凡纳滨对虾易位子相关蛋白α亚基(TRAPα)基因解析及其与WSSV抗性的关联

本研究旨在探讨凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)易位子相关蛋白 α 亚基(translocon-associated protein alpha, TRAPα)基因特征及其在抗白斑综合征病毒(white spot syndrome, WSSV)中的作用。通过 PCR 和 Sanger 测序技术, 获得凡纳滨对虾 TRAPα 的开放阅读框(open reading frame, ORF)序列, 将该基因命名为 Lv-trapα, 并进行生物信息学分析。采用 real-time PCR 分析 Lv-trapα 基因在健康凡纳滨对虾和感染 WSSV 不同时间点的凡纳滨对虾肝胰腺、鳃、 肌肉、眼柄中的 Lv-trapα 表达水平。同时, 利用重亚硫酸氢盐测序技术(bisulfite sequencing PCR, BSP)检测健康凡纳滨对虾和感染 WSSV 后 96 h 的凡纳滨对虾肝胰腺组织中 Lv-trapα 基因上游 DNA 序列的甲基化水平。结果显示, Lv-trapα 的 ORF 全长 873 bp, 共编码 290 个氨基酸, 预测相对分子质量为 32466.4, 理论等电点为 4.45。多序列比对发现 TRAPα 蛋白的保守性较高。Lv-trapα DNA 序列中有 8 个单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism, SNP), 其中 1 个 SNP 位点处于外显子区域且属于错义突变, 其余 7 个 SNP 位点处于内含子区域。real-time PCR 结果显示, Lv-trapα 基因在凡纳滨对虾肝胰腺、鳃、肌肉、眼柄中均有表达, 且在感染 WSSV 后显著上调表达(P＜0.05)。 值得注意的是, 在感染 WSSV 后 96 h, 体内病毒含量不同的凡纳滨对虾肝胰腺中 Lv-trapα 的表达水平差异显著, 高病毒含量组中 Lv-trapα 的表达水平显著高于低病毒含量组(P＜0.05), 提示 Lv-trapα 表达水平和 WSSV 复制水平存在正相关性。BSP 结果显示, Lv-trapα 基因上游 1 个 CpG 位点(存在于 NCBI 数据库 NW_020872863.1 第 360336-360337 nt 位置)的甲基化水平和 Lv-trapα 表达水平呈负相关, 该 CpG 位点的甲基化水平和凡纳滨对虾体内 WSSV 病毒含量也呈负相关。本研究可为深入研究凡纳滨对虾抗 WSSV 的分子机制和抗病分子育种提供理论参考。     

单环刺螠生物扰动对沉积物-水界面氮磷扩散通量的影响

为了解单环刺螠生物扰动作用对沉积物-水界面氮磷扩散通量的影响及其持续性,于2020年11—12月,采用室内实验生态学的方法,设置低密度 (LD,500 尾/m²)、中密度 (MD,2 500 尾/m²)、高密度 (HD,8 300 尾/m²)处理组和1个对照组 (CO,0 尾/m²),进行了2 d为一个实验时段,为期20 d的模拟实验。结果显示,处理组溶解无机氮(DIN)扩散通量变化范围为10.6~765.3 μmol/(m²·d),与对照组相比,低、中、高处理组的DIN通量分别提高了57%、76%、88%。NH₄⁺是DIN的主要贡献者,对DIN的贡献在低、中、高处理组中分别占55%、65%和80%。与对照组相比,低、中、高密度组的平均NH₄⁺通量分别提高了39%、111%和257%,与低、中密度处理组平均NH₄⁺通量相比,高密度处理组分别提高了43.7%和23.6%。在第2~10天,NH₄⁺通量处于持续增加的趋势。处理组PO₄³⁻通量变化范围为−7.85~6.42 μmol/(m²·d),第2~6天,处理组PO₄³⁻通量持续增加。研究表明,单环刺螠的生物扰动能够持续地促进DIN由沉积物向水体中扩散,且存在明显的密度效应。研究结果将为深入认识单环刺螠在水层-底栖系统耦合过程中的生态作用提供基础数据。     

