瘤背石磺磷脂酶C基因的克隆及在不同声波刺激下的表达

磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)是一类与膜蛋白相关的酶,在信号转导途径中起作用。栖息于潮间带的瘤背石磺(Onchidium reevesii)能够感知当地的潮汐规律,为了探究瘤背石磺中磷脂酶C在潮汐感知中的作用和分子机制,本实验以瘤背石磺神经环为实验材料,利用RACE-PCR技术得到了其cDNA全长,并进行生物信息学分析和实时荧光定量PCR实验。结果显示,瘤背石磺PLC基因的cDNA全长为2 578 bp,开放阅读框1 881 bp, 5′非编码区337 bp, 3′非编码区340 bp,并且在末端存在AATAAA加尾信号,共编码627个氨基酸;氨基酸序列比对结果显示,瘤背石磺PLC氨基酸序列与福寿螺的磷脂酶C样蛋白2氨基酸序列匹配度最高,与传统形态学的分类相吻合。在实验室内模拟潮汐产生的音波来刺激瘤背石磺,使用实时荧光定量PCR检测OrPLC基因在瘤背石磺神经环中的表达,结果显示:OrPLC在刺激声波频率为40 Hz和70 Hz的时候表达量基本稳定;声波频率为160 Hz和310 Hz时表达量较低;在声波频率为220 Hz和280 Hz时,处于高表达的状态,说明该基因在瘤背石磺的低频感知中发挥重要作用。该实验为进一步了解瘤背石磺潮汐感知功能研究奠定了理论支撑。     

四种饵料对瘤背石磺生殖性能的影响

比较了螺旋藻粉(A组)、玉米粉(B组)、面粉(C组)和发酵猪粪(D组)四种饵料对成体瘤背石磺摄食、成活、产卵量和卵质量的影响.结果表明,(1)不同饵料对亲本的成活率无显著影响,各组成活率均在90%以上,面粉对亲本瘤背石磺具有较好的诱食性,发酵猪粪组的瘤背石磺摄食量较小;(2)B、C两组亲本的产卵总量明显大于A、D两组,其平均产卵量分别为每只亲本7.27×104个和6.79×104个,A、D两组亲本的平均产卵量仅为B、C两组的70%左右.B、C两组亲本的产卵高峰出现在8月26日左右,而A、D两组则出现在8月28-30日之间;(3)A组胚胎发育速度较快,孵化率达73.97%,显著高于其它三组(P＜0.05),C组孵化率次之(38.26%),D组胚胎孵化率最低(7.71%),且胚胎发育不同步,孵化时间长达19～22 d.由此可见,面粉和玉米粉有利于提高瘤背石磺亲本的产卵量,螺旋藻粉组亲本的胚胎具有较高的孵化率.     

四种饵料对瘤背石磺生殖性能的影响

比较了螺旋藻粉(A组)、玉米粉(B组)、面粉(C组)和发酵猪粪(D组)四种饵料对成体瘤背石磺摄食、成活、产卵量和卵质量的影响.结果表明,(1)不同饵料对亲本的成活率无显著影响,各组成活率均在90%以上,面粉对亲本瘤背石磺具有较好的诱食性,发酵猪粪组的瘤背石磺摄食量较小;(2)B、C两组亲本的产卵总量明显大于A、D两组,其平均产卵量分别为每只亲本7.27×104个和6.79×104个,A、D两组亲本的平均产卵量仅为B、C两组的70%左右.B、C两组亲本的产卵高峰出现在8月26日左右,而A、D两组则出现在8月28-30日之间;(3)A组胚胎发育速度较快,孵化率达73.97%,显著高于其它三组(P＜0.05),C组孵化率次之(38.26%),D组胚胎孵化率最低(7.71%),且胚胎发育不同步,孵化时间长达19～22 d.由此可见,面粉和玉米粉有利于提高瘤背石磺亲本的产卵量,螺旋藻粉组亲本的胚胎具有较高的孵化率.     

