海带孢子囊发育过程中的形态结构与生理生化变化研究

本研究以海带(Saccharina japonica)杂交品系“玉带1号”为研究对象,根据孢子囊形成过程中的外观形态,将孢子囊形成与发育过程分为5个阶段,系统观察了孢子囊形成过程中的外观形态和组织结构变化,研究了孢子囊发育不同阶段生理生化特征的变化规律。结果显示,在孢子囊发育过程中,孢子体表面依次出现光滑、磨砂、突起、破皮和光滑等表观现象,伴随着表皮细胞的突起、隔丝的伸长、孢子母细胞的分化与发育,以及游孢子的形成和释放等组织变化过程;另外,在孢子囊发育过程中,海带孢子体对氮的积累持续增加,蛋白含量呈先显著增加到释放游孢子阶段又有所降低的趋势;过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子含量的变化趋势相似,在孢子囊形成初期,其含量呈先上升到后期又有所下降;不同抗氧化酶在孢子囊形成过程中的活性变化存在差异,其中,超氧化物歧化酶(MDA)活性总体呈下降趋势,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先上升后下降的趋势,丙二醛(MDA)含量无显著变化;在孢子囊发育过程中,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性呈先降低后升高的趋势,苹果酸脱氢酶(MDH)活性无显著变化。本研究有助于加深对海带杂交品种孢子囊形成过程及生理生化特征的理解,可为海带杂交品种孢子囊的人工诱导提供理论依据。     

刺参响应灿烂弧菌侵染差异microRNAs鉴定及靶基因分析

microRNA参与基因的转录后调控,在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一,而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株,通过人工侵染实验制备患病刺参样本,采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序,通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析,筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因,构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。结果显示,PT10H组平均得到5 902 588条有效序列,194个已知miRNA和19个新的miRNA;PT16S组平均得到5 053 529条有效序列,182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析,共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P≤0.05),上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因,注释到585个GO terms及24条信号通路(P≤0.05),下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因,注释到514个GO terms以及22条信号通路(P≤0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络,结果显示,13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs,Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。     

温度、光照强度和光照周期对铜藻有机碳释放速率的影响

为探究铜藻(Sargassum horneri)的有机碳释放速率、与净初级生产力(NPP)之间的关系及主要的调控因素等问题,本研究采用三变量三水平的正交实验,测定铜藻在不同温度(5、15和25℃)、光照[86、172和258 μmol/(m2·s)]和光照周期(L∶D=6 h∶18 h、L∶D=12 h∶12 h、L∶D=24 h∶0 h,L表示光照时长,D表示黑暗时长)条件下溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)的释放速率和初级生产力。结果显示,DOC和POC释放速率的范围分别为0.653~4.785 mg/(g·h)和0.066~0.322 mg/(g·h);温度和光照强度分别是铜藻释放DOC和POC的主要调控因素;铜藻在高温、中光、L∶D=6 h∶18 h条件下的DOC释放速率最高[4.785 mg/(g·h)],在高温、高光、L∶D=24 h∶0 h条件下的POC释放速率最高[0.322 mg/(g·h)];铜藻释放的DOC和POC占NPP的比值分别为4%~130%和0.4%~5.9%;DOC释放速率与NPP之间存在负相关关系,POC释放速率与NPP之间无明显相关性。研究结果为深入了解铜藻的生理生态学特性及其对沿海生态系统碳循环的影响提供了科技支撑。     

