基于计算机视觉的梭子蟹蜕壳检测及不同背景对蜕壳的影响

为研究不同背景(白色无沙、蓝色无沙、蓝色有沙)对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)蜕壳持续时长与蜕壳周期的影响,搭建了3组24 h连续拍摄梭子蟹蜕壳的循环水养殖实验环境,从稚蟹5期开始拍摄不同背景下养殖的梭子蟹30 d,并设计了一种基于计算机视觉技术的梭子蟹蜕壳自动检测方案。该方案运用了图像处理中数学形态学方法成功实现了无沙背景的蜕壳自动检测,检测准确率达到97.9%,同时训练Adaboost分类器自动检测有沙背景的蜕壳行为,准确率达到79.5%。结果显示,蓝色有沙背景组的梭子蟹蜕壳持续时长缩短了15.3%,蜕壳周期缩了12.0%,梭子蟹蜕壳时间主要集中在3∶00—6∶00及18∶00—21∶00两个时段。研究表明,三疣梭子蟹更适合在有沙背景中蜕壳。     

盐度对三疣梭子蟹生长、蜕壳及能量利用的影响

在实验室条件下,研究了盐度(15,20,25,30,35)对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)幼蟹生长、蜕壳和能量利用的影响,探讨了三疣梭子蟹生长的最适盐度、蜕壳与生长的关系以及不同盐度水平下蟹的蜕壳同步性。实验时间为50 d,结果显示:1、盐度显著影响三疣梭子蟹的摄食、生长和能量利用。盐度20、25和30组,三疣梭子蟹的日摄食率(FId)较小,但其食物转化效率(FCEd)较高,其中盐度30组蟹的食物转化效率显著高于盐度15和35组(P<0.05),与盐度20和25组差异不显著(P>0.05)。盐度20、25和30组的能量吸收效率(K1)和净生长效率(K2)显著高于盐度15和35组。实验结束时,盐度30组三疣梭子蟹获得了较高的湿重、相对增重率和特定生长率,且显著高于盐度15和35组(P<0.05),而与盐度20和25组间的差异不明显(P<0.05)。回归分析表明,当水体盐度为26.3时,三疣梭子蟹特定生长率(SGRd)最大。2、不同盐度下,三疣梭子蟹幼蟹从Ⅶ期生长到Ⅹ期的蜕壳周期为18.9~23.5 d,各盐度组间的差异不明显(P>0.05),但盐度30组三疣梭子蟹蜕壳周期较其他盐度组缩短了3.1~4.6d。低盐(15)下,三疣梭子蟹出现MDS(蜕壳未遂)死亡,蜕壳受到抑制;而高盐(35)则抑制三疣梭子蟹新壳的硬化,盐度20和25组三疣梭子蟹的蜕壳同步性较好。实验结果初步表明,养殖生产中水体盐度控制在25左右有利于三疣梭子蟹的蜕壳同步及生长。     

三疣梭子蟹幼蟹的摄食和碳收支

20 0 2年 6～ 9月 ,在自然水温 (2 4 0、2 4 9和 2 6 3℃ )和投喂鹰爪虾虾仁的条件下测定了 3个体重组 (0 73± 0 15 g、1 5 5± 35 g和 3 75± 0 5 2g)三疣梭子蟹幼蟹的摄食和碳收支。结果表明 ,温度和体重对三疣梭子蟹幼蟹的摄食量均有明显影响 ,其中体重的影响更为显著。以湿重和干重(比能值 )计算得到三疣梭子蟹幼蟹的特定生长率 (SGR)和生态转换效率 (Eg)分别为 2 5± 1 33～3 0± 0 95和 19 4± 4 8～ 5 9 4± 2 2 9,2 8± 0 73～ 4 3± 2 2 8和 10 1± 2 3～ 2 9 1± 12 4。在三疣梭子蟹幼蟹的C收支模式中 ,代谢C所占的比例最大 ,占总摄食C的 5 0 %以上 ,其次是生长C ,约占总摄食C的 2 8% ,蜕壳和排粪消耗的C的比例较小 ,一般少于 5 %。三疣梭子蟹幼蟹的个体大小和水温是影响C收支的重要因素 ,其中温度是主要因子。随个体的增大和试验水温的升高 ,三疣梭子蟹生长C占总摄食C的比例减少 ,代谢C的比例增加 ,蜕壳C和排粪C所占的波动较小。     