两种石磺胚胎发育比较

实验室内对平疣桑椹石磺(Platevindex mortoni)和里氏拟石磺(Paraoncidium reevesii)的胚胎发育过程进行了详细观察,比较了两种石磺受精卵生物学数据之间的差异。结果表明,平疣桑椹石磺和里氏拟石磺的受精卵生物学数据存在显著性差异(P0.05)。分别记录两种石磺受精卵、分裂期、囊胚期、原肠期、膜内担轮幼虫期、膜内面盘幼虫期、孵化期7个发育阶段的胚胎大小和孵化所需时间,观察各期胚胎发育特征,并与瘤背石磺胚胎发育做比较。发现不同种石磺胚胎发育各期的主要形态结构并无明显区别,但是发育各期胚胎大小及孵化所需时间均有较大差异。在平均水温28℃,静水微充气,平均盐度15的条件下,平疣桑椹石磺、里氏拟石磺和瘤背石磺从受精卵到膜内面盘幼虫孵化分别需要210 h、253 h和270 h;死亡时间分别为产卵后的第25天、22天和24天。孵化后的自由面盘幼虫发育至匍匐幼虫期开始死亡,未完成幼虫培育过程,面盘幼虫的变态过程和变态条件仍有待研究。     

湛江港南三岛近岸海区异养细菌数量变动与潮汐周期关系研究

研究了南三近岸海区异养细菌数量变动与潮汐周期的关系。结果表明：在２４ｈ内异养细胞的数量随着潮汐位的上升而减少或随着潮位的下降而增加，高平潮时数量最低，低平潮时数量最高。比较一个月内各个高平潮异养细菌的数量，发现异养菌数量在小潮期向大潮期转变的过程中达到顶峰，并在大潮期急剧下降至最低值，接着从大潮至小潮期，异养细菌数量缓慢回升，直到小潮期后才快速地上升，在水平分布中，异养细菌的数量在潮间带最大，其次     

瘤背石磺低频听力相关基因OrNXN克隆及表达分析

从瘤背石磺不同频率声音基因转录组中将有显著差异表达的基因与IMPC人类听觉感知和耳聋相关基因对比发掘出与听力相关的基因NXN。利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆获得OrNXN基因cDNA全长序列,并对其序列进行生物信息学分析;利用实时定量PCR(qPCR)技术分析OrNXN在瘤背石磺不同组织、不同声音频率及不同潮汐节点的表达水平。结果显示,OrNXN基因cDNA全长为1 593 bp,开放阅读框长度为432 bp,共编码143个氨基酸,相对分子质量为15.57 ku;结构域预测分析表明,OrNXN含有Thioredoxin家族典型的硫氧还蛋白结构;多序列比对以及进化树构建结果表明,OrNXN与其他物种的相似度较高,保守性较强;荧光定量结果表明,在瘤背石磺7个组织中OrNXN在肠、神经节、性腺和腹足中均有表达,在肠中表达量最高,其次为神经节。不同声音频率刺激下,OrNXN在200和50 Hz处有差异表达,在不同潮汐节点,OrNXN表达量均不同,表达量基本与潮汐水位变化一致。研究表明,OrNXN可能在瘤背石磺参与感知潮汐节率时对潮汐发出的低频声音产生了响应。     

瘤背石磺的胚胎和幼虫发育

在水温27～29℃、气温27～31℃和海水盐度为16的环境条件下人工孵化瘤背石磺的卵块,根据早期发育的形态变化将其划分为胚胎发育(包括卵裂期、囊胚期、原肠期、卵内担轮幼虫、卵内面盘幼虫)和幼虫发育(包括开口期、大面盘幼虫、附着期、匍匐幼虫)两个阶段。受精卵发育至卵内担轮幼虫需要51h,胚胎发育89h后变态为卵内面盘幼虫,第7天面盘幼虫孵化出卵,直径增大1倍;第23天幼虫变态为匍匐幼虫,虫体直径为受精卵的4倍。分析认为,瘤背石磺的胚胎发育具备典型的不等全裂、螺旋卵裂特征,幼虫为典型的腹足纲面盘幼虫形态;温度对胚胎发育时间影响显著而充气可以加速幼虫孵化出卵;面盘幼虫需要有适宜的潮间带环境和饵料(如底栖硅藻)才可以正常附着变态。     

