, HUANG Shen1, LIU Yanhui1, LI Zixuan1, WANG Zhenji2, WU Minghui1, JIAN Shenglong2, WANG Guojie2, LI Changzhong1*
1.College of Eco-Environmental Engineering, Qinghai University, Xining 810016, China; 2.Qinghai Fishery Environment Monitoring Station, Xining 810012, China
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摘要 为探讨水体Zn2+对鱼类的影响,并筛选出有效的生物标记物,以花斑裸鲤Gymnocypris eckloni幼鱼(体质量为10 g±3 g)为试验对象,分别以1、2、5、10、20 mg/L Zn2+为胁迫浓度,计算24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD50),经1 mg/L Zn2+胁迫12、24、48、72、96 h后,采用qPCR技术检测鳃、肾脏和肝脏组织中抗氧化防御系统相关的核因子E2相关因子2(Nrf2)、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因表达量变化,以热图分析各基因在3种组织中的应答层次,以及用吸光度法测定SOD、CAT和GPx抗氧化酶活性的变化。结果表明:Zn2+对花斑裸鲤幼鱼胁迫24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD50)分别为5.0、3.2、2.5、2.0 mg/L,安全浓度为0.2 mg/L;在Zn2+胁迫96 h内,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SODMn-SODCATGPx基因表达量及SOD、CAT和GPx酶活性均有不同程度的升高,但升高幅度各异;基因表达量热图分析显示,与鳃、肾脏和肝脏组织中Nrf2的4个下游基因表达量相比,Nrf2表达量相对较低,尤其在肾脏和肝脏组织中表现更为明显。研究表明,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SODMn-SODCATGPx基因表达量及相关酶活性与Zn2+胁迫存在一定的时间相关性和组织特异性,其可作为预警水体Zn2+污染的备选生物标记物。
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冉凤霞
金文杰
端智卓玛
黄屾
刘艳慧
李梓瑄
王振吉
吴明辉
简生龙
王国杰
李长忠
关键词:  花斑裸鲤  锌离子  重金属离子胁迫  抗氧化酶基因表达  生物标记物    
Abstract: To evaluate the influence of Zn2+ on eckloni naked carp Gymnocypris eckloni and screen the effective biomarkers, juvenile eckloni naked carp with body mass of (10±3) g was exposed to Zn2+prepared by ZnSO4·7H2O at concentration of 1, 2, 5, 10 and 20 mg/L for determination of the LD50 of Zn2+, and the expression of nuclear factor E2 related factor 2 (Nrf2), and genes of copper zinc superoxide dismutase (Cu/Zn-SOD), manganese superoxide dismutase (Mn-SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) in gill, kidney and liver tissues were detected by qPCR, the response levels of each gene heat map was analyzed in the three tissues by heat map, and change in the enzyme activities of SOD, CAT and GPx were measured by absorbance method. It was found that the median lethal dose (LD50) of Zn2+ was 5.0 mg/L in 24 h, 3.2 mg/L in 48 h, 2.5 mg/L in 72 h and 2.0 mg/L in 96 h with safe concentration of 0.2 mg/L. The mRNA expression levels of Nrf2, Cu/Zn-SODMn-SODCAT and GPx and the activities of SOD, CAT and GPx were shown to be increased in gill, kidney and liver of eckloni naked carp within 96 h of Zn2+ stress, with the different extent of increase. The heatmap analysis of gene expression showed that there was lower relative expression of Nrf2 than that in four downstream genes in the three tissues, especially in kidney and liver tissues. The findings indicated that the gene expression levels of Nrf2, Cu/Zn-SODMn-SODCAT and GPx and the activities of related enzymes were correlated with the time of Zn2+ stress and tissue specificity, and thus were used as potential biomarkers for early warning of water Zn2+ pollution.