三疣梭子蟹线粒体基因组单核苷酸多态性

为获得三疣梭子蟹线粒体全基因组(mt DNA)SNP突变位点,本研究针对其mt DNA全序列设计了179对引物,采用高分辨率熔解曲线(HRM)检测技术对SNP进行了筛查。在179对引物中,有89对引物具有特异性扩增结果;进一步研究表明,89对引物中共有22对引物的扩增区域含有SNP突变位点,共包含24个SNPs。统计结果显示,三疣梭子蟹线粒体基因组中的SNP分布频率为0.15/100 bp,其中转换突变比例为79.1%、颠换突变比例为16.6%;C/T(G/A)突变比率为79.1%、G/T(C/A)突变比率为8.3%、A/T突变与G/C突变的比率均各占4.16%。本研究中所获得的SNP位点分布于三疣梭子蟹线粒体基因组的11个区域,且分布不均。其中COX1基因区域的SNP数目最多,其次在D-LOOP、ND1基因区域分别为3和4个SNP位点;而t RNA、12S r RNA等其他区域尚未发现突变位点。本研究所建立的三疣梭子蟹线粒体全基因组SNP的快速筛查方法及发现的SNPs,为进一步开展三疣梭子蟹种质遗传资源多样性、增殖放流标记等方面的研究提供了分析工具。     

三疣梭子蟹两种标记技术

建立一种实用的标记方法,对更好地评价三疣梭子蟹增殖放流效果和良种选育工作非常重要。本实验采用注射可视嵌入性荧光、剪附肢两种手段对不同期别三疣梭子蟹进行标记,以研究标记的适用性及对个体生长的影响。对不同发育阶段三疣梭子蟹进行两个部位荧光注射,统计蜕壳后可识率。结果显示,II、III期幼蟹适合腹面区域注射,IV期以后适合游泳足基节和头胸甲背面的薄膜关节注射;标记后,经过两次蜕壳,识别率在80%以上,但3次蜕壳后,识别率较低;根据标记组、未标记组生长数据,通过单因素方差分析发现：标记对三疣梭子蟹个体生长无显著性影响。VII期以后的幼蟹,更适合剪附肢法,该法操作简单,识别率高,对个体生长、存活无显著性影响(P≥0.05)。因此本研究得出：将两种个体标记方法结合起来应用,更合理、更科学,为梭子蟹增殖放流、良种选育等研究提供有力的工具。     

三疣梭子蟹室内水泥池越冬培育技术

正三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为温水性蟹类,主要分布于太平洋西岸,如我国的渤海、黄海和东海,以及朝鲜、韩国、日本等海域。由于其生长迅速,养殖利润丰厚,已经成为中国沿海地区重要的养殖品种~([1])。20世纪90年代中期,我国开始三疣梭子蟹的大规模人工养殖,如今在山东、福建、江苏等省已形成规模化,仅山东省的三疣梭子蟹养殖产量已超过2.7万t~([2]),约占全国总产量的25%。但是     

三疣梭子蟹幼蟹配合饲料中蛋白质、脂肪、粗纤维适宜含量研究

以初始平均体重为7.1 g的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)幼蟹为试验对象,以粗蛋白、粗脂肪和粗纤维为试验因素,各设3个水平,采用正交试验设计L9(34),配制成9种饲料,在室内水族箱进行为期4周的饲养试验,以探讨三疣梭子蟹幼蟹配合饲料中蛋白质、脂肪和粗纤维的适宜含量.结果表明,三疣梭子蟹幼蟹配合饲料中蛋白质、脂肪和粗纤维的适宜含量分别为40%、6%～8%和≤5%时,三疣梭子蟹幼蟹增重率和蜕壳率高,饲料系数低和蛋白质效率较高.     