瘤背石磺的胚胎和幼虫发育

在水温27～29℃、气温27～31℃和海水盐度为16的环境条件下人工孵化瘤背石磺的卵块,根据早期发育的形态变化将其划分为胚胎发育(包括卵裂期、囊胚期、原肠期、卵内担轮幼虫、卵内面盘幼虫)和幼虫发育(包括开口期、大面盘幼虫、附着期、匍匐幼虫)两个阶段。受精卵发育至卵内担轮幼虫需要51h,胚胎发育89h后变态为卵内面盘幼虫,第7天面盘幼虫孵化出卵,直径增大1倍;第23天幼虫变态为匍匐幼虫,虫体直径为受精卵的4倍。分析认为,瘤背石磺的胚胎发育具备典型的不等全裂、螺旋卵裂特征,幼虫为典型的腹足纲面盘幼虫形态;温度对胚胎发育时间影响显著而充气可以加速幼虫孵化出卵;面盘幼虫需要有适宜的潮间带环境和饵料(如底栖硅藻)才可以正常附着变态。     

瘤背石磺代谢蛋白PAK2基因的克隆、相对表达量及进化分析

p21活化蛋白激酶2(PAK2)在生物中具有促进细胞增殖生长、抗凋亡等重要作用,可激活细胞增殖生长相关基因的表达。为探究PAK2基因在石磺细胞增殖代谢中的作用,通过RACE技术克隆得到瘤背石磺(Onchidium reevesii)PAK2基因的cDNA全长,并利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术分析PAK2基因在不同组织中的相对表达情况。结果表明,瘤背石磺PAK2基因cDNA全长1 809 bp,包含1 488 bp的开放阅读框,共编码495个氨基酸,基因序列较为保守。序列分析结果显示,瘤背石磺和光滑双脐螺(Biomphalaria glabrata)PAK2基因相似度达到83%,氨基酸序列同源性高达88%。通过生物进化分析研究得出瘤背石磺与绿色海蜗牛(Elysia chlorotica)的进化关系相对较近。q RT-PCR结果显示,肠道和背部PAK2基因表达量明显高于其他组织,其次为神经组织和肝胰腺,腹足、口器和性腺的表达量处于中等水平,而蛋白腺表达最低。初步阐明了瘤背石磺PAK2基因的生物信息学特征以及在各组织中的表达水平,为研究其在石磺科贝类中的具体作用机理奠定了基础。     

海南新沙塘鳢的繁殖和胚胎发育

为探究海南新沙塘鳢(Neodontobutis hainanens)繁殖和胚胎发育的特性,观察并记录10对人工繁育的海南新沙塘鳢的繁殖周期,采用显微镜观察其胚胎发育过程及其形态变化。结果显示：在28 ℃水温下,人工繁育的海南新沙塘鳢约6 月龄时达到性成熟,能够连续多次产卵,繁殖周期约5~9 d;在交配前后1 d的时间里,雄性海南新沙塘鳢出现体色(特别是鳃部)变黑的现象;海南新沙塘鳢受精卵呈椭圆形,其一端具黏性附着细丝;在(20±2) ℃水温下,其胚胎发育历时约157 h,可分为受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠期、神经胚期、器官形成期、肌肉效应期和孵化出膜期8 个时期,分别历时50 min、4 h 30 min、6 h 40 min、5 h、2 h、16 h、110 h、12 h;在胚胎发育过程中,其卵黄囊上始终出现油球。海南新沙塘鳢的繁殖和胚胎发育特征与其他塘鳢科鱼类相似,但在器官发育时序上存在差异。     

泵闸建设对白莲泾河段水质的影响

2007年4月-2009年4月对上海白莲泾河段水体环境质量进行了调查,取黄浦江南码头上1个断面和白莲泾上的3个断面,于每月大、小潮当日采集各断面水样,获得了该河段的各项水质指标。2007年10月,白莲泾河道断流,泵闸工程实施。根据监测结果,以DO、BOD₅、COD_Mn、TN和TP为指标参数,利用标准类别指数评价法对建闸工程施工活动的环境影响进行评价,结果发现:TN、TP是白莲泾河段的最主要污染指标,TN的权重系数均超过40%,甚至50%,均为劣Ⅴ类;TP的权重系数均超过10%,甚至30%,其含量是地表水Ⅳ类标准的0.8~5.6倍。总体上,白莲泾河段3个站点的水质劣于黄浦江站点,而施工前水质优于施工后。施工前,大潮期白莲泾河道IV类水比例为29%,较小潮期(8%)高出21%。建闸施工后,大小潮期间出现劣V类水的比例分别为87%和88%,潮汐对白莲泾河段并无显著影响。     