Key words:  Gymnocypris eckloni    Zn2+    heavy metal ion stress    expression of antioxidant enzyme gene    biomarker
               出版日期:  2021-06-07      发布日期:  2021-06-07      期的出版日期:  2021-06-07
中图分类号:  S 917.4  
  X 503.225  
基金资助: 青海省2019年度鱼平台产业项目(ck1979402)
引用本文:    
冉凤霞, 金文杰, 端智卓玛, 黄屾, 刘艳慧, 李梓瑄, 王振吉, 吴明辉, 简生龙, 王国杰, 李长忠. Zn2+胁迫对花斑裸鲤抗氧化关键基因表达和抗氧化酶活性的影响[J]. 大连海洋大学学报, 2021, 36(3): 406-413.
RAN Fengxia, JIN Wenjie, DUANZHI Zhuoma, HUANG Shen, LIU Yanhui, LI Zixuan, WANG Zhenji, WU Minghui, JIAN Shenglong, WANG Guojie, LI Changzhong. Effects of Zn2+ stress on expression of key antioxidant genes and antioxidant enzyme activities in eckloni naked carp Gymnocypris eckloni. Journal of Dalian Ocean University, 2021, 36(3): 406-413.
链接本文:  
https://xuebao.dlou.edu.cn/CN/10.16535/j.cnki.dlhyxb.2020-147  或          https://xuebao.dlou.edu.cn/CN/Y2021/V36/I3/406
[1] 王涵, 王浩娜, 赵业. 刺参肠道组织结构及消化酶活性分析[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(5): 823-829.
[2] 符文雅, 韦露, 张鹏飞, 肖娟, 黄海, 马振华, 郭志强. 金枪鱼鳃的形态结构与氧供给特征研究进展[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(5): 884-896.
[3] 刘圣美, 尚凤芹, 陈亚东, 常亚青, 王秀利, 仇雪梅, 刘洋. 虾夷马粪海胆X染色体连锁凋亡抑制蛋白XIAP基因克隆及不同病原微生物刺激后的表达响应[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(4): 627-635.
[4] 骆小年, 段友健, 张晓静, 阿丽达·夏木西丁, 李姣, 吴晨, 李文康, 季辰跃, 常建太. 北方马口鱼全人工繁殖胚胎与仔鱼发育研究[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(4): 550-557.
[5] 于凌慧, 赵谭军, 陈思梦, 李娜, 徐静, 李春茂, 湛垚垚, 常亚青. 皮氏蛾螺黏液粗蛋白对肝癌细胞增殖及荷瘤小鼠肿瘤生长的影响[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(4): 592-601.
[6] 李然, 杨玉婷, 张志强, 刘鹰, 黄健隆, 李浩淼. 智能鱼类信息共享平台的构建[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(3): 497-504.
[7] 刘恩慧, 黄天晴, 谷伟, 王炳谦, 张艳萍, 李春雨, 徐革锋. 乌苏里白鲑肝脏表达抗菌肽Leap-2基因的克隆及细菌感染后的组织表达分析[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(3): 420-427.
[8] 王旭东, 范晨龙, 丁燏. 溶藻弧菌磷酸甲基嘧啶合酶(ThiC)的原核表达及其乙酰化修饰鉴定[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(3): 435-440.
[9] 王研, 高思祺, 匡倩瑶, 刘怡宁, 田燚?. 刺参3个盐度相关microRNA及预测靶基因的表达模式分析[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(2): 212-220.
[10] 蔡彩霞, 廖永山, 杨创业, 郑哲, 邓岳文, 王庆恒. 马氏珠母贝Nrf 2基因的克隆及其在不同免疫刺激和营养条件下的表达变化[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(2): 202-211.
[11] 山谷, 郭文轩, 李信, 周子昱, 马可馨, 肖世俊, 周贺, 刘海平. 纳木错裸鲤染色体组的构成及倍性分析[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(2): 251-257.
[12] 张永安. 硬骨鱼类特有免疫球蛋白IgT的研究进展[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(2): 183-190.
[13] 段友健, 张雯娟, 骆小年, 王伟, 刘旋, 何宇, 付德彬, 冯俊杰. 内蒙古岗更湖瓦氏雅罗鱼年龄结构及生长特征[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(1): 140-147.
[14] 操亮亮, 刘必林, 李建华. 基于稳定同位素技术的东南太平洋公海茎柔鱼摄食生态分析[J]. 大连海洋大学学报, 2022, 37(1): 120-128.
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