群体与单体养殖条件下三疣梭子蟹生长、消化酶与免疫酶活性的比较研究

水温(27±3)℃下,将体质量为(2.18±0.14)g的三疣梭子蟹幼蟹以多只(10只)或单只的方式饲养在半径为50cm的圆形养殖桶中,比较群养与单养条件下三疣梭子蟹的生长特性、消化酶与免疫酶活性。结果显示:(1)群养组幼蟹在蜕壳后的软壳期间被同类捕食和残杀现象严重,死亡率和残疾率显著高于单养组幼蟹(P0.05);(2)两种养殖条件下幼蟹在夜间完成蜕壳的比例显著高于白天;群养组幼蟹在白天蜕壳的比例显著高于单养组(P0.05);(3)群养组幼蟹的蜕壳周期显著小于单养组(P0.05),但蜕壳同步率低于单养组,群养组幼蟹的体质量、甲宽增长率和特定生长率均略高于单养组,差异不显著;(4)群养组幼蟹肝胰腺和胃中的胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性均高于单养组,肝胰腺中最为明显;(5)群养组幼蟹肝胰腺和血淋巴中超氧化物歧化酶的活性显著高于单养组(P0.05),而两种养殖条件下幼蟹组织中的酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性差异不显著。     

温度对蜕壳后期三疣梭子蟹能量代谢酶活力的影响

为研究温度对三疣梭子蟹雌蟹钙化过程中丙酮酸激酶(PK)、己糖激酶(HK)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活力的影响,在实验室条件下设18、22、26 ℃ 3 个温度水平,分别在梭子蟹蜕壳后1、2、8、16 h及完全硬化5个时间点取样,测定其肝胰脏、肌肉和鳃中HK、PK、SDH的活力。结果显示:①与22 ℃条件下相比,高温(26 ℃)和低温(18 ℃)下三疣梭子蟹肌肉中PK的活力在蜕壳后1～8 h明显升高,说明高温和低温条件下梭子蟹肌肉中的糖酵解速率加大;而肝胰脏和鳃中的PK活力的峰值出现在梭子蟹蜕壳后1～2 h,表明蜕壳后1～2 h这2种组织中有较大的糖酵解速率;②3个温度水平下,梭子蟹肝胰脏中HK的活力随钙化过程的进行而降低,蜕壳后1～16 h的活力显著高于完全钙化时的活力,说明蜕壳后的梭子蟹肝胰脏对葡萄糖的利用能力逐渐减弱,而其鳃中HK活力的变化趋势与肝胰脏中相反,说明梭子蟹的鳃对葡萄糖的利用能力随钙化过程的进行而提高,这种差异可能与不同组织在梭子蟹钙化过程中对葡萄糖的利用能力不同有关;③梭子蟹肝胰脏中SDH的活力在3个实验温度下蜕壳后16 h内呈逐渐升高的趋势,说明肝胰脏在钙化过程中三羧酸循环作用逐渐加强。此外,其肌肉和鳃组织中SDH的活力在3个实验温度下的峰值均出现在前8小时,并且低温(18 ℃)的峰值明显低于高温(26 ℃),说明在这段钙化时间中,相对于低温而言,梭子蟹的肌肉和鳃中有氧代谢的加强在高温条件下更显著。在钙化过程中,低温条件下三疣梭子蟹的糖酵解作用没有明显的变化,而三羧酸循环有较明显的减弱趋势,其中三疣梭子蟹肌肉和鳃中SDH的活力明显低于高温条件,表明低温确实可以延长其蜕壳后的软壳时间。     

海州湾秋季三疣梭子蟹肥满度时空变化及其影响因素

根据2011年及2013―2021年秋季于海州湾及其邻近海域进行的10个航次的渔业资源底拖网调查数据,采用Le cren状态指数作为肥满度指标,分析了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)肥满度的时间变化及空间分布规律,并应用广义可加模型(generalized additive model, GAM)评估不同性别三疣梭子蟹肥满度的影响因素。研究表明,海州湾秋季三疣梭子蟹肥满度的雌雄差异不明显且变化趋势相似,从2013年到2020年平均肥满度呈现递减的趋势,但在2021年出现高值。在空间分布上,肥满度较高的个体主要分布于20 m等深线以深区域。在肥满度的影响因素方面,头胸甲宽、水深、种群密度以及底层盐度对雌性个体肥满度影响明显,而叶绿素a浓度、头胸甲宽、底层水温以及底层盐度对雄性三疣梭子蟹的肥满度具有显著影响。本研究初步阐明了不同性别三疣梭子蟹肥满度的影响因素,为资源的开发和保护提供了科学依据。     