南林‘895’杂交杨组培苗对NaCl胁迫的生理响应

以南林‘895’杂交杨( Populus delotides × P. euramericana cv. ‘Nanlin895’)组培苗为试验材料,采用CK、25、50、75和100 mmol·L^-1 5种盐处理,研究盐胁迫对于‘895’杨叶片生理特性的影响。结果表明：(1) 25 mmol·L^-1盐处理可以促进‘895’杨的生长,100 mmol·L^-1盐处理抑制了‘895’杨的生长。(2)盐处理增加了过氧化氢(H₂O₂)与丙二醛(MDA)含量,在100 mmol·L^-1时处理20 d时最为显著。(3)随着盐浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物(APX)呈先增加后下降的趋势,APX的峰值出现在25 mmol·L^-1盐处理时,SOD、POD及CAT的峰值出现在50 mmol·L^-1盐处理时。在100 mmol·L^-1盐处理时,SOD、POD、CAT和APX活性显著低于对照。(4)随着盐浓度的升高,谷胱甘肽还原酶(GR)活性、还原型抗坏血酸(AsA)含量呈增加的趋势,100 mmol·L^-1盐处理时,GR活性、AsA含量显著高于对照。谷胱甘肽(GSH)含量在1 d与10 d处理时随着盐浓度的上升而增加,20 d处理时,GSH含量在100 mmol·L^-1盐处理较75 mmol·L^-1盐处理微微下降。(5)根长、茎长和MDA、H₂O₂、GSH和AsA呈负相关关系;MDA、H₂O₂与SOD、CAT、APX呈负相关关系,与POD、GR呈正相关关系;SOD、CAT、APX3种酶互为正相关关系,POD与GR、SOD、CAT呈正相关关系。由此可见,低盐浓度(25 mmol·L^-1)处理刺激了 ‘895’杨的生长,其通过提升抗氧化酶活性与抗氧化物质含量来维持活性氧平衡,避免受到毒害;高盐浓度(100 mmol·L^-1)处理抑制了抗氧化酶与非酶抗氧化物质的作用,‘895’杂交杨受到了伤害;APX是 ‘895’杂交杨叶片内抵御膜脂过氧化最为关键的酶。     

潮汐对长江口南支仔稚鱼种类组成及密度影响

为探讨潮汐对长江口南支仔稚鱼群落的影响,本研究于2017年5月—2018年4月,在长江口南支的南北纵向断面设置两个站位点（St.1:N31°35.500′,E121°20.004′;St.2: N31°33.500′,E121°20.000′）,于每月大潮期间采用大型仔稚鱼网（口径1.3米,网目0.5mm）按潮汐定时昼夜进行“表、中层”水平拖网采样（涨潮采样4次,退潮采样4次）。全年总计拖网384次,共采集到仔稚鱼51,783尾,隶属于11科32种。优势种为：贝氏?（Hemiculter bleekeri）（占总尾数的87.05%）,鲫鱼（Carassius auratus auratus）（占总尾数的3.45%）,翘嘴鲌（Culter alburnus）（占总尾数的3.16%）,子陵吻虾虎鱼（Rhinogobius giurinus）（占总尾数的2.16%）,香?（Repomucenus olidus）（占总尾数的0.01%）。所采集的仔稚鱼发育阶段主要集中在前弯曲期,占总数的95.21%,其次为弯曲期4.54%,后弯曲期0.12%,稚鱼期0.12%,卵黄囊期仅占0.01%。平均密度分析结果表明,长江口南支水域各月平均密度在一定程度上受“涨退潮”影响,涨潮平均密度大于退潮,其中7月涨潮、退潮的平均密度均为全年最高,分别为2609.3尾/1000m3和1316.1尾/1000m3,2月涨潮及1－3月退潮时平均密度最低,均为0.1尾/1000m3。体长分布结果表明,长江口南支贝氏?、鲫、翘嘴鲌、子陵吻虾虎、香?五个优势种的体长分布均不同程度的受潮汐、昼夜、表中水层变化影响,除子陵吻虾虎鱼外,其余4种仔稚鱼的体长分布均表现为夜间高于白天,五种仔稚鱼的年间分布均表现出了明显的月间变化。发育阶段分析结果表明,除前弯曲期外,5个优势种均表现出在退潮时弯曲期仔稚鱼的平均密度高于涨潮时,退潮时后弯曲期仔稚鱼低于涨潮时。生态类型分析结果表明,淡水、半咸水、近海三种生态类型的鱼类在涨潮时的总体捕获量均大于退潮时。相关性分析结果表明,溶氧量、温度与平均密度之间存在显著相关性,盐度与平均密度之间无显著相关性。     