桑沟湾底播养殖青蛤与魁蚶的食物来源

为了解底播养殖经济贝类青蛤(Cyclina sinensis)和魁蚶(Anadara broughtonii)的食物来源,本研究通过稳定同位素技术和高通量测序技术测定了桑沟湾贝类区与贝藻区中底播养殖青蛤和魁蚶的食物组成,分析了食物来源差异性的影响因素。结果显示:(1)青蛤和魁蚶的食物来源主要是浮游植物(占比40.4%～79.6%),其次是浮游动物(13.3%～37.3%)。贝类生物沉积物和海带碎屑对青蛤与魁蚶的食物贡献率存在区域性差异。贝类养殖区生物沉积物和海带碎屑对青蛤的食物贡献率为2.7%(贝类生物沉积物2.0%,海带碎屑0.7%),对魁蚶的食物贡献率为10.3%(贝类生物沉积物7.4%,海带碎屑2.9%);贝藻养殖区青蛤为8.5%(贝类生物沉积物5.1%,海带碎屑3.4%),魁蚶为7.4%(贝类生物沉积物4.3%,海带碎屑2.1%)。(2)青蛤胃含物中的主要成分是绿藻门(占比达56.55%),其次是链形植物门(44.35%),魁蚶胃含物中的主要成分是绿藻门(47.27%),其次是脊索动物门(30.3%)。两种贝类胃含物中的真核生物组成主要是浮游植物,且主要来自于底层海水中,与稳定...     

中国式现代渔业可持续发展的过去和未来

本文共分4个部分：1. 通过半个多世纪以来渔业总产量、水产品人均占有量和水产养殖占总产量百分比3组数据展示,直观地表达了中国现代渔业的重大变化。这些重大变化佐证了中国式“以养为主”渔业发展模式的实质性贡献,不仅为保障粮食安全、营养安全和生态安全做出了重要贡献,同时还颠覆了自1840年以来世界“以捕为主或捕捞独大”的近代渔业发展模式,“以养为主”已成为现代渔业发展的主要方向。2. 论述了激发中国式“以养为主”渔业快速、持续发展的驱动力,即超前的思想准备、坚实的科技支撑、正确的发展方针、清晰的发展理念,这4个方面对未来的发展依然重要。3. 保证中国式“以养为主”渔业稳定、持续发展的支撑点,包括独特的水产养殖种类组成和显著的渔业碳汇功能,这些特点仍然是支撑中国式现代渔业稳定持续发展的重要基础。4. 展望未来,绿色高质量发展是中国式现代渔业可持续发展的必需之策。大事之重是建设环境友好型水产养殖业,实施养殖容量规划管理制度,建设资源养护型捕捞业,强化限额捕捞管理制度和养护措施。为了保障渔业绿色高质量发展,需要加强渔业可持续产出的基础和应用研究。     

半滑舌鳎生物钟相关基因克隆及在卵巢发育成熟过程中表达特征分析

为阐明生物钟相关基因在半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)卵巢成熟过程中的作用及机制,采集性成熟半滑舌鳎不同发育期的卵巢组织提取总RNA,通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术对5个核心生物钟基因Clock1a、Bmal1a、Cry1a、Cry2和Per2的编码区(CDS)序列进行克隆和序列分析。结果显示,Clock1a的CDS序列编码712个氨基酸,序列中有功能性结构域PASD1和PAS11。Bmal1a的CDS序列编码626个氨基酸,序列中有功能性结构域PASD3和PAS11。Cry1a和Cry2的CDS序列分别编码631个、669个氨基酸,序列中均有功能性结构域FAD7。Per2的CDS序列编码1 415个氨基酸,序列中有功能性结构域PeriodC和PAS11。通过实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析5个生物钟基因mRNA在性成熟半滑舌鳎卵巢不同发育期的表达特性,发现5个生物钟基因存在性腺发育周年表达规律,且在卵巢Ⅱ期和Ⅲ期相对高表达(P<0.05),在卵巢Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ期相对低表达,这说明生物钟基因对半滑舌鳎的卵巢发育成熟起到重要的调节作用。研究结果为进一步探究生物钟基因调控半滑舌鳎卵巢发育成熟的机制提供了重要参考,为提高半滑舌鳎的繁育效率提供了理论基础。     