凡纳滨对虾感染白斑综合症病毒后的新症状

2007年6-7月,辽宁营口地区凡纳滨对虾养殖场陆续出现死虾现象,通过组织病理观察和PcR检测,确定为白斑综合症.患病初期,对虾并未表现出典型白斑、甲壳易剥离等症状,而在鳃区头胸甲内侧滋生一种囊状胶状物,导致头胸甲内侧肿胀,病理观察发现该滋生物为对虾感染白斑综合症病毒后,皮下组织"胶质化"的结果,同时胃和皮下组织的结缔组织中有大量的典型性病变核;细菌分离结果显示,伴随着弧菌和假单胞菌的混合感染.     

中华绒螯蟹一龄性早熟和二龄成熟家系子一代成蟹阶段生长发育育性能的比较研究

中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)存在一龄性早熟和二龄正常成熟两种现象,为了解其后代养殖性能是否存在差异,本研究利用构建的一龄早熟家系和二龄正常成熟家系,评估了其子一代在成蟹养殖阶段的生长、存活率、产量、生殖蜕壳和性腺发育,结果显示:(1)正常家系的子一代在8月和10月的平均体重(70.45±18.62)g,(95.87±34.44)g高于早熟家系的平均体重(58.93±16.33)g,(95.56±25.26)g,甲壳长和甲壳宽在7、8和10月份,正常家系显著高于早熟家系,4-10月二龄正常成熟家系的特定增重率(SGR,(1.48±0.45)%/d)低于一龄早熟((1.65±0.12))%/d;(2)一龄性早熟家系完成生殖蜕壳的时间早于二龄正常家系,一龄性早熟家系在8月份的生殖蜕壳率为85%,高于正常家系(75%),但两者的性腺指数和肝胰腺指数均无显著差异;(3)就最终养殖效果而言,尽管正常成熟家系子代的存活率和平均产量比早熟家系分别高出14%和17%,但两种家系间无显著差异。结果表明,河蟹二龄成熟家系子代在成蟹阶段的生长性能优于一龄早熟家系子代。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3基因克隆鉴定及表达分析

为初步研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3的生物学功能,利用特异性引物扩增和SMARTTM RACE技术克隆获得三疣梭子蟹PtCht3基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析.结果显示,三疣梭子蟹PtCht3基因全长为1409 bp,对PtCht3基因序列推导出的氨基酸序列进行分析可知,该基因编码由394个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量为43.67 kDa,理论等电点为4.80.PtCht3蛋白亲水性总平均数为-0.097,属于稳定蛋白.同源性和系统进化分析发现,PtCht3与日本仿长额虾(Pandalopsis japonica)和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)几丁质酶3的同源性分别为54％和53％,与其他甲壳动物几丁质酶3聚为一支.RT-PCR显示,PtCht3基因具有较强的组织表达特异性,在肝胰腺中的相对表达量最高,在三疣梭子蟹蜕皮前期表达上调,低盐胁迫后在鳃和肝胰腺中表达量出现了波动,总体呈先上升后下降的表达趋势.推测PtCht3可能在三疣梭子蟹消化和蜕皮过程中发挥重要作用,参与三疣梭子蟹渗透压调节进程.本研究为三疣梭子蟹几丁质酶的功能研究提供了重要信息.     