基于灰色系统的澳洲鲐太平洋群系资源量预测模型

利用1995—2014年日本中央水产研究所提供的澳洲鲐(Scomber australasicus)太平洋群系资源量与渔获量数据,结合索饵场和产卵场的海表面温度以及黑潮指标等,建立6种基于灰色系统的澳洲鲐资源量预测模型。建立的模型包括不考虑任何环境因子的GM(1,1)模型,分别基于索饵场(140°E～160°E,35°N～50°N)海表面温度SST1、产卵场1 (130°E～132°E,30°N～32°N)海表面温度SST2、产卵场2 (138°E～141°E,34°N～35°N)海表面温度SST3和黑潮潮位差TR的GM(1,2)模型,以及综合以上4个因子的GM(1,5)模型,6种模型的平均误差分别为6. 72%,3. 73%,4. 41%,4. 78%,29. 56%,19. 38%。研究结果表明,基于索饵场、产卵场海表面温度因子建立的灰色预测模型,对澳洲鲐太平洋群系资源量预报精度较高,可应用于后续渔业生产中。对GM(1,5)模型的灰色参数值a、b分析可知,所有因子中SST2和SST3对模型的制约影响最高,即对资源量的影响最大。产卵场温度与资源量具有较高的相关性,结合最适温度,可推测在该适宜温度范围内资源量随着产卵场温度的升高而增加。可见,全球气候变暖海水温度升高,可能对澳洲鲐资源波动存在积极影响。     

绿潮漂浮浒苔繁殖特性的研究

我国黄海海域连续3年爆发大规模的绿潮,漂浮的绿藻在短短几个月之内生物量迅速增长,海域覆盖面积呈倍数扩增。选取漂浮绿藻中的优势种浒苔（Ulva prolifera）作为研究材料,对其繁殖特性进行研究。结果表明,每平方厘米藻体能够产生大约5.35×10⁶个游孢子或1.07×10⁷个配子;在繁殖高峰的5-8月间,一株成熟藻体25%左右的部分能够放散生殖细胞,产生约1.15×10⁷个游孢子或2.31×10⁷个配子。漂浮浒苔在此期间主要以单性生殖和无性生殖为主要繁殖方式,其中以单性生殖最为常见。其配子具有明显的正趋光性,合子具有负趋光性。漂浮浒苔的游孢子、配子或配子结合形成的合子均能发育成一株新的藻体。漂浮浒苔强大的繁殖能力是导致其生物量快速增长而引起绿潮爆发的主要原因之一。     