黄条鰤胚胎发育和早期仔鱼生长的温盐适应特性

采用实验生态学、形态测度和分子生物学的方法,研究了温度、盐度对大洋性经济鱼类黄条鰤(Seriola aureovittata)胚胎孵化率、初孵仔鱼畸形率、内源性营养吸收利用、生长基因表达、存活指数(SAI)和饥饿不可逆点(PNR)的影响,并对早期仔鱼活力进行了评价。结果显示,在最适水温20~22 ℃条件下,胚胎孵化率最高,达75%~81%,且初孵仔鱼畸形率低于6.7%,胚胎发育的温度系数Q10值最接近2,且初孵仔鱼全长和卵黄囊体积最大。受精卵在盐度＞30时漂浮在水面,而在盐度为20~25时悬浮在水中,在盐度为10~15时下沉于水底部。受精卵胚胎发育的最适盐度范围为30~35,胚胎孵化率达79%~80%,初孵仔鱼畸形率低于6.0%。在4个不同温度条件下(18、20、22、24 ℃)初孵仔鱼卵黄囊吸收利用速率随着温度的升高而加快。不同盐度条件下,初孵仔鱼的SAI值表明,盐度为30~35时,仔鱼的SAI值较高且峰值出现在盐度为30组,而盐度为10组仔鱼SAI值最低。在水温为20~22 ℃时,6 d仔鱼的初次摄食率最高(78%),PNR出现在7~8 d。初孵仔鱼在水温为20~24 ℃、盐度为30~35条件下,IGF-1 mRNA表达水平显著高于其他实验组。饥饿条件下,IGF-1 mRNA在饥饿后第2天显著升高,其后在第3~4天显著下降,但仍保持较高表达水平,随着饥饿的进行继续下降至显著低于开口期表达水平。本研究明确了黄条鰤受精卵孵化的最适温度为20~22 ℃、最适盐度为30~35,并建立了初孵仔鱼活力评价的指标,研究结果可为建立规范化的黄条鰤胚胎孵化和苗种培育技术提供依据。     

凡纳滨对虾大水面高盐养殖水体叶绿素a的变化及与环境因子的关系

“渔盐一体化”是山东省滨州市凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)盐田养殖的重要模式。为了解该模式下养殖水体浮游植物的叶绿素a (Chl-a)浓度、粒径结构的变化特征及主要影响因子,于2021年5—7月分别在养殖的初期、中期和收获期,测定高盐组(S=54)和对照组(S=32)养殖水体的分级Chl-a浓度[小型浮游植物(micro Chl-a)、微型浮游植物(nano Chl-a)、微微型浮游植物(pico Chl-a)、总Chl-a浓度]及相关环境参数的日变化和月变化。结果显示,日变化：对于总Chl-a浓度,高盐组无显著日变化(P>0.05),对照组在5月和6月存在显著的日差异(P<0.05)。对于浮游植物粒径结构,高盐组7月的pico Chl-a日变化显著(P<0.05);对照组7月的micro Chl-a和6月的nano Chl-a日变化显著(P<0.05)。月变化：两盐度组pico Chl-a、nano Chl-a和total Chl-a最低值和最高值都分别出现在6月和7月。且7月的总Chl-a显著高于5月和6月(P<0.05)。高盐...     

温度对不同家系凡纳滨对虾个体能量收支的影响

摄食代谢及能量收支是反映凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长状况的重要指标,也是速生经济性状的重要选育指标。本文研究了温度(20、25、30和35 ℃)对凡纳滨对虾3个家系(N310004、N310010和N310011)的生长和能量收支的影响。实验周期为40 d,每隔10 d测定一次摄食率、耗氧率、排氨率和排粪率等生理指标,并分析了不同时期[S1 (0~10 d)、S2 (11~20 d)、S3 (21~30 d)和S4 (31~40 d)]凡纳滨对虾家系的个体能量收支情况。结果显示,30 ℃时,家系N310004生长最快,总特定生长率为(9.79±0.22)%/d,S1和S4时期的特定生长率均显著高于其他2个家系(P<0.05)。温度和规格对家系的摄食和代谢有显著的影响。在实验温度范围内,各家系的摄食率和代谢率均随着温度的升高而增大。在同一温度下,除S1时期外,家系N310004的摄食率均显著高于其他2个家系。在S1和S2时期,N310011家系的耗氧率较大,在S3和S4时期,N310010家系的耗氧率显著高于N310011和N310004家系。在S1、S2和S3时期,N310004家系的排氨率显著低于其他家系;在S1、S2、S3和S4四个时期,N310010家系的排粪率显著高于其他家系。凡纳滨对虾摄入能量主要用于呼吸代谢,代谢能占比在(64.89±0.52)%~(77.81±0.78)%之间。3个家系的生长能均与温度呈倒钟形,峰值出现在30 ℃。N310004家系在20~35 ℃条件下的生长能及生长能占比均显著高于其他2个家系,主要是源于其较高的能量摄入,呼吸能和代谢能较低的缘故。     

