大沽河湿地表层沉积物重金属分布特征及污染评价

胶州湾属半封闭海湾,水体交换能力较弱,受多条河流入海影响,污染日趋加重,通过大沽河的径流量、输沙量和溶解污染物占到胶州湾入海河流的首位。根据区域特征,于2009年2、5、8、11月对大沽河湿地48个采样点表层沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、有机碳、粒度进行测定,探讨了重金属含量和污染特征与总有机碳、粒度的关系,利用污染评价法和潜在生态风险评价法进行污染和风险分析。结果表明：胶州湾大沽河湿地表层沉积物重金属含量较低,大部分测站符合海洋沉积物质量（GB 18668—2002）Ⅰ类标准的要求。表层沉积物中Cu、Pb、Zn含量8月份最高、2月份次之、5月份最低。Pb、Hg、As 3种重金属含量在2月份最高。Cu、Pb、Zn和Cd重金属之间存在显著正相关关系,Hg与As存在明显的相关关系;除Cd和As外的4种重金属与沉积物粘土、有机碳含量之间也存在显著正相关性。重金属单因子污染程度总体较轻,属于低污染水平,污染程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉Cu〉As〉Zn。大沽河河口区表层沉积物重金属潜在生态风险总体处于较低水平,风险程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉Cu〉As〉Zn。     

山东半岛大叶藻不同地理种群遗传多样性和遗传结构分析

应用RAPD技术,对自然分布于山东半岛莱州湾、小石岛、俚岛、楮岛和汇泉湾的5个大叶藻种群的遗传多样性和遗传结构进行了分析,并基于研究结果对山东半岛大叶藻种群保护和移植修复提出了建议。实验用10条RAPD引物共扩增出42条条带,多态条带39条,多态性位点比率为92.86%。研究结果表明山东半岛大叶藻种群具有较高的遗传多样性和较高的遗传分化;AMOVA分析显示5个种群99.68%的变异来源于种群内部,而0.32%的变异来源于种群间;Mantel测试表明5种群遗传距离与地理距离之间没有相关性;遗传多样性最低的是莱州湾种群,应该得到优先保护;遗传多样性较高的是俚岛种群和汇泉湾种群,可以作为山东半岛海草场移植修复的首选种群。     

聚β-羟基丁酸酯对凡纳滨对虾抗WSSV 能力及免疫基因表达量的影响

本实验采用单因子浓度梯度法,以添加不同质量分数(0.0%,0.5%,1.0%,2.5%,5.0%,10.0%)聚β-羟基丁酸酯(PHB)的人工配合饲料饲喂凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)20 d后,对其进行白斑综合症病毒(WSSV)感染测试;利用实时荧光定量PCR技术分析PHB对凡纳滨对虾抵御WSSV侵染能力的影响,并选择最高免疫保护率(RPS)组进行不同时间点基因表达量分析。研究发现,PHB对感染WSSV对虾的存活率无显著影响(P0.05);但感染WSSV的对虾平均存活时间随PHB浓度上升呈现先上升后下降再上升的趋势,饲喂PHB对虾的平均存活时间均高于对照组,其中1.0%PHB浓度组对虾平均存活时间最长,且显著高于空白对照组及5.0%PHB浓度组(P0.05)。分析各组对虾体内病毒含量,发现1.0%PHB浓度组对虾病毒含量在实验前期显著低于对照组(P0.05)。对虾感染WSSV后,对对照组及1.0%PHB实验组对虾前48 h内6个采样时间点的超氧化物歧化酶(sod)、过氧化氢酶(cat)、谷胱甘肽过氧化物酶(gsh-px)、溶菌酶(lzm)及抗菌肽(abp)5个基因进行表达趋势分析,结果表明基因表达趋势在两组间无显著区别;投喂PHB的对虾在感染WSSV后血淋巴中sod、cat、gsh-px和lzm表达量呈现上升后下降再上升的趋势且分别在6 h、6 h、3 h、6 h达到最大值;abp在WSSV感染3 h内急速下降,随后在12 h达到最大值后又下降;另外饲喂PHB对虾体内免疫基因表达量均高于对照组。结果说明,PHB能够提高凡纳滨对虾对WSSV的抵抗力,且在一定程度上提高了对虾的免疫力。     

魁蚶血细胞分类及其免疫功能的初步分析

借助显微观察和鳗弧菌免疫刺激等手段,首次对魁蚶血细胞进行分类及免疫功能分析.魁蚶血细胞可分为3大类:红细胞、白细胞和血栓细胞,红细胞发育过程大致经历新生、成熟、衰老和死亡4个阶段.白细胞分为:嗜酸性、嗜中性、嗜碱性细胞,以及淋巴细胞和巨核细胞.嗜酸性、嗜中性、嗜碱性细胞和血栓细胞均参与血液的凝固;红细胞、白细胞均有吞噬病原菌能力,红细胞具有被动吞噬作用和免疫吸附作用,白细胞具有主动吞噬作用,嗜酸性和嗜中性细胞是吞噬病原菌的主体,嗜碱性细胞具有吞噬大颗粒异物的作用,魁蚶感染病原菌后白细胞增多并表现炎症.研究表明,魁蚶血细胞在应对外界的免疫刺激时,能作出系统免疫应答,且血细胞免疫分工明确,以抵御外界不良刺激.     