潮汐对长江口南支刀鲚仔稚鱼垂直分布及昼夜变化的影响

为了探讨潮汐对长江口南支刀鲚仔稚鱼的垂直分布及昼夜变化的影响,2017年5—9月在长江口南支的南北纵向断面设立2个站位点,采用大型仔稚鱼网(口径1.3 m,网目0.5 mm)在每月大潮期间依据潮汐(涨潮采样4次和退潮采样4次)逆流进行昼夜、表中层水平拖网,共拖网160次,采集刀鲚仔稚鱼369尾,发育阶段由前弯曲期仔鱼到稚鱼。表层刀鲚仔稚鱼平均密度(0.851尾/100 m~3)大于中层(0.145尾/100 m~3)。涨潮时前弯曲期仔鱼和弯曲期仔鱼密度,表层大于中层,白天大于夜间;退潮时表层大于中层,白天大于夜间。后弯曲期仔鱼的平均密度白天小于夜间,涨潮小于退潮;稚鱼白天涨潮的平均密度表层为0,中层为0.14尾/100 m~3,白天退潮表层为0.14尾/100 m~3,中层为0。研究结果表明:在涨潮和退潮时,前弯曲期和弯曲期仔鱼表层分布大于中层,后弯曲期仔鱼和稚鱼趋于中层分布;后弯曲期仔鱼和稚鱼白天涨潮时趋于中层,白天退潮时又趋于表层,夜间分布大于白天。     

滴灌施肥对设施菜地N2O排放的影响及减排贡献

以京郊典型设施菜地为研究对象,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,分析了设施菜地N_2O排放特征及其影响因素,评估了滴灌施肥对水氮利用效率的影响和N_2O排放量的减排贡献。结果表明:N_2O排放在施肥和灌溉事件后呈现出一段短而急促的排放峰,基肥期排放峰持续10 d左右,追肥持续时间为3~5 d,水肥一体化技术能降低N_2O排放峰值和持续时间,N_2O排放通量变化范围为-2.67~22.56 mg N·m~(-2)·h~(-1);在保持作物产量的条件下,FPD、OPTD处理分别比FP处理减少N_2O排放29.41%、32.63%,FPD处理的氮肥偏生产力和灌溉水利用效率比漫灌FP处理分别增加14.62%和43.54%。可见,在相同施氮量的条件下,改常规漫灌方式为滴灌,能降低设施菜地N_2O排放29.4%,同时氮肥和灌溉水利用效率分别提高14.62%和43.54%,是未来设施菜地值得推荐的一种生产技术。     

内蒙古草原革蜱的鉴定、人工饲养及生活史观察

为了解内蒙古草原革蜱的发育生活史,同时为草原革蜱及其蜱传病的研究提供可控、充足的试验材料。对采自内蒙古地区的蜱进行形态学和分子生物学鉴定,以小鼠为唯一供血动物,在实验室自然光照条件下进行人工饲养,观察记录该蜱的生活史周期及生物学特性。结果表明,形态学结合分子生物学方法鉴定为草原革蜱;饱血雌蜱产卵期为13～18 d,日均产卵量约219枚,总产卵量达2 680～4 050枚;蜱卵经25～29 d孵化为幼蜱,孵化率达到93.33%;幼蜱吸血期为4～6 d,蜕化期为4～15 d,蜕化率达到80.89%;若蜱吸血期为4～8 d,蜕化期为12～21 d,蜕化率达到68.10%。说明成功建立内蒙古草原革蜱实验室人工饲养方法,明确从饱血雌蜱产卵至下一代成蜱平均需90.66 d。     

凡纳滨对虾繁殖性状的SNP分子标记筛选的初步研究

对虾繁殖性状的相关分子遗传标记一直是甲壳动物中研究极少的部分,为了筛选与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)繁殖性状(产卵与产卵量)相关的SNP(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)分子标记,为凡纳滨对虾的良种选育提供参考,选择卵黄蛋白原(vitellogenin,VG)基因作为筛选基因。本实验采用PCR产物直接测序法对VG基因进行SNP位点筛查,并与繁殖性状进行关联分析。结果表明:(1)在150个凡纳滨对虾样品中,VG基因的4个结构域一共可以检测到37个SNP位点,8个能引起蛋白质氨基酸的同义突变,3个错义突变,26个无义突变。(2)对37个位点进行分析,发现4个可能的SNP候选位点。(3)多态性分析结果显示,4个候选位点都在中等多态水平,多态信息较为丰富。(4)对4个候选位点与产卵次数、产卵总量、平均产卵量和单位体质量产卵量繁殖性状进行单因素方差分析,结果显示位点3 839与总产卵量和单位体质量产卵量存在显著性差异(P 0. 05),其他位点不存在显著差异(P 0. 05)。