渤海湾鱼类早期资源群落结构特征及其时间变化研究

渤海湾历史上为黄渤海多种主要经济鱼类的重要产卵和育幼场。基于历史调查资料和补充调查,构建渤海湾鱼卵、仔稚鱼调查数据集,通过数理统计分析阐述1982年以来渤海湾鱼类早期资源(浮性鱼卵和仔稚鱼)群聚特性和演替过程。结果显示,渤海湾鱼类早期资源结构、产卵和育幼场重心位置处于持续更替过程中,不同时期早期资源的种类组成、资源丰度、优势种类和物种多样性水平等呈明显季节更替,118º30ʹE以西湾中底部海域一直为产卵和育幼场集中分布区。相较1980s,渤海湾鱼类早期资源已发生结构性改变,且渤海湾作为传统经济鱼类的产卵和育幼场所的功能下降明显。渤海湾鱼类早期资源种数和资源丰度均在2010s前期跌至历史低值,近年来又显著回升。鱼类早期资源种数由1980s的39种,1990s前期的31种、后期的34种,2000s—2010s初期的22 种,逐次下降至2010s前期的21种,2010s中后期开始逐步回升,至2020s初期已达40种。2020—2021 年鱼卵种数约为1980s的80%左右,资源丰度约为彼时的88%;仔稚鱼种数与1980s大致相当,资源丰度则为彼时的1.33倍。鱼卵、仔稚鱼物种多样性水平呈年际和年代际剧烈波动,鱼类早期资源种类年际更替现象明显,且近年来呈明显加快趋势。产卵类型、栖息类型和适温类型亲体种数均呈先下降后上升的变动趋势,全年综合浮性卵种数比例下降,黏性卵和具卵膜丝卵种数比例升高;陆架浅水中上层鱼类种数所占比例升高,中底层和底层鱼类所占比例降低。斑 (Konosirus punctatus)、青鳞小沙丁鱼(Sardinella zunasi)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)、带鱼(Trichiurus japonicus)、花鲈(Lateolabrax maculatus)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)等渤海湾传统经济鱼类早期资源密度显著降低;鳀(Engraulis japonicus)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)、赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)和少鳞 (Sillago japonica)等鱼类早期资源密度显著增高。渤海湾鱼类早期资源发生量主要取决于产卵场的环境条件、捕捞强度和对鱼类早期资源的损害程度,渤海湾鱼类早期资源结构及其动态变化是环境和捕捞双重扰动下鱼类群落内生态位错位交替和结构性渔业资源衰退的具体体现。     

不同氮营养盐对赫氏颗石藻和三角褐指藻中DMSP含量的影响

二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)是地球上重要的有机硫化合物之一,在全球硫循环和气候调节等方面发挥着重要作用。浮游植物是海洋环境中DMSP的主要生产者,而氮营养盐是影响浮游植物产生DMSP的重要因素之一。本研究以赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)(DMSP高产量藻)与三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)(DMSP中等产量藻)为对象,通过室内培养实验,对比分析了在不同氮营养盐浓度及不同氮营养盐类型条件下,2种藻培养液中颗粒态DMSP (DMSPp)的含量及其与藻密度、单细胞DMSPp含量的关系。研究发现,不同氮营养盐浓度或氮营养盐类型对赫氏颗石藻单细胞DMSPp含量影响较小(P>0.05),培养液中的DMSPp浓度主要受藻细胞密度影响;而不同氮营养盐浓度或氮营养盐类型对三角褐指藻单细胞的DMSPp含量影响显著(P<0.05),培养液中的DMSPp浓度主要受藻的单细胞DMSPp含量影响。例如,对于三角褐指藻来说,低NO₃^-浓度(0μmol/L)...     