半滑舌鳎StAR基因克隆及其在不同组织的时空表达分析

利用半滑舌鳎性腺转录组测序获得的StAR基因部分序列,设计RACE引物,克隆了半滑舌鳎StAR基因的cDNA序列,全长为1 294 bp,5'端UTR为132 bp,3'端UTR为310 bp,开放阅读框(ORF)为852 bp,共编码283个氨基酸。将半滑舌鳎StAR基因与其他物种StAR基因进行氨基酸同源性分析,结果显示,半滑舌鳎StAR与塞内加尔鳎、大口黑鲈、花鲈、金头鲷的同源性都达到了85%,与虹鳟、斜带石斑鱼及日本鳗鲡的同源性分别为81%、83%和76%。雌、雄鱼不同组织StAR基因的表达分析表明,StAR基因在雄鱼性腺中高表达,在雄鱼的肝脏、脑及心脏中表达量较低,而在雄鱼的其他组织中不表达;在雌鱼肠中不表达,在其他组织(卵巢、肝脏、脾脏、脑、垂体、肌肉、心脏、肾脏)中微量表达。荧光定量PCR分析不同组织与不同时期性腺表达谱表明,雄鱼性腺中StAR基因的表达量显著高于雌、雄鱼其他各组织(P0.05),提示StAR基因对雄鱼精巢发育起重要作用。雄鱼不同时期表达谱分析结果显示,StAR基因在66天前的精巢中不表达,在150天时表达量急剧增加,至2龄时表达量最高,3龄时表达量下降,说明该基因在精巢发育成熟过程中起重要作用。原位杂交结果显示,StAR基因主要在雄鱼精巢的精子细胞中表达,而在雌鱼的卵巢中不表达。研究表明,StAR基因在半滑舌鳎精巢发育中发挥作用,且可能在精子形成中发挥重要作用。     

魁蚶C型凝集素基因cDNA的克隆及表达分析

通过cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of c DNA ends,RACE)技术克隆得到魁蚶(Scapharca broughtonii)C型凝集素(C-type lectin,Sb-Lec1)基因,该基因全长为700 bp,其中,5′-UTR为29 bp,3′-UTR为167 bp,开放阅读框长度为504 bp,编码167个氨基酸,包括长度为23个氨基酸的信号肽序列、129个氨基酸的糖识别结构域(CRD)以及参与二硫键形成的6个半胱氨酸。预测蛋白分子量为19.11 k Da,理论等电点为4.74。多序列比对结果显示,Sb-Lec1基因CRD编码的氨基酸序列与长牡蛎(Crassostrea gigas)、紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)和海湾扇贝(Argopecten irradians)C型凝集素的同源性分别为38%~40%、34%~35%和38%~39%,Sb-Lec1基因编码的氨基酸序列与其他物种的凝集素基因具有相似的结构,均含有形成二硫键的4个保守半胱氨酸。系统进化分析结果显示,魁蚶先与贝类聚为一支,再与脊椎动物聚在一起,表明魁蚶Sb-Lec1基因在进化树上的位置与其传统分类所处位置一致。采用荧光定量PCR技术,检测了Sb-Lec1基因在组织中的表达情况,发现其在肝胰腺、血淋巴、鳃、外套膜、闭壳肌、斧足中均有表达,其中,肝胰腺表达量最高。同时,分析了Sb-Lec1基因在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激下的mRNA表达量变化情况。结果显示,与对照组相比,菌刺激组Sb-Lec1基因mRNA在各检测组织中的表达量均显著上调(P0.05),随着刺激时间的延长,表达量呈先升高后降低的趋势。本研究表明,魁蚶Sb-Lec1基因在机体免疫防御方面发挥重要功能。     

多重压力胁迫下近海生态系统与多营养层次综合养殖

近半个多世纪以来,在过度开发利用、气候变化(包括全球变暖和自然波动)以及环境污染等多重压力胁迫下近海生态系统发生了前所未有的变化,其中黄海大海洋生态系最具代表性。它主要表现在生物多样性和生态系统生产力的变化;生态系统产出质量下降,如个体较大、营养层次较高、重要的底层经济种类被个体较小、营养层次较低、中上层及经济价值低的种类所替代。研究分析表明,在多重压力胁迫下,近海生态系统及其变化受控于多因素作用的控制机制,导致生态系统变化的复杂性、不确定性,并难以甄别和管理。多营养层次综合水产养殖是应对多重压力胁迫下近海生态系统显著变化的一条有效的途径。文内论述了发展多营养层次综合养殖的科学基础,介绍了在黄海桑沟湾构建的多营养层次综合养殖模式及其效果,评估了多营养层次综合养殖的碳收支与生态服务功能。最后,在结语中指出:展望未来,多营养层次综合养殖模式的多样化发展需要特别予以关注,需要得到更多基础研究的支持。除了进一步加强养殖种类的生物学和区域生态学研究,还需要加强养殖生态系统的生物地球化学循环和水动力学过程研究,关注海洋酸化对养殖生物的影响,多营养层次综合养殖系统对海洋酸化的响应及其应采取的适应性对策。     