Estimation of terminal molting probability of snow crab <Emphasis Type="Italic">Chionoecetes opilio</Emphasis> using instar- and state-structured model in the waters off the Pacific coast of northern Japan

Terminal molting probability (TMP) of snow crab Chionoecetes opilio was estimated using instar- and state-structured model incorporating the terminal molt in the waters off the Pacific coast of northern Honshu, Japan. TMP is defined as the probability that terminal molt occurs within a year in an instar and is an important parameter for stock assessment. TMP was estimated from the model and the rate of terminal molted crabs (RTM) for instars, which means carapace widths over 30 mm. Carapace widths at RTM of 0.5 were 81 mm for males and 66 mm for females. TMP was estimated as 0.23 and 0.29 for these carapace widths, respectively. Carapace widths at TMP of 0.5 were 94 mm for males and 71 mm for females, and for these carapace widths 57% of male and 50% of female crabs were considered as old-shell which had survived 1 year or more from terminal molt. Changing the fishing or natural mortality by ±0.1, the maximum difference of TMP was less than 0.1 from default estimates.     

KK-42对蜕皮后期日本沼虾头胸甲超微结构的影响

为了深入探究KK-42对表皮结构的影响,本实验以外表皮形成趋于结束而内表皮开始出现的蜕皮后期幼虾为材料,通过扫描电镜观察石蜡切片法,分析了KK-42处理前后头胸甲外表皮,尤其是内表皮结构的变化。将处于蜕皮间期的健康幼虾[体长(3.5±0.1)cm]随机分为2组,分别用1.95×10^-4 mol/L的KK-42溶液和不含KK-42的溶液处理,取蜕皮后1.5、3.0、6.0及12.0 h幼虾头胸甲,观察其超微结构。另取蜕皮后6.0 h头胸甲,用解剖刀轻轻刮去内面组织,通过扫描电镜观察内表皮的表面结构。结果显示,蜕皮后1.5和3.0 h,头胸甲只包含上表皮和外表皮,KK-42处理组外表皮的板层数量显著增加,外表皮厚度分别比相应对照组提高了72.07%和38.67%;蜕皮后6.0~12.0 h,外表皮中疏松的板层趋于致密,其厚度在二组间无统计学差异。蜕皮后6.0 h,只有1层板层的内表皮出现,到蜕皮后12.0 h,板层数增至2层(对照组)和3层(处理组),且板层结构均疏松。此外,内表皮表面分布着大小不等、头尾走向的梭形孔道(pore canals);KK-42处理组内表皮结构未见明显变化。实验表明,KK-42对蜕皮后期日本沼虾幼虾头胸甲的超微结构有显著影响,能加快外表皮及内表皮板层的形成速率。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus) 4个地理群体体色差异分析

对鸭绿江口、莱州湾、海州湾、舟山4个野生群体的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)头胸甲颜色进行观察及大螯斑点、头胸甲斑点、游泳足斑点数量统计,采用单因子方差分析和判别分析法对其进行比较。结果显示,4个地理群体头胸甲颜色存在显著差异,斑点数量存在显著或极显著差异;对样本所属群体进行判别分析,4个群体雌蟹的综合判别率为53.3%,其中海州湾最高,为83.3%;莱州湾最低,为30.0%;说明根据斑点数量不能精确完成个体群体归属判定。建立4个群体各自的判别函数公式,通过对同样环境下养殖的4个群体子代进行单因素方差分析,发现子代间差异减少;而家系结果显示,子代头胸甲颜色和亲本差异较大,斑点为中间型。综合以上数据初步判定,三疣梭子蟹体色受环境和遗传共同作用,且环境因素为主导因素。     

三疣梭子蟹核受体基因HR38的克隆及其在蜕皮中的表达分析

采用RACE技术,克隆出三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)核受体基因HR38的c DNA全长,命名为PTHR38。该基因c DNA序列全长为2950 bp,5′和3′非编码区(UTR)长分别为101 bp和551 bp,开放阅读框(ORF)长2298 bp。推测编码765个氨基酸,预测分子量为84.2 k D,理论等电点为6.3。生物学分析预测,PTHR38基因编码的蛋白属于不稳定蛋白,不具有跨膜结构域。同源性分析表明,PTHR38基因编码的氨基酸序列与大型溞(Daphnia magna)的同源性最高。实时荧光定量分析表明,PTHR38基因在蜕皮周期的各个组织中均有差异表达,在眼柄中表达差异最大。去除单侧眼柄后,PTHR38的表达量在整体上呈现不同程度的上升趋势。     