不同地理群体菲律宾蛤仔壳形态对体重性状的影响研究

采集我国南北沿海9个地理群体的菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum),利用通径分析等方法评估各群体形态性状对活体重和软体重的影响。结果显示,各群体壳长、壳高、壳宽和壳厚4 个形态性状对菲律宾蛤仔活体重和软体重的影响存在显著差异。除壳厚外,其他形态性状与活体重和软体重呈显著相关(P < 0.05)。通径分析和决定系数分析显示,大多数群体的壳宽对活体重和软体重的直接作用最大。2个形态比例参数(壳宽/壳长和壳高/壳长)最大值出现在山东莱州群体(0.49和0.74),而最小值出现在大连东港群体(0.42和0.67)。壳厚的变异系数最大(22.74),而壳高的变异系数最小(9.47)。通过检验偏回归系数的显著性,建立了各群体形态性状对软体重的最优回归方程。聚类分析表明,菲律宾蛤仔不同群体未出现明显的地域分布特征,而呈现出不规律的南北交替聚类现象。本研究查明了不同地理群体菲律宾蛤仔壳形态性状对体重性状的影响,为菲律宾蛤仔地理群体的形态判别、种质资源分析和遗传育种研究等提供了重要科学依据。     

绿鳍马面鲀胚后早期发育各阶段形态特征的研究

本文研究了绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)胚后早期发育各阶段可观、可量和可数性状的变化。结果显示,在水温为(23.0±1.0) ℃条件下,1 d出现胸鳍;4 d卵黄囊消失,鳔基和第1背鳍鳍基清晰可见;7 d油球消失,出现腹鳍;8 d第1背鳍鳍基和腹鳍出膜;9 d披透明圆形小鳞;12 d鳔和腹两侧后匙骨清晰可见;14 d出现第2背鳍支鳍骨和臀鳍支鳍骨;16 d披锥形小鳞,上、下颌出现锥形齿;19 d分化出第2背鳍鳍条和臀鳍鳍条;20 d尾柄下侧长出尾鳍鳍条;24 d时,第2背鳍、臀鳍和尾鳍的鳍条形态发育完全;27 d鳔大量充气。可量性状变化的曲线方程 R2 值均>0.90,第1背鳍鳍高,4~30 d呈指数递增;视囊0~11 和11~20 d为线性递增,0~11 d递增程度<11~20 d,21~30 d为指数递增;口裂4~13和22~30 d为线性递增,13~22 d为线性递减;全长、体长、体高和矢耳石直径等拐点前为线性递增,拐点后为指数递增,拐点集中在19~23 d。初孵仔鱼共27对肌节,头部6对,躯体21对;仔鱼末期,第2背鳍支鳍骨数为31~36根,臀鳍支鳍骨数为33~35根;稚鱼末期,第2背鳍和臀鳍鳍条数与支鳍骨数相对应,胸鳍鳍条数为15~18根,尾鳍鳍条数为12根;早期幼鱼45 d时,鳍条分节明显,第2背鳍鳍条2节,臀鳍鳍条3节,尾鳍鳍条为7~10节,50 d躯体4~5条黑色条带。研究较详尽地描述了绿鳍马面鲀胚后早期发育各阶段的形态特征,丰富了绿鳍马面鲀胚后早期发育基础资料,可为其苗种繁育提供指导。