温度对虾夷扇贝普通养殖群体和选育新品种海大金贝呼吸代谢的影响

2012年5月和9月,2013年3月和6月,在自然水温条件下,采用呼吸瓶法比较了不同温度(5.6℃、10.5℃、14.4℃、21.2℃)下普通养殖虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和虾夷扇贝选育新品种海大金贝(Haida golden scallop)耗氧率和排氨率的影响。结果表明,在实验设置水温范围内(5.6~21.2℃),普通虾夷扇贝和海大金贝的耗氧率表现出相似的变化趋势。在温度达到14.4℃之前,实验贝耗氧率随温度的升高而增大,而在14.4℃后,则随温度的升高而减小。两种贝最大耗氧率分别为1.67 mg/(g·h)和1.27 mg/(g·h),其中在5.6℃和14.4℃海大金贝耗氧率显著小于普通虾夷扇贝(P0.05);10.5℃和21.2℃时,两组贝类的耗氧率差异不显著(P0.05)。普通虾夷扇贝和海大金贝排氨率随温度变化呈现出不同的趋势。前者从5.6℃开始,随温度的升高,排氨率缓慢升高,水温为14.4℃时达到最大值,为0.063 mg/(g·h),然后逐渐降低,14.4℃水温的排氨率显著大于10.5℃和21.2℃(P0.05);而从5.6℃到10.5℃,后者的排氨率逐渐降低,10.5℃时达到最低值,为0.029 mg/(g·h),然后随温度升高缓慢升高,到21.2℃达到最高值。海大金贝组在温度条件为5.6℃和21.2℃时排氨率高于普通虾夷扇贝组(P0.05);而水温为14.4℃时,普通虾夷扇贝组排氨率显著高于海大金贝组(P0.05);10.5℃时两者排氨率差异不显著(P0.05)。两实验组耗氧率Q_10系数均随温度的升高而降低。O/N结果表明,普通虾夷扇贝在本次研究的设定温度区间内以消耗脂肪和碳水化合物为主;海大金贝以消耗蛋白质为主,当温度逐渐升高,转化为以消耗脂肪和碳水化合物为主,当水温达到较高的水平,又转换为以消耗蛋白质为主。     

中国对虾不同凝集素基因应答WSSV侵染的表达差异

本研究探讨了7种细胞凝集素基因在中国对虾中应答白斑综合征病毒(WSSV)感染上的生物学功能差异.结果显示,LT1 (DQ167572.1)、LT2(EU834289.1)、LT3 (EU834292.1)和LT5(EU834290.1)是肝胰腺组织特异、受WSSV感染诱导表达的基因,其他3种基因主要在肌肉、肠和腮中表达,与WSSV感染诱导无明显相关;在应答WSSV感染不同时间段的表达特征上,7种凝集素基因各不相同;在各组织中的表达量上,方差分析表明7种凝集素基因除在肝胰腺中的表达上存在显著差异外,其他组织中不存在显著差异.这些结果显示这7个凝集素基因在应答WSSV侵染的表达特征上存在较大差异,推测其在中国对虾体内免疫防御功能上的作用也各不相同.     

干露胁迫对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)呼吸代谢相关酶的影响

为了研究离水干露对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)呼吸代谢能力的影响,以常温干露(22-24℃)、低温干露(4℃)2个实验组和1个对照组进行脊尾白虾干露胁迫实验,于胁迫后60、90、120、180 min取组织,测定琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素氧化酶(CCO)、延胡索酸还原酶(FRD)、乳酸脱氢酶(LDH)4种呼吸代谢酶活力和乳酸含量.结果显示,常温干露组肝胰腺、鳃、肌肉SDH和CCO活力随干露时间的延长而降低,且显著低于对照组(P＜0.05);FRD、LDH活力和肌肉乳酸含量随胁迫时间的延长呈先升高后降低趋势,且显著高于对照组(P＜0.05).低温干露组在胁迫60 min时,各组织呼吸代谢酶活力和肌肉乳酸含量与对照组无显著差异(P＞0.05),之后的变化趋势和常温干露组相同.常温干露组和低温干露组中肝胰腺和鳃SDH/FRD比值的变化幅度大于肌肉.研究表明,脊尾白虾通过提高无氧代谢来应对干露胁迫;低温干露下的脊尾白虾在胁迫早期可以维持有氧呼吸,肝胰腺和鳃比肌肉对干露胁迫更加敏感.