Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 红尾沙蜥乳酸脱氢酶对高原低氧环境的适应 | |
| 王慧慧 | |
| 出版年 | 2014 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 陈强 |
| 学位授予单位 | 兰州大学 |
| 中文摘要 | 世居高原的动物经过长期的进化适应,在生理生化、细胞和分子遗传方面已经形成一套独特的、可遗传的适应高原低温低氧环境的特征及机制。在低氧条件下,动物无氧代谢的水平及调节能力对高原低氧的适应具有重要意义。而对无氧代谢关键酶：乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)的结构和特征对低氧的适应性是动物高原环境适应性研究的一个热点。近年来,对世居高原动物无氧代谢的研究主要集中在高原鼠兔、藏牦牛和藏羚羊等哺乳动物上,而对爬行动物的研究相对较少。 本研究以世居青藏高原青海沱沱河地区(海拔4543米)的红尾沙蜥(Phrynocephalus erythrurus)作为研究对象,以甘肃景泰地区(海拔1400米)的荒漠沙蜥(Phrynocephalus przewalskii)为低海拔对照物种。以LDH为主要研究内容,从酶、蛋白和分子结构三个层面,分别采用分光光度法测定LDH酶活性和乳酸含量,聚丙烯酰胺凝胶电泳分离LDH同工酶,RACE扩增LDH-A基因编码区并翻译氨基酸序列,以分析红尾沙蜥LDH对低氧的适应性,同时探究荒漠沙蜥高海拔低氧驯化及红尾沙蜥低海拔驯化后LDH的响应。 红尾沙蜥长期生活在高海拔低氧环境中,将其与低海拔亲缘关系较近的荒漠沙蜥相比,发现红尾沙蜥野外组心脏LDH活性显著高于荒漠沙蜥野外组,骨骼肌和肝脏LDH活性显著低于荒漠沙蜥野外组。乳酸含量的分析结果表明红尾沙蜥心脏具有较低的乳酸含量；同工酶的结果显示红尾沙蜥野外组心脏和骨骼肌中H亚基百分含量及H/M比值显著均高于荒漠沙蜥野外组,肝脏中H亚基含量及H/M比值无显著差异。LDH-A氨基酸序列的比对结果显示,两种沙蜥的LDH-A均含332个氨基酸,与荒漠沙蜥相比,红尾沙蜥的氨基酸序列在第19位上发生了丙氨酸到脯氨酸的替换。这些结果表明红尾沙蜥虽然世居高原,但与低海拔的荒漠沙蜥相比,其无氧代谢能力并没有得到增强,即其代谢主要方式并不是通过无氧代谢完成的；另一方面也表明红尾沙蜥LDH对低氧的适应具有明显的组织特异性。 为研究短期氧浓度变化对沙蜥无氧代谢的影响,本实验设置两组驯化组,将荒漠沙蜥带至高海拔地区低氧驯化7天,同时将高海拔红尾沙蜥带至低海拔地区富氧驯化7天。结果显示：与荒漠沙蜥野外组相比,荒漠沙蜥驯化组心脏中LDH活性在20℃显著升高并伴随心脏中乳酸含量的降低。肝脏中LDH活性显著降低,同工酶的结果显示驯化组H亚基含量及H/M比值显著升高,上述结果表明荒漠沙蜥经高海拔低氧驯化后,其心脏和肝脏中并未出现无氧代谢能力的增强,这与低氧驯化后物种产生的“乳酸矛盾”现象一致,这种较低的无氧代谢水平可以防止低氧造成组织中乳酸的过度积累而对机体造成损伤。红尾沙蜥野外组和红尾沙蜥驯化组相比,驯化组肝脏中LDH活性在两个测定温度下均升高,同工酶的结果显示驯化组H亚基含量及H/M比值升高,其余组织中均无显著差异,这些结果表明富氧驯化后,红尾沙蜥肝脏有氧代谢的能力可能得到了一定的增强,而LDH活性的升高可能与驯化温度的升高有关。 |
| 中文关键词 | 红尾沙蜥 ; 荒漠沙蜥 ; 适应 ; 驯化 ; LDH ; 同工酶 ; 乳酸 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| URL | http://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1014301955.nh&DbName=CMFD2014 |
| 来源机构 | 兰州大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/255487 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王慧慧. 红尾沙蜥乳酸脱氢酶对高原低氧环境的适应[D]. 兰州大学,2014. |
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