刺参养殖池塘一种小头虫的分类鉴定及遗传多样性分析

为明确刺参养殖池塘大量出现的一种潜在敌害生物种类以及不同养殖区域的遗传关系, 本研究采用形态学和分子生物学方法确定了小头虫的种类, 并基于 18S rDNA、CO I 和 ITS 基因序列, 对山东东营和青岛两个地理群体的遗传多样性及遗传结构进行解析, 结果显示, 虫体外观呈红色, 长 7.94~25.27 mm, 宽 0.65~0.94 mm, 头部呈圆锥状或钝圆形; 胸部九个胸节, 前七胸节具毛状刚毛; 雄体在第八、九胸节具有钩状生殖棘; 雌体在腹部具成对的卵巢; 身体背部圆形, 腹部较扁平, 后腹部无鳃; 尾部末端具肛门。基于线粒体 CO I 基因系统发育树和序列比对, 发现其与 Capitella teleta 聚为一支且序列相似性为 99.11%。结合形态学特征及 CO I 基因分析结果, 确定山东刺参养殖池塘的小头虫为 C. teleta。不同地区小头虫的遗传进化分析结果显示, 中国山东 C. teleta 和韩国 C. teleta 以及日本 C. teleta 的亲缘关系最近, 进一步说明刺参养殖池塘中的小头虫为 C. teleta。东营和青岛小头虫群体的遗传多样性和AMOVA分析结果显示, 东营群体遗传多样性高于青岛群体, 两个地理群体的亲缘关系较远, 两个群体存在一定程度的遗传分化。研究结果明确了刺参养殖池塘中小头虫的种类以及不同养殖区域小头虫群体的遗传关系, 为构建刺参健康养殖技术提供了科学依据。     

灭菌和添加益生菌对沉积物菌落数和营养盐通量的影响

通过对养殖环境灭菌,可以降低作为对虾亲虾的饵料沙蚕携带病原弧菌的风险。本研究采用实验生态学方法,基于病原弧菌的生物学特征,探究不同温度灭菌处理(65℃处理30 min, 100℃处理30 min和121℃处理20 min)对沉积物的灭菌效果及加入益生菌制剂对沉积物理化指标的影响。结果表明,各温度处理组在灭菌后立即采样,灭菌效果良好:65℃-30 min、100℃-30 min和121℃-20 min处理组对沉积物中总菌落数量的灭菌率分别为57.5%、99.45%、99.99%,表明随着灭菌处理温度的升高,灭菌率逐渐提高,对病原弧菌的灭菌率均达到100%。对于沉积物的理化指标分析表明,随着取样时间增长,灭菌处理方式给沉积物–上覆水界面的氮磷扩散通量带来的影响逐渐减小,益生菌制剂的添加能够降低水体和沉积物中的NO₃^-浓度和PO₄^3-浓度,同一取样时间添加益生菌制剂处理组与未添加益生菌制剂处理组的NO₃^-扩散通量和PO₄^3-     

不同进水硝酸盐浓度和温度下聚己内酯/玉米芯复合固体碳源的反硝化性能探究

以人工高分子聚合物+农业废弃物为复合碳源的反硝化系统兼具高效脱氮和低脱氮成本的优势。进水硝酸盐浓度(INC)和温度(T)是生物反硝化过程的重要影响因素,本研究以质量比为1∶1的聚己内酯(PCL)和玉米芯(CC)为复合碳源构建反硝化系统,设置3种INC和温度,测定了脱氮能效、有机物利用情况、微生物群落结构和功能基因丰度来判定这2个因素对反硝化的影响。实验结果显示,反应器最佳的INC为30 mg/L,60～90 d的平均硝酸盐去除率(NRE)达到99.12%,且无明显亚硝酸盐氮积累;在不同INC下,优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria),其丰度随INC升高而下降,分别为54.46%、39.96%和24.77%;T=25℃为最佳温度条件,其功能基因表达量除napA外均最高,后30 d的NRE为99.21%;T=30℃和T=25℃优势菌门均为变形菌门,丰度分别为55.86%和38.85%,而T=20℃的系统中丰度最高的为拟杆菌门(Bacteroidota)(28.87%);各系统的优势菌属都为红细菌属(Rhodobacter)。各系统产生的短链脂肪酸中,乙酸占比最高且其与丙酸的比...