三疣梭子蟹C-JUN氨基末端激酶基因克隆及在病原胁迫后的表达特征分析

C-JUN氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)作为丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)超家族的重要一员，在细胞增殖、凋亡和免疫应激等过程中发挥着重要作用。为深入研究JNK基因的免疫防御机制，本研究从三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)转录组数据库中筛选到JNK基因的EST序列，利用RACE扩增技术克隆得到该基因全长序列，命名为PtJNK，cDNA全长为3240 bp，开放阅读框(ORF)为1380 bp，编码459个氨基酸，具有TPY磷酸化位点的S_TKC保守结构域，是JNK基因家族典型特征。组织表达分布结果显示，PtJNK基因在所有组织中均有表达；Real-time PCR检测不同病原刺激下PtJNK基因的表达水平，结果显示，注射副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)后，该基因显著下调表达(P<0.05)；而注射白斑综合征病毒(WSSV)后，该基因显著上调表达(P<0.05)。综上所述，PtJNK基因是一种广泛表达基因，且在不同的病原感染情况下，该基因的表达模式存在差异，在免疫防御过程中具有重要作用。     

Light and electron microscopic evidence of white spot disease in the giant tiger shrimp, Penaeus monodon (Fabricius), and the kuruma shrimp, Penaeus japonicus (Bate), cultured in Taiwan

Since 1992, mass mortalities among cultured giant tiger shrimp, Penaeus monodon (Fabricius), and kuruma shrimp, Penaeus japonicus (Bate), have been observed in Taiwan. The condition is known as 'white spot disease' (WSD), based on the characteristic white spots on the cuticle of diseased shrimp. With the scanning electron microscope, two sizes of white spots were observed. Each spot represented a protrusion on the inside surface of the carapace. The composition of white spots was similar to that of the cuticule, most calcium, as determined with an energy dispersive spectrometer. Histological studies of moribund, infected specimens revealed degenerated cells, characterized by hypertrophied nuclei, in various meso- and ectodermal tissues. Infected tissues included cuticular epidermis, connective tissue, lymphoid organ, antennal gland, and haematopoietic, gill and nervous tissue. Nuclei were Feulgen-positive and no occlusion body was found in the necrotic tissue. Transmission electron microscopy revealed the presence of rod-shaped and enveloped virions in the hypertrophied nuclei. The virions measured 298 ± 21 × 107 ± 8 nm in the giant tiger shrimp and 248 ± 12 × 104 ± 8 nm in the kuruma shrimp. In an experimental infection trial, cumulative mortality was 40% within 14 days under stress conditions. No mortality was observed in controls or in non-stressed infected shrimp. Experimental infections show that environmental stressors such as ammonia may enhance the severity of WSD virus infections in cultured shrimp.     

三疣梭子蟹不同日龄生长性状相关性及其对体重的影响

利用定向交尾技术构建三疣梭子蟹15个半同胞家系和38个全同胞家系。测量每个家系80 d、100 d和120 d的全甲宽（X₁）、甲宽（X₂）、甲长（X₃）、体高（X₄）和体重（Y）。采用相关分析和通径分析方法计算不同日龄各性状的遗传相关、表型相关、以形态性状为自变量对体重作依变量的相关系数、通径系数、决定系数。结果表明，5个生长性状的表型相关系数在0.759～0.972之间，遗传相关系数在0.170～0.975之间。经显著性检验，各性状间的表型相关和遗传相关都呈极显著水平（P<0.01），各性状不同日龄对体重的直接影响不同，80 d：X₁> X₂> X₃> X₄，100 d：X₁> X₃> X₂> X₄，120 d：X₃> X₂> X₁> X₄， 80 d和100 d时主要通过全甲宽间接影响体重，120 d主要通过甲长和甲宽间接影响体重。建立全甲宽（X₁）、甲宽（X₂）、甲长（X₃）和体高（X₄）对体重（Y）的多元回归方程，不同日龄各生长性状与体重的复相关指数R²分别为0.960，0.971，0.892，说明它们都是直接影响体重的